Почему разработчики электроники отказываются воспроизводить печатные платы по фотографии?

Наша команда – КЕДР Solutions – занимается разработкой электроники и ПО. Обычно мы создаем устройства с нуля, но иногда воспроизводим уже существующие печатные платы. Это называется обратной разработкой, или реверс-инжинирингом.

Нередко заказчики просят выполнить обратную разработку, присылая нам на почту только фотографию печатной платы. Если такого клиента не удается убедить прислать реальный образец платы, от проекта приходится отказываться.

Здесь мы объясним, почему мы и многие другие разработчики электроники не выполняем реверс-инжиниринг по фото. Надеемся, статья поможет будущим заказчикам на этапе обращения к контрактному разработчику. Возможно, она будет полезна и нашим коллегам, т.к. поможет разъяснить потенциальным клиентам сложность и иногда нецелесообразность подобных проектов.

Содержание

1. Что такое обратная разработка?

2. Почему воспроизвести печатную плату по фото крайне сложно?

3. Стоит ли вообще заказывать обратную разработку платы?

Реверс-инжиниринг предполагает разбор исходного устройства с целью получения конструкторской документации. На ее основе устройство можно воспроизвести, оптимизировать, модернизировать, запустить в производство и т.д. Таким образом можно воспроизвести не только печатные платы, но и программные решения.

И нет, такая практика вовсе необязательно является незаконной. Именно так анализируют вирусы и создают антивирусное ПО. Часто обратная разработка требуется, когда необходимо модернизировать или вновь запустить в производство устаревшие системы, а исходная документация утрачена. И конечно, это делается в целях импортозамещения. Правда, здесь о законности уже можно поспорить.

Итак, представим себе следующую ситуацию. В офис звонит человек с завода. На каком-то оборудовании полетела плата. Такие уже давно не выпускают, поэтому он просит воспроизвести ее. «Присылайте», – говорим мы, и заказчик скидывает на корпоративную почту фотографию платы. «Хм…» – задумываемся мы и поясняем, что хотели получить не фото, а саму плату.

Почему? Неужели так сложно воспроизвести плату по фотографии? Забегая вперед, скажем, что это возможно, но далеко не всегда. Что же мешает разработчикам?

1. Компоненты на фото не всегда подписаны

Даже если фотография сделана на совесть, строго под углом 90о, определить модель всех компонентов просто по внешнему виду с такого ракурса бывает невозможно. Некоторые компоненты на плате могут быть не подписаны, а без серийника определить модель невозможно.

2. На фото не видно топологии

Некоторые компоненты, особенно крупные, могут заслонять элементы топологии. Под ними невозможно рассмотреть, какой длины или формы дорожки, как и какие компоненты они соединяют, есть ли под ними сквозные отверстия.

3. На фото не видны внутренние слои платы

На фотографии можно в какой-то мере запечатлеть топологию одно- и двухслойных плат. Однако если слоев больше двух, сфотографировать внутренние слои не получится и об их структуре можно будет лишь догадываться.

4. Компоненты могут оказаться недоступны

Этот пункт относится скорее к финансовой стороне вопроса. Заказчики, не имевшие опыта разработки электроники, склонны недооценивать сложность и непредсказуемость этой работы. Часто они хотят заключить контракт на разработку за фиксированную плату.

Действительно, после оценки проекта, составления технического задания и плана работ наша команда может согласиться на такие условия – если проект достаточно прост и понятен. Но обратная разработка не тот случай.

Предположим, что фотография позволяет точно определить модели компонентов и топологию платы. Но что если один из компонентов перестали выпускать? Придется найти ему замену, а значит, нужно согласовывать этот вопрос с заказчиком.

А если другой компонент подорожал в несколько раз? Оставить или заменить? Снова нужно согласовывать, корректировать бюджет и сроки (если доставка компонента занимает много времени).

Другими словами, обязуясь воспроизвести печатную плату по фотографии за фиксированную плату, мы рискуем выйти за рамки бюджета и сроков.

5. Потребуется новое ПО

Многие платы не могут работать без подходящей прошивки. Значит, чтобы полностью воспроизвести устройство, нужно также воспроизвести используемое в нем программное обеспечение. Достать из платы оригинальную прошивку – так еще задачка! Это не всегда возможно. А уж написать код по фотографии – и подавно.

Строго говоря, реверс-инжиниринг платы по фото возможен, но только с большими ограничениями. Плата должна быть одно- или двухслойной, компоненты не должны скрывать топологию, все они должны быть подписаны и т.д. Но воспроизвести сложное устройство таким образом едва ли получится.

Чтобы выполнить обратную разработку печатной платы, команде нужно прислать реальный образец. Тогда можно снять компоненты и изучить их, посмотреть трассировку. Но прежде чем заказывать такую услугу, стоит убедиться, что это действительно необходимо.

Как уже упоминалось выше, некоторые заказчики плохо представляют себе сложность, продолжительность и стоимость разработки. Бывает, что клиент хочет заказать реверс-инжиниринг, не понимая, насколько он сам себе усложняет жизнь. Воспроизвести печатную плату – всегда дороже, чем купить ее. Даже если плата подорожала в несколько раз, она обойдется дешевле, чем разработка. Даже если ее доставят лишь через три месяца, это быстрее, чем разработка.

В каких случаях реверс-инжиниринг оправдан?

Когда печатную плату точно никак не достать. Например, когда ее сняли с производства, а аналогов нет или они не подходят.
Когда теоретически заказать плату можно, но она в страшном дефиците и у поставщика очередь на пару лет вперед. Тогда обратная разработка может оказаться выгоднее покупки.
Когда заказчик хочет получить не только саму плату, но и возможность самостоятельно ее производить.

Зачастую проще и выгоднее разработать устройство с нуля, чем пытаться в точности воспроизвести исходное изделие. Поэтому перед принятием решения следует проконсультироваться со специалистами по всем аспектам проекта.

Мы публикуем еще больше подобных материалов в нашем Telegram канале «Записки с аутсорса». Подпишитесь, если вам интересны будни контрактных разработчиков электроники и встроенных системы.