在整個加工產(chǎn)業(yè),工廠經(jīng)理們都知道,現(xiàn)場圖紙很容易與現(xiàn)實不符。也許去年有一條管道改道了。也許一臺機器升級后占用了更多空間。也許是臨時調(diào)整了布局,卻沒有人去更新。
隨著時間的推移,您的建筑現(xiàn)狀文檔與實際工廠之間的差距會越來越大,即使是很小的偏差也會造成嚴重的下游問題。
這些問題往往在變革過程中暴露出來。這可能是生產(chǎn)線升級、設(shè)備搬遷或流程改進項目。在許多情況下,變革的需求是戰(zhàn)略性的:全球運營團隊面臨著適應(yīng)需求變化、加快產(chǎn)品上市速度或降低生產(chǎn)成本的壓力。
但是,看不清楚的東西是無法改進的。過時的文檔很難評估現(xiàn)狀、如果盲目推進,其后果是代價高昂的。
錯位的管道可能會延誤重要的升級。不準確的平面圖可能導(dǎo)致安全隱患。資產(chǎn)信息缺失會導(dǎo)致生產(chǎn)停滯或設(shè)計失效。
正如Equans公司BIM主管Michael Schwery所說:“在規(guī)劃階段或模型中糾正錯誤或偏差的成本要比施工低10-20倍。”
過時的文檔往往也是支離破碎的。CAD文件可能分散在不同的團隊,以不同的格式保存,或由已不在公司的人員維護。計劃重要改造時,文件版本控制問題和可視性差會減慢工作進度,增加混亂,并帶來極高風(fēng)險。
動態(tài)現(xiàn)實捕捉 如何提供幫助
為了解決這個問題,許多制造商開始采用激光雷達現(xiàn)實捕捉技術(shù)。這些技術(shù)能快速生成現(xiàn)有設(shè)施的高精度三維數(shù)字模型,可用于布局規(guī)劃、變更模擬和現(xiàn)場協(xié)調(diào)。
現(xiàn)實捕捉系統(tǒng),如NavVis VLX和NavVis MLX使用SLAM(同步定位與繪圖)算法和激光雷達,每秒生成大量三維數(shù)據(jù)。生成的高精度點云可直接在瀏覽器中查看,并與現(xiàn)有的CAD相結(jié)合。
輸出的不僅僅是一個3D模型:它還是一個可共享的當前真實場地的參考資料。
重要的是,這并不是要取代CAD。而是要豐富CAD,為團隊提供傳統(tǒng)文檔無法捕捉的缺失背景。
CAD模型通常反映的是設(shè)計意圖,而現(xiàn)實捕捉掃描反映的是當今現(xiàn)實,包括所有未記錄的變化、竣工條件以及隨著時間推移出現(xiàn)的不規(guī)則情況。這層新增的空間真相有助于工程師和項目經(jīng)理及早發(fā)現(xiàn)差異,驗證假設(shè),并根據(jù)實際情況而非預(yù)期情況制定計劃。
這意味著更少的延誤、更少的返工和更自信的決策。
步驟一:在不中斷生產(chǎn)的
情況下規(guī)劃掃描
得益于NavVis的技術(shù),工廠的數(shù)字化采集不必中斷運營。但是,這并不意味著您可以跳過規(guī)劃。
主要考慮因素包括:
調(diào)度
加工設(shè)施全天候運行,與汽車制造廠相比,移動部件較少。使用動態(tài)激光掃描技術(shù)(如NavVis),該技術(shù)具有人物模糊功能,可隨時捕捉運行中的設(shè)施。
安全檢查
掃描前,團隊應(yīng)檢查障礙物、清理通道并確保安全進出。這一點在危險區(qū)域尤為重要,因為那里的環(huán)境需要安全工作許可和氣體監(jiān)測。
隱私和知識產(chǎn)權(quán)保護
確定應(yīng)屏蔽或排除的專有機器或敏感區(qū)域。點云可在內(nèi)部和外部共享。
照明
全景圖像與激光雷達數(shù)據(jù)同時采集。照明不足會影響圖像質(zhì)量。雖然您可以引入外部照明來支持較差的環(huán)境光線并提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,但必須在效率上做出權(quán)衡,因為照明燈需要經(jīng)常移動,并保持插電或電池供電。
選擇正確的設(shè)備
NavVis動態(tài)激光掃描儀每小時可掃描約3,000平方米,比傳統(tǒng)的架站式掃描儀快約10倍。
規(guī)劃掃描路徑
保持門打開,保持人行道暢通,并繪制掃描路徑圖。在可能的情況下,規(guī)劃起點和終點都在同一地點的行走路線,以保持掃描的一致性。
培訓(xùn)內(nèi)部團隊
公司通常先使用供應(yīng)商進行掃描,然后培訓(xùn)內(nèi)部員工進行重復(fù)掃描、更新模型并快速響應(yīng)未來的需求。
現(xiàn)實世界的啟示
來自Burns & McDonnell的首席管道設(shè)計師Eric Thibodeaux和他的團隊使用NavVis VLX快速捕捉空間數(shù)據(jù),以確定項目的早期范圍。
我們需要快速捕捉空間,而NavVis VLX讓我們只需做最少量的準備工作。這也意味著我們不會遺漏任何關(guān)鍵區(qū)域。我們從一開始就有了一個完整的畫面。
——Eric Thibodeaux,Burns & McDonnell
首席管道設(shè)計師
這種方法可確保在早期獲得完整、可靠的數(shù)據(jù)。輸出設(shè)計軟件可以打開的標準點云模型,并在AVEVA或Revit等軟件中用于建模和設(shè)計協(xié)調(diào)。
準備充分的掃描
能為下游帶來什么
使用一個可靠的掃描工作流,您可以大大簡化其余流程,并顯著提高以下方面:
減少返工,減少意外
項目開始時,如果掃描無誤,則安裝開始后的返工量會減少約25%。
及早發(fā)現(xiàn)隱患
第一次掃描往往就能發(fā)現(xiàn)真實的建筑面積;NavVis的一個啤酒廠客戶發(fā)現(xiàn)其“40,000平方米”的倉庫比實際面積大12%(即在一天內(nèi)解決了平方米的猜測問題)。
更快的處理和集成
有了清晰的軌跡和規(guī)劃,掃描數(shù)據(jù)可快速處理完畢。例如,NavVis僅用30多分鐘就處理了600平方米的數(shù)據(jù)集,并將其上傳到IVION線上并輸出E57點云模型。
更高的信任度和單一信息源
高質(zhì)量的點云可作為跨團隊的可靠參考。通過基于瀏覽器的訪問,過時的CAD版本造成的混亂將降至最低。
虛擬規(guī)劃和測試設(shè)計
將點云數(shù)據(jù)與CAD相疊加,可以更輕松地檢查差別、測試布局變化和模擬安裝。虛擬演練有助于在開工前發(fā)現(xiàn)路徑堵塞或設(shè)備錯位等問題。
遠程協(xié)作和承包商協(xié)調(diào)
掃描結(jié)果可在云端安全共享,使工程師、承包商和管理人員能夠在不同地點進行協(xié)作。有些客戶甚至利用掃描結(jié)果向供應(yīng)商遠程介紹情況,從而避免了耗時的現(xiàn)場考察。
支持未來改進
高質(zhì)量的首次掃描可簡化后續(xù)的重新掃描。隨著項目的發(fā)展或發(fā)生變化,團隊可以更新模型并長期保持精確的數(shù)字孿生。
展望未來
為現(xiàn)實捕捉做好準備是工廠數(shù)字化的基礎(chǔ)。但這僅僅是個開始。
本文是基于NavVis Enterprise 《現(xiàn)實捕捉迷你指南》的三部分系列文章的第一部分。在接下來的兩篇文章中,我們將介紹:
步驟 2:如何有效捕捉您的設(shè)施
第3步:如何利用數(shù)字孿生技術(shù)充分利用數(shù)據(jù)
如果您準備好向更精確的規(guī)劃和更好的項目成果邁出下一步,請下載下面的完整指南。
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