Технология лазерного 3D‑сканирования приходит на смену традиционным измерительным инструментам, решая проблемы долгих, трудозатратных и ненадежных измерений. Сегодня вы можете быстро получить высокоточную цифровую модель практически любого объекта – от миниатюрных деталей до крупных промышленных комплексов. Эту задачу выполняют 3D‑сканеры и специализированное ПО трехмерного моделирования.
Всё более широкое использование лазерного 3D‑сканирования в самых разных сферах, в том числе в предпроектных изысканиях гражданских и промышленных сооружений, обусловлено следующими основными факторами:
-
высокая скорость выполнения работ
-
полнота (и даже избыток) получаемых данных
-
возможность интеграции в различные системы BIM
-
результаты 3D‑измерений подходят для выполнения проектно-конструкторских задач, для создания цифровых копий помещений, зданий, сооружений и прочих объектов
Технология 3D‑сканирования экономически обоснована: за счет производительности сканеров сокращаются сроки проведения полевых работ, а полнота данных позволяет устранить многие риски и заполнить пробелы, связанные с проектно-конструкторскими решениями.
Каких же результатов можно добиться благодаря этой передовой технологии на практике? Проекты, выполняемые специалистами TWIZE, охватывают многие отрасли, и сегодня мы с удовольствием поделимся опытом в сфере сканирования и моделирования промышленных объектов.
1. Добыча и переработка
Получение 3D‑модели помещений щебеночного завода в целях модернизации
Одна из востребованных сфер – добыча и переработка горных пород и полезных ископаемых. Начнем с проекта комплексного проектирования для модернизации дробильно-сортировочного комбината, где применение наземного лазерного сканирования позволило эффективно и быстро решить поставленные задачи в сложных производственных условиях.
Задача
В целях оснащения и переустройства оборудования на производстве было необходимо сформировать геометрическую 3D‑модель корпусов и галерей щебеночного завода. Для этого мы выполнили измерения с помощью лазерного 3D‑сканера и цифровое моделирование на основе полученных данных.
Особенности проекта
-
Сложное производство
-
Проблемы с проведением измерений на действующем предприятии: установки, перерабатывающие породу, могут останавливаться лишь в краткие периоды технологического обслуживания
-
Высокая запыленность участков
-
Плохая освещенность помещений
Решение
Сканирование проводилось во время стандартных технологических перерывов с безопасного расстояния, с защитой корпуса 3D‑сканера от загрязнений. Измерены все участки, подлежащие съемке.
В чем преимущества для клиента
-
Благодаря возможности выполнять измерения в короткие перерывы производство не простаивало
-
Сканер способен работать с высокой точностью и скоростью в самых неблагоприятных условиях, включая пыль и вибрации
-
Полученная 3D‑модель включает все коммуникации, оборудование и оснащение помещений, что невозможно измерить и оцифровать другими методами
Результаты работ
Модель интегрирована заказчиком в BIM‑систему для дальнейшего перепроектирования в рамках модернизации предприятия.
2. Энергетика
Моделирование помещения в проекте переоборудования подстанции
Проблемы с доступом, вопросы безопасности и другие сложные условия присутствуют и в энергетической промышленности. Так, нам было поручено отсканировать несколько трансформаторных камер на электрической подстанции.
Задача
Для проведения проектных работ с целью переоборудования подстанции требовалось выполнить обмеры и моделирование помещения с расположенным внутри трансформатором.
Особенности проекта
-
Подстанция постоянно функционирует в рабочем режиме, что затрудняет проведение измерений
-
Трансформатор под током
-
Были опасения, что эффект электромагнитного излучения может повлиять на высокоточное сканирующее оборудование
Решение
Сканирование было выполнено с безопасного расстояния: одно из преимуществ геодезического 3D‑сканера – дальномерность.
В чем преимущества для клиента
-
Быстро, надежно, безопасно
-
Модель содержит все необходимые данные о трансформаторе, что исключает выполнение клиентом обследования и измерения устройства на месте
Результаты работ
-
На основе полученного облака точек сформирована BIM‑модель, переданная заказчику для проведения дальнейших работ по переустройству объекта
-
Планируются работы по остальной части подстанции
3. Химическая промышленность
Создание BIM‑модели установки по производству аммиака
Задача и особенности проекта
Крупное предприятие по производству удобрений заинтересовалось внедрением наземного сканирования и BIM‑моделирования.
Установка по переработке удобрений – достаточно сложный технический объект, состоящий из нескольких силосов, множества труб и других конструкций. Подобное переплетение систем и конструкций зафиксировать традиционным методом геодезической съемки можно лишь с очень большими трудовыми и временными затратами. А наземные лазерные сканеры как раз созданы для того, чтобы снимать такие вертикальные промышленные сооружения, это их конек.
Решение
В рамках проекта специалисты TWIZE осуществили 3D‑сканирование и моделирование установки по производству аммиака в условиях, опасных для жизни, с целью реконструкции и внедрения дополнительного узла.
Результаты работ
- После подробного сканирования было получено облако точек. На ее основе наши эксперты подняли геометрическую модель, которую также можно использовать для оценки состояния находящихся на площадке емкостей и их инженерной периферии, для замены отдельных частей, переустройства и комплексного проектирования
-
Уровень детализации: LOD 300
-
Время выполнения: 11 рабочих дней
Что такое BIM? Отвечаем на часто задаваемые вопросы
4. Переработка и утилизация
BIM‑моделирование помещений завода по утилизации отходов
Задача и решение
С целью реконструкции помещений и переоснащения оборудования выполнено 3D‑сканирование и моделирование двух этажей здания завода.
Особенности проекта
-
Достаточно стесненное пространство
-
Специфические санитарно-гигиенические условия, потребовавшие использовать средства индивидуальной защиты
-
Ограниченное время на проведение измерений
Результаты работ
-
По итогам сканирования было составлено облако точек. Оно легло в основу модели, которая в дальнейшем интегрировалась для проведения BIM‑проектирования и переустройства здания.
-
Уровень детализации: LOD 300
-
Время выполнения: 10 рабочих дней
5. Пищевая промышленность
Разработка BIM‑модели пивоваренного цеха
Задача
Достаточно интересный кейс применения сканирования на объекте пищевой промышленности – в пивоваренном цеху с действующей производственной линией. Задача состояла в разработке для нужд предприятия эксплуатационной BIM‑одели главного цеха с инженерными системами и оборудованием.
При переустройстве, как это часто бывает, информации не сохранилось либо она была недостаточно полной для того, чтобы дать трехмерное и информационное представление для дальнейшего развития системы.
Особенности проекта
-
Действующее предприятие пищевой промышленности
-
Полевые работы выполнялись без остановки линии
-
Большой объем работ по формированию облака точек и модели
Решение
Выполнено 3D‑сканирование, сборка облака точек – посекционно, одновременно с моделированием отдельных участков.
Мы опасались, что из‑за множества блестящих поверхностей труб и емкостей скан получится шумным, что затруднит моделирование. Но после нескольких тестовых замеров мы убедились, что наш сканер FARO Focus S150 справился с задачей на пять баллов.
В чем преимущества для клиента
Технология сканирования оказалась наиболее эффективной для того, чтобы выполнить обмеры внутри предприятия, составить модель и восстановить по ней инженерную документацию, понять, как, что и с чем соединяется. К сожалению, на предприятиях информация для разных цехов зачастую различается, и в данном случае сканирование позволило свести всё воедино. И уже через анализ геометрии и существующего положения конструкций на предприятии был создан реестр, и на основании модели поднимались чертежи и документы, по которым эксплуатирующие службы могут выполнять свою работу на месте.
Результаты работ
В рамках развития информационной системы предприятия создана цифровая информационная модель участка для дальнейшей эксплуатации производственной линии и, возможно, построения цифрового двойника производства.
Но это еще не всё – мы также адаптировали полученную модель под нужды аддитивных технологий. Поскольку TWIZE выполняет услуги 3D‑печати, на фотополимерном принтере был изготовлен макет, который мы презентовали нашему уважаемому заказчику. Предполагается дальнейшее развитие этого цеха, и мы надеемся продолжить участие в проекте.
Готовы помочь в быстром решении ваших задач! Оставьте заявку на обмеры и наземное сканирование зданий или позвоните нам по тел. +7 (495) 223‑01‑21
Подпишитесь на Телеграм‑канал TWIZE, чтобы оперативно знакомиться с новостями 3D‑индустрии, лучшими кейсами и экспертными материалами
