Важным принципом подготовки высококвалифицированных инженерных кадров в современном мире является целесообразное гармоничное сочетание традиционных методов обучения и современных информационных технологий с целью повышения эффективности образовательного процесса. Это обуславливает необходимость трансформирования основного содержания дисциплин в технических вузах, в том числе графического цикла. Геометро-графические дисциплины формируют графическую грамотность обучающихся, которая является частью профессиональной культуры будущего инженера. Поскольку сегодня наблюдается снижение уровня и качества графической компетентности, поиск лучших инструментов решения этой проблемы является актуальным. В данном исследовании предлагается внедрение технологии реверсивного инжиниринга в графический практикум по дисциплине «Инженерная графика». Цель исследования – научно-методическое обоснование необходимости применения реверсивного инжиниринга в методике обучения инженерной графике. В статье рассмотрено понятие «реверсивный инжиниринг», его применение для решения инженерных задач и в образовательном процессе. Показано, что реверсивный инжиниринг детали и эскиз детали применяют при решении вопросов организации производства, в опытном производстве, ремонте и других случаях, для решения схожих, а иногда и одинаковых инженерных задач. Сделано предположение, что технология реверсивного инжиниринга в условиях производства может заменить функцию эскизирования детали. В образовательном процессе для некоторых направлений подготовки предлагается рассмотреть реверсивный инжиниринг детали в дополнение темы «эскиз детали». Приведено сравнение двух технологий создания трехмерной цифровой модели детали по готовому изделию: реверсивный инжиниринг и эскизирование детали. В рамках учебного процесса предлагается рассматривать ее как ситуационную или комплексную задачу. Научно-методическое обоснование необходимости применения реверсивного инжиниринга в методике обучения инженерной графике основывается на результатах проведенного эксперимента, включавшего параллельные операции реверсивного инжиниринга и эскизирования детали.
реверсивный инжиниринг, 3d-сканер, 3d-сканирование, проектирование, инженерные задачи, эскизирование детали, 3d-модель
1. Бояшова Е.П. Особенности дистанционного обучения геометро-графическим дисциплинам с использованием методов конструктивного геометрического моделирования [Текст] / Е.П. Бояшова // Геометрия и графика. - 2021. - №. 3. - С. 46-56. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-3-46-56.
2. Вавулин М.В. Технологии трехмерной оцифровки крупных автономных археологических объектов [Текст] / М.В. Вавулин // Вестн. Том. гос. ун-та. - 2016. - № 407. - С. 55-60.
3. Гришаев А.Н. Методика и практика 3d-сканирования объектов в задачах реверс-инжиниринга [Текст] / А.Н. Гришаев, В.И. Луцейкович // Материалы докладов 51-й международной научно-технической конференции преподавателей и студентов. (Витебск, 25 апреля 2018 года). - 2018. - Т. 2. - С. 309-311.
4. Зайцева О.В. «3D революция» в археологической фиксации в российской перспективе [Текст] / О.В. Зайцева // Сибирские исторические исследования. - 2014. - № 4. - С. 10-20
5. Зобов П.Г. Сравнительный анализ сканирования мелкогабаритных судовых изделий машиностроительной части со сложной внутренней конструкцией при помощи различных моделей 3D-сканеров [Текст] / П.Г. Зобов, А.В. Дектярев, В.Н. Морозов // Известия КГТУ. - 2020. - № 56. - С. 159-171.
6. Игнатьев С.А. Повышение наглядности представления изучаемых в начертательной геометрии объектов [Текст] / С.А. Игнатьев, Э.Х. Муратбакеев, М.В. Воронина // Геометрия и графика. - 2022. - № 1. - С. 44-53. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-44-53.
7. Караваев Я.С. Увеличение производительности крупногабаритных литых деталей в машиностроении путем отсеивания негодных заготовок с помощью 3Б-сканирования [Текст] / Я.С. Караваев, В.Ю. Новиков // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2017. - № 1. - С. 104-108.
8. Коковина М.В. Аддитивные технологии в дизайне модных изделий. применение реверс-инжиниринга для упрощения 3Д моделирования и печати из pla plastic для создания элементов фирменного стиля и аксессуаров [Текст] / М.В. Коковина // Сборник трудов международной научно-практической конференции «Инновации и дизайн». - 2020. - № 1. - C. 55-57.
9. Коржов Е.Г. Компьютерные технологии реинжениринга для производства и реставрации скульптурных объектов [Текст] / Е.Г. Коржов, Ю.А. Павлов // ГИАБ. - 2010. - № 3. - C. 230-239.
10. Куркин Е.И. Многоуровневый подход при проектировании конструкций аэрокосмического назначения из перспективных материалов [Текст] / Е.И. Куркин, В.О. Садыкова, М.О. Спирина // Решетневские чтения. - 2017. - №21-1. - C. 26-27.
11. Лепаров М.Н. O наукe «Геометрия технических объектов» [Текст] / М.Н. Лепаров // Геометрия и графика. - 2019. - № 2. - С. 28-38. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5d2c187251b6c8.21632403.
12. Лепаров М.Н. О геометрии, еще один раз [Текст] / М.Н. Лепаров // Геометрия и графика. - 2022. - № 1. - С. 3-13. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-3-13.
13. Медведев О.А., Тараканов А.Ю. Способ лазерного 3D сканирования оперативного определения степени деформированности сооружения, имеющего сложную конструктивную форму. Патент РФ, № 2572056, 2015.
14. Мусаева Т.В. Дополненная реальность в проведении занятий по инженерным техническим дисциплинам проектирования [Текст] / Т.В. Мусаева, А.А. Ураго // Геометрия и графика. - 2021. - № 2. - С. 46-55. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-2-46-55.
15. Назарова О.Н. Адаптация дисциплины «прикладная геометрия» к программам бакалавриата эксплуатационных направлений авиационного вуза [Текст] / Назарова О.Н. // Геометрия и графика. - 2020 - № 1. - С. 57-64. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-57-64.
16. Никитин В.С. Научно-техническое сопровождение создания кораблей и судов [Текст] / В.С. Никитин // Труды Крыловского государственного научного центра. - 2018. - №1 (383). - С. 5-12.
17. Никонова Т.Ю. Использование САПР для обработки результатов сканирования 3D-сканером HandySCAN 300 деталей машиностроения / Т.Ю. Никонова, Д.З. Мухамедьяров, Н.С. Кузнецов // URL: http://sci-conf.ru/archive/VIII/articles/nikonova-t-yu-ispolzovanie-sapr-dlya-obrabotki-rezultatov-skanirovaniya-3d-skanerom-handyscan-300-detaley-mashinostroeniya.pdf (дата обращения: 13.09.2022).
18. Петров А.Л. Применение технологии реверс-инжиниринга в судостроении [Текст] / А.Л. Петров, Л.С. Баева, Н.Е. Петрова, Ж.В. Кумова // Известия высших учебных заведений. Арктический регион. - 2020. - № 1. - С. 34-37.
19. Сальков Н.А. Геометрическая составляющая технических инноваций [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2018. - № 2. - С. 85-93. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5b55a5163fa053.07622109.
20. Скрипничук Е.В. Реверсивный инжиниринг [Текст] / Е.В. Скрипничук, Е.С. Решетникова // Технологии металлургии, машиностроения и материалообработки. - 2021. - № 20. - С. 238-245.
21. Столбова И.Д. К вопросу о готовности преподавательских кадров к цифровому обучению [Текст] / И.Д. Столбова, К.Г. Носов, Л.С. Тарасова // Геометрия и графика. - 2022. - № 1. - С. 24-35. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-24-35.
22. Тимошев П.В. Применение технологии 3D сканирования при производстве изделий ракетно-космической техники [Текст] / П.В. Тимошев, А.В. Тоньшина // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. - 2019. - С. 283-285.
23. Турутина Т.Ф. Применение информационных технологий в методике проверки графической грамотности будущих специалистов [Текст] / Т.Ф. Турутина, Д.В. Третьяков // Геометрия и графика. - 2020. - № 1. - С. 45-56. - DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-45-56.
24. Усатая Т.В. Современные подходы к проектированию изделий в процессе обучения студентов компьютерной графике [Текст] / Т.В. Усатая, Л.В. Дерябина, Е.С. Решетникова // Геометрия и графика. - 2019. - № 1. - С. 74-82. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c91fd2bde0ff7.07282102.
25. Шаблий Л.С. Реверс-инжиниринг компрессорного лопаточного профиля: построение средней линии и симметричного профиля [Текст] / Л.С. Шаблий // Вестник СГАУ. - 2012. - C. 229-234.
26. Шестопалов К.К. Основы автоматизированного проектирования [Текст]: учеб. пособие / К.К. Шестопалов, А.Н. Новиков. - 2 изд., испр. - М.: МАДИ, 2017. - 96 с.
27. Ширшова И.А. Современные подходы к формированию геометро-графической подготовки в технических вузах [Текст] / И.А. Ширшова, М.Л. Мухина // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2017. - № V8. - URL: http://e-koncept.ru/2017/171004.htm (дата обращения: 13.09.2022).
28. Dúbravčík M., Kender Š. Application of Reverse Engineering Techniques in Mechanics System Services. Procedia Engineering, 2012, I. 48, pp. 96-104. DOI:https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.09.491.
29. Elizondo A., Reinert F. Limits and hurdles of Reverse Engineering for the replication of parts by Additive Manufacturing (Selective Laser Melting). Procedia Manufacturing, 2019, I. 41, pp. 1009-1016. DOI:https://doi.org/10.1016/j.promfg.2019.10.027.1
30. Engel B., Al-Maeeni S.S.H. An Integrated Reverse Engineering and Failure Analysis Approach for Recovery of Mechanical Shafts. Procedia CIRP, 2019, I. 81, pp. 1083-1088. DOI:https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.03.257.
31. Paulic M., Irgolic T., Balic J., Cus F., Cupar A., Brajlih T., Drstvensek I. Reverse Engineering of Parts with Optical Scanning and Additive Manufacturing. Procedia Engineering, 2014, I. 69, pp. 795-803. DOI:https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.03.056.
32. Wang P., Yang J., Hu Y., Huo J., Feng X. Innovative design of a helmet based on reverse engineering and 3D printing. Alexandria Engineering Journal, 2021, I. 60, pp. 3445-3453. DOI:https://doi.org/10.1016/j.aej.2021.02.006.
