リバースエンジニアリングとは、既存の製品や部品、機械などの現物を調査・計測し、その形状や寸法、構造などを解析して、3D CADデータや図面などの設計情報を作成する技術です。

一般的な製品開発では、

設計

↓

3D CADデータ作成

↓

製造

という流れで製品が作られます。

一方、リバースエンジニアリングでは、その逆方向から、

現物

↓

計測・調査

↓

3Dデータ化

↓

3D CADデータ作成

↓

再製作・改良・3Dプリント

という流れで、既存製品をデータ化します。

「リバース（Reverse）」には「逆」という意味があり、製品や部品の完成品から、設計情報を逆算するように取得することから、リバースエンジニアリングと呼ばれています。

現在では、3Dスキャナーや3次元測定機、3D CADなどを活用することで、複雑な形状の部品でもデジタルデータとして保存・再利用できるようになっています。

特に、

3Dデータがない部品

図面が残っていない部品

廃番になった部品

壊れてしまった部品

現物しか手元にない製品

などを再製作する際に、リバースエンジニアリングが活用されています。

リバースエンジニアリングでは、現物をデジタル化することで、さまざまな用途に活用できます。

例えば、

• 現物から3Dデータを作成する
• 3D CADデータを作成する
• 2D図面を作成する
• 廃番部品を再製作する
• 壊れた部品を復元する
• 既存部品を3Dプリントする
• 既存製品を改良する
• 部品の形状を変更する
• サイズを変更する
• 既存製品をデジタルアーカイブする
• 他の部品との干渉を確認する

などが可能です。

特に3Dプリントと組み合わせることで、

現物

↓

3Dスキャン・計測

↓

3Dデータ化

↓

データ修正・再設計

↓

3Dプリント

という一連の流れを構築できます。

「3Dデータがない」

最も多いケースの一つです。

製品や部品は手元にあるものの、3D CADデータやSTLデータなどが残っていない場合があります。

このような場合、現物を計測して3Dデータを作成することで、再びデジタルデータとして利用できるようになります。

「図面がない」

古い製品や機械部品では、図面が紛失していることがあります。

現物を計測することで、必要な寸法を取得し、図面を作成することができます。

「メーカーが廃業・生産終了している」

長期間使用している機械や設備では、メーカーが廃業していたり、部品の生産が終了していたりする場合があります。

そのような場合、現物をもとに形状を再現し、部品を再製作できる可能性があります。

「部品が壊れた」

壊れた部品でも、破損していない部分から形状を推測したり、左右対称の部品から形状を取得したりすることで、再製作できる場合があります。

例えば、

右側の部品が破損

↓

左側の部品を計測

↓

3Dデータ化

↓

左右反転

↓

右側部品を再現

といった方法があります。

「現物を少し改良したい」

単純なコピーだけではなく、現物をベースに設計変更することも可能です。

例えば、

• 穴の位置を変更する
• 肉厚を増やす
• サイズを変更する
• 強度を高める
• 部品を軽量化する
• 形状を変更する

などです。

一般的なリバースエンジニアリングは、次のような流れで行われます。

STEP 1｜現物を準備

データ化したい製品や部品を用意します。

破損品や廃番部品でも対応できる場合があります。

STEP 2｜現物を調査

対象物の形状や材質、寸法、用途などを確認します。

どの部分を正確に再現する必要があるかを判断します。

STEP 3｜3Dスキャン・測定

3Dスキャナーや測定機器などを使用して、現物の形状をデジタルデータとして取得します。

ただし、すべての形状を3Dスキャンだけで正確に取得できるとは限りません。

必要に応じて、

ノギス

マイクロメーター

三次元測定機

などを併用します。

STEP 4｜点群・メッシュデータを作成

3Dスキャンしたデータは、点群やポリゴンメッシュなどのデータとして取得されます。

代表的なデータ形式には、

• STL
• OBJ
• PLY

などがあります。

STEP 5｜3D CADデータを作成

取得した3Dスキャンデータを参考にして、3D CADデータを作成します。

必要に応じて、

• 寸法調整
• 穴形状の修正
• 肉厚調整
• 曲面の再構築
• 左右対称化

などを行います。

STEP 6｜3Dデータを検証

作成した3D CADデータと現物を比較し、形状や寸法が適切か確認します。

必要に応じて、現物との誤差を確認します。

STEP 7｜3Dプリント・製造

完成した3Dデータを使用して、

3Dプリント

切削加工

射出成形

などの製造方法で再製作します。

「3Dスキャン」と「リバースエンジニアリング」は、同じ意味で使われることがありますが、厳密には異なります。

3Dスキャン

→ 現物の形状をデジタルデータとして取得する技術

リバースエンジニアリング

→ 現物を計測・解析し、設計情報を再構築する一連のプロセス

つまり、

3Dスキャンはリバースエンジニアリングの手段の一つ

と考えることができます。

例えば、

現物

↓

3Dスキャン

↓

STLデータ

↓

3D CAD化

↓

寸法修正

↓

3Dプリント

という流れです。

3Dスキャンしたデータをそのまま3Dプリントする場合もありますが、寸法変更や設計変更が必要な場合は、3D CADデータとして再構築することがあります。

リバースエンジニアリングでは、目的に応じてさまざまなデータ形式が使用されます。

STL

3Dプリントやメッシュデータとして利用されます。

OBJ

3DスキャンやCGなどで利用されるメッシュ形式です。

PLY

点群や色情報を含む3Dデータで利用されます。

STEP

3D CADデータとして利用される代表的な中間ファイル形式です。

IGES

CADデータ交換に利用されてきたファイル形式です。

3DM

Rhinoceros（Rhino）などで使用される3D CADデータ形式です。

用途に応じて、スキャンデータから必要な形式へ変換・再構築します。

リバースエンジニアリングと3Dプリントは非常に相性の良い技術です。

例えば、廃番になった機械部品を再製作する場合、

現物を用意

↓

3Dスキャン・寸法測定

↓

3Dデータ作成

↓

データ修正

↓

3Dプリント

↓

必要に応じて後加工

という工程で製作できます。

さらに、

磨き・研磨

塗装

メッキ

コーティング

ネジ加工

などを追加することで、より完成品に近い状態まで仕上げることができます。

リバースエンジニアリングが特に活用されるのが、壊れた部品や廃番部品の再製作です。

例えば、

• 生産終了した機械部品
• メーカーが廃業した製品
• 古い設備の交換部品
• 自動車の廃番部品
• 家電製品の部品
• 特殊な治具
• オリジナル製品の部品

などです。

現物が残っていれば、その形状をデジタル化して再製作できる可能性があります。

ただし、破損した部品を完全に元の状態へ復元できるとは限りません。

破損状況によっては、

同じ部品の反対側

組み合わせる部品

メーカー資料

過去の写真

寸法情報

などを参考に形状を推定する必要があります。

リバースエンジニアリングによって、現物に近い形状を再現することは可能ですが、必ずしも完全なコピーができるとは限りません。

理由として、

• 測定誤差
• スキャン精度
• 表面状態
• 透明・反射素材
• 内部構造
• 摩耗
• 経年変化
• 破損

などがあります。

また、現物が長期間使用されている場合、摩耗によって本来の設計寸法から変化している可能性もあります。

そのため、単純なコピーではなく、

現物の形状

＋

設計上必要な寸法

＋

使用目的

を考慮してデータを作成することが重要です。

3Dデータがなくても再製作できる

現物からデータを作成できるため、設計データが残っていない製品にも対応できます。

廃番部品を再製作できる

メーカーから購入できなくなった部品を再製作できる可能性があります。

既存製品を改良できる

現物をベースに設計変更ができます。

デジタルアーカイブできる

現物の形状を3Dデータとして保存できます。

3Dプリントと組み合わせられる

現物から取得したデータを利用して、3Dプリントによる再製作ができます。

著作権・特許・意匠権などの権利

既存製品をデータ化して再製作する場合、知的財産権や契約上の制限に注意が必要です。

特に第三者が設計・製造した製品を複製する場合は、権利関係を確認することが重要です。

内部構造はスキャンだけでは分からない場合がある

3Dスキャンは基本的に外観形状を取得する技術です。

内部構造を確認するには、

• 分解
• X線CT
• 断面測定

など、別の方法が必要になる場合があります。

透明・光沢・黒色の部品はスキャンが難しい場合がある

3Dスキャナーの種類によっては、透明・反射・黒色などの表面を正確に取得しにくい場合があります。

対象物に応じた計測方法を選択することが重要です。

寸法精度が必要な場合は測定方法を検討する

単純な外観再現と、精密な機械部品の再製作では必要な精度が異なります。

高い寸法精度が必要な場合は、3Dスキャンだけでなく、三次元測定機や各種測定器を組み合わせる必要があります。

リバースエンジニアリングは、以下のような製品に活用できます。

廃番部品

生産終了した部品の再製作。

破損部品

壊れた部品の復元・再製作。

古い機械部品

図面が残っていない設備部品。

自動車部品

旧車・クラシックカーなどの部品。

産業機械部品

生産設備や装置の交換部品。

治具・工具

現場で使用している専用治具。

製品モックアップ

既存製品のデジタル化。

オリジナル製品

現物から3Dデータを作成して改良する製品。

3Dプリントのネジ切りとは、3Dプリンターで造形した部品に対して、タップやダイスなどを使用してネジ山を加工する後工程です。

タップ加工は穴の内側に雌ネジを作り、ダイス加工は軸の外側に雄ネジを作ります。

3Dプリント品のネジ加工には、

造形時にネジ形状を作る

造形後にタップ加工する

ダイスで外ネジを加工する

インサートナットを組み込む

ヘリサート・ねじインサートを使用する

などの方法があります。

どの方法を選ぶかは、

材料

ネジサイズ

必要な強度

締結回数

使用環境

部品形状

などによって決まります。

特に繰り返しネジを締結する場合や、高い締結力が必要な場合は、樹脂に直接ネジ山を形成するよりも、金属製インサートを使用する方法が適している場合があります。

また、3Dプリントでは積層方向によって強度が異なる場合があるため、ネジ穴の位置や造形方向を設計段階から検討することが重要です。

アリエルでは、3Dプリントによる造形だけでなく、タップ加工、ネジ加工、インサートナットの組み込み、分割・接合、磨き・研磨、塗装、コーティングなど、造形後の各種後加工まで、用途に合わせた製作方法をご提案しています。

「3Dプリント品にネジ穴を作りたい」「樹脂部品にタップ加工をしたい」「3Dプリント品に金属インサートを入れたい」「試作品を実際のネジで組み立てたい」など、3Dプリント品のネジ加工・タップ加工についてもご相談ください。

例えば、生産終了した機械部品が壊れてしまったとします。

メーカーにも在庫がなく、図面もありません。

この場合、

壊れた現物を確認

↓

残存形状を3Dスキャン

↓

ノギスなどで寸法測定

↓

3D CADデータを作成

↓

破損部分を設計的に修正

↓

3Dプリント

↓

タップ・ネジ加工

↓

研磨・仕上げ

という流れで、代替部品を製作できる可能性があります。

これは、アリエルが掲げる**「壊れた部品」「生産・販売終了部品」「急な欠品・在庫切れ」**などの課題解決とも非常に相性の良い領域です。

リバースエンジニアリングでは、単純に3Dスキャンするだけではなく、**「製造できる3Dデータにする」**ことが重要です。

例えば、

現物

↓

3Dスキャン

↓

点群・メッシュデータ

↓

3D CADデータ化

↓

STLデータ作成

↓

3Dプリント

という流れです。

3Dプリント用のSTLデータを作る場合と、将来的な設計変更を考慮したSTEPなどのCADデータを作る場合では、必要な作業が異なります。

そのため、最終的に何に使う3Dデータなのかを明確にすることが重要です。

リバースエンジニアリングとは、既存の製品や部品などの現物を計測・解析し、3D CADデータや図面などの設計情報を再構築する技術です。

「3Dデータがない」「図面がない」「メーカーが廃業した」「部品が生産終了した」「壊れた部品を再製作したい」といった場合に活用できます。

3Dスキャナーを使用して現物をデジタル化することは、リバースエンジニアリングの代表的な手法の一つです。

ただし、3Dスキャンで取得できるのは、一般的には点群やメッシュデータであり、そのまま編集可能な3D CADデータになるとは限りません。

必要に応じて、

3Dスキャン

↓

点群・メッシュデータ取得

↓

形状解析

↓

3D CADモデリング

↓

設計修正

↓

STL・STEPなどのデータ作成

↓

3Dプリント・切削加工

という工程を行います。

また、現物をそのままコピーするだけではなく、

形状変更

寸法変更

強度向上

軽量化

などの設計変更を加えることも可能です。

特に、廃番部品や破損部品の再製作では、リバースエンジニアリングと3Dプリントを組み合わせることで、「現物しかない」という状態から、再び製造可能なデジタルデータを作り、新しい部品として再生することができます。

アリエルでは、3Dデータがない製品や部品についても、現物の形状や用途を確認し、3Dデータ化・3D CAD化から3Dプリント、さらに必要に応じて分割・接合、磨き・研磨、塗装、メッキ、コーティング、ネジ加工などの後加工まで、製品の用途に合わせた製作方法をご提案しています。

「現物しかない」「図面がない」「3Dデータがない」「廃番部品を再製作したい」「壊れた部品を復元したい」といった場合は、リバースエンジニアリングによって、現物を再び製造可能なデジタルデータへ変換できる可能性があります。

• 基礎知識

  • 3Dプリントとは？
  • 3Dプリンターとは？
  • 積層造形（Additive Manufacturing）とは？
  • 3Dプリンティングとは？

  造形方式

  • 光造形とは？
  • SLAとは？
  • DLPとは？
  • LCD方式とは？
  • FDM／FFFとは？
  • SLSとは？
  • MJFとは？
  • 金属3Dプリントとは？

  材料

  • 光硬化性樹脂とは？
  • PLAとは？
  • ABSとは？
  • ナイロンとは？
  • PA11とは？
  • PA12とは？
  • 金属3Dプリント材料とは？

  設計・3Dデータ

  • 3D CADとは？
  • 3Dデータとは？
  • STLとは？
  • STEPとは？
  • 3DMとは？
  • 3Dスキャンとは？
  • リバースエンジニアリングとは？
  • DfAMとは？
  • トポロジー最適化とは？

  後加工

  • 3Dプリント表面仕上げとは？
  • 3Dプリント研磨とは？
  • 3Dプリント塗装とは？
  • 3Dプリント染色とは？
  • 3Dプリントコーティングとは？