Come usare il reverse engineering per studiare meglio

Il reverse engineering (in italiano “ingegneria inversa”, “ingegnerizzazione inversa”) è il processo che identifica le proprietà di un oggetto fisico attraverso l’analisi completa di struttura, funzioni, operatività e design dello stesso.

Tramite questa attenta analisi di un prodotto e delle sue peculiarità, si crea un nuovo esemplare in grado di confrontarlo all’originale.

Quindi, il reverse engineering è un sistema anche denominato “back engineering”, ovvero “progettazione all’incontrario”, che si configura come un’importante risorsa per stare sbaragliare la concorrenza in ambiti diversi. L’oggetto “ricreato” consente il confronto con l’originale e pertanto offre l’opportunità di migliorare un dato prodotto senza correre il rischio di plagio o violazione di copyright.

L’origine del reverse engineering

Il reverse engineering esiste da quando gli esseri umani hanno iniziato a costruire ruote, carrozze e infrastrutture architettoniche. Per ricreare questi oggetti, ne veniva utilizzata una versione molto rudimentale, in modo da poterla ricostruire.

Infatti, il reverse engineering è una pratica che risale a tempi antichi. Già nel I secolo a.C., gli ingegneri romani utilizzavano tecniche di ingegneria inversa per comprendere e replicare le conquiste tecnologiche dei loro nemici.

Ad esempio, l’esercito dell’antica Roma, privo di una flotta di navi fino al termine della prima guerra punica, ricostruì un quinquereme cartaginese nel 264 a.C. e così facendo mise a punto una flotta di 300 navi in soli tre mesi, arrivando a sconfiggere i Cartaginesi grazie a manovre navali molto più complesse.

A cosa serve il reverse engineering?

Nato per le applicazioni militari, il reverse engineering ad oggi viene usato in svariati campi.

Nel settore della fabbricazione, attualmente i produttori misurano un oggetto e importano i dati in un software CAD per la modellazione 3D.

Nel settore architettonico, a partire dalla fine degli anni Ottanta, alcuni architetti di fama internazionale, come Frank Owen Gehry, usarono il reverse engineering proprio per poter progettare al meglio le loro opere. La progettazione degli edifici comincia infatti da un modello tridimensionale reale, come un plastico o una scultura, poi si passa alla scansione 3D per digitalizzare le forme e infine alla modellazione 3D tramite determinati software.

Si tratta di una procedura affine al mondo CAE (Computer Aided Engineering), che attraverso sofisticati sistemi di scansione, permette di acquisire i dati di superficie di topologie anche complesse di prototipi artigianali e di restituirli sotto forma di modelli digitali. Questa tecnica è particolarmente usata nel mondo informatico della Motion Capture.

Il settore aerospaziale utilizza il reverse engineering per effettuare analisi aerodinamiche, sviluppare piani di manutenzione per gli aerei, aggiungere, migliorare o riparare i componenti din un dato aereo, ecc.

Nel settore automobilistico, i costruttori di automobili effettuano il reverse engineering per studiare la concorrenza, digitalizzare le parti dei vecchi modelli dei veicoli, comprendere i problemi dei componenti del veicolo, fabbricare ricambi, ecc.

Come accennato, l’ingegneria inversa è stata usata dalle forze armate al fine di copiare la tecnologia di altre nazioni, spesso in congiunzione a operazioni di spionaggio militare. Infatti, è stata ampiamente impiegata durante la Seconda guerra mondiale e la Guerra fredda.

Reverse engineering: i vantaggi

Il reverse engineering offre diversi elementi di grande importanza per i produttori.

Ad esempio, consente di ridurre i rischi associati ai prodotti obsoleti e funestati da punti deboli: consente di riprodurre i ricambi e identificare e correggere i difetti dei prodotti.

Inoltre, accelera l’innovazione dei prodotti. Ad esempio, si possono analizzare i progetti dei prodotti esistenti e aumentarne le prestazioni, aggiornarne le caratteristiche o ridurne i costi di produzione.

Le aziende di manifattura possono produrre rapidamente le parti senza acquistarle da un OEM che potrebbe imporre lunghi tempi di consegna e costi elevati.

Il reverse engineering è anche una strategia chiave per il piano di manutenzione proattiva di un produttore. Eseguendolo su dei componenti critici prima che si guastino, un produttore può creare scorte di ricambi e ridurre i tempi di fermo non pianificati.

Viene altresì utilizzato il reverse engineering dalle aziende produttrici di utensili e beni di consumo per realizzare matrici, sagome, stampi, prototipi, ecc.

A livello informatico, per migliorare software e prodotti virtuali, mentre in campo artistico per ricreare le opere d’arte a fini educativi, preservare i manufatti storici originali, ecc.

Il reverse engineering offre diversi vantaggi, tra cui:

• risparmio sui costi, perché ricreare un componente attraverso l’ingegneria inversa può essere più conveniente rispetto all’acquisto di un pezzo di ricambio originale, soprattutto se non è più in produzione;
• innovazione (il reverse engineering può portare allo sviluppo di nuovi prodotti o all’ottimizzazione di prodotti esistenti, aumentando la competitività sul mercato);
• apprendimento (studiare e analizzare il design e il funzionamento di un prodotto può migliorare la conoscenza del settore e delle tecnologie impiegate, fornendo intuizioni preziose per futuri progetti);
• riduzione del time-to-market (il reverse engineering può aiutare a ridurre il tempo necessario per sviluppare e commercializzare un nuovo prodotto, sfruttando le conoscenze acquisite dall’analisi di prodotti simili già presenti sul mercato);
• protezione della proprietà intellettuale (il reverse engineering può essere utilizzato per identificare violazioni della proprietà intellettuale e proteggere i propri prodotti da copie illecite).

Quando applicare il reverse engineering

Il reverse engineering può essere applicato in diverse situazioni, tra cui:

• se si vuole replicare un componente che non è più in produzione, ad esempio, per riparare o mantenere macchinari obsoleti;
• se si vuole migliorare un prodotto esistente, identificando e correggendo difetti o aggiungendo nuove funzionalità;
• se si vuole comprendere il funzionamento di un prodotto della concorrenza per sviluppare soluzioni simili o superiori;
• se si desidera analizzare un sistema per scopi di sicurezza informatica, come individuare vulnerabilità o proteggere la proprietà intellettuale;
• se si intende recuperare informazioni perse o danneggiate, ad esempio, nel caso di codice sorgente smarrito.

Come avviene il processo di reverse engineering?

Il processo di ingegneria inversa può essere suddiviso in cinque fasi:

• disassemblaggio (quando il prodotto o componente viene smontato per accedere alle singole parti);
• analisi (quando le parti vengono studiate e analizzate per comprendere il loro funzionamento, la loro struttura e il loro design);
• modellazione (quando si crea un modello digitale del prodotto o componente utilizzando software di modellazione 3D);
• ricostruzione (quando il prodotto o componente viene ricreato sulla base del modello digitale, ad esempio attraverso la stampa 3D);
• validazione (quando il componente ricreato viene testato e validato per assicurarsi che soddisfi i requisiti di funzionamento e qualità).

Come studiare reverse engineering da autodidatti

Come accennato precedentemente, l’ingegnerizzazione inversa ha una definizione ben precisa, ovvero è un insieme di analisi delle funzionalità, della struttura, del design e delle caratteristiche di un oggetto, che di base può essere un dispositivo, un componente elettrico, un meccanismo, un software o un manufatto.

Immaginate di essere in mezzo a un bosco e di rinvenire un oggetto del quale non sapete nulla. Lo portate a casa, lo mettete sul tavolo e iniziate a osservarlo, a smontarlo, a ripulirlo e a cercare di farlo funzionare. Ecco, se vi è già capitato di farlo, sappiate che avete fatto anche voi in modo rudimentale reverse engineering.

Questa pratica vi aiuterà a comprendere meglio il meccanismo delle cose e a trovare soluzioni ingegnose per ovviare a difetti e criticità funzionali.

Reverse engineering: sbocchi professionali

Il futuro del reverse engineering è promettente. Grazie alle frequenti innovazioni tecnologiche delle apparecchiature di misurazione 3D e dei software di ingegneria inversa, i flussi di lavoro diventeranno sempre più efficienti e sofisticati, consentendo alle aziende di aumentare l’efficacia dei prodotti, creare nuove soluzioni, migliorare i processi di produzione, incrementare i profitti e creare nuovi posti di lavoro.

L’importanza del reverse engineering è un dato di fatto e chiunque abbia voglia di trovare un impiego nel campo della cybersecurity o divenire ingegnere, progettista o designer, troverà nell’ingegneria inversa un valido aiuto.

Inoltre, alcune delle tendenze emergenti nel campo del reverse engineering includono l’intelligenza artificiale, le machine learning, la stampa 3D e la tomografia computerizzata (CT).

In conclusione, il reverse engineering è un processo versatile e prezioso che ha un impatto significativo in diversi settori. Grazie alla continua evoluzione delle tecnologie e alla crescente necessità di innovazione, è probabile che l’ingegneria inversa continui a espandersi e a offrire nuove opportunità di lavoro per futuri ingegneri e progettisti.