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案例

数字化工厂三维扫描应用解决方案

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019/10/11     浏览次数:    

数字化工厂简介



    工业4.0”的概念最早在2013年汉诺威工业博览会上出现,“工业4.0”是指利用物联信息系统将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,其核心目的是为了提高工业竞争力,利用信息化技术促进产业变革。随后,“中国制造2025”也相继问世。

    数字化工厂作为“工业4.0”的重要组成部分,众多企业正在建立自己的“数字工厂”。主流市场观点认为,数字化工厂主要涉及产品设计、生产规划与生产执行三大环节,数字化建模、虚拟仿真、虚拟现实/加强现实(VR/AR)等技术包含在其中。

“我们为什么要做数字化工厂?目的是两个:第一是降低成本,第二是提高产品质量。”


三维激光扫描在数字化工厂中的应用


三维扫描技术通过光学测量获取物体的三维表面信息,将工厂空间内所有光源可视信息1:1地“搬”入计算机。三维扫描技术具有采集速度快,非接触,长距离,高精度,安全性高和自动化等特性。
采用三维扫描技术进行测绘,可以节约大量的现场工作时间,即保证了测绘安全,又不耽误工厂生产。
三维扫描在数字化工厂中的应用包括三维建模、工厂平面图绘制、工厂改造与维护、设备位置校准、新增管线设备位置干扰性分析及厂区沉降检测等。

三维建模与可视化管理

三维模型是数字化工厂的基础。现代化工厂建筑通常较为复杂,厂房内部安装有大量设备,如何快速准确获取工厂车间及其机床设备模型,一直是实现数字化工厂的难点。三维扫描成为解决这一难点的最佳途径。目前,市场上大量的三维软件支持三维点云模型的导入。借助点云数据可快速、准确绘制出工厂及管线设备模型,实现虚拟仿真及工厂可视化管理。


工厂平面图绘制

在三维扫描出现前,技术人员通过传统的测量方式(全站仪)来记录工厂的尺寸数据。传统的测绘方式相对繁琐,三维扫描技术将工厂“搬入”电脑,通过三维扫描得到的三维数字模型与工厂建筑的实际尺寸一致,将该模型导入三维软件,可以快速、准确得到工厂各方位的CAD平面图纸。


工厂规划、改造与维护

市场经济的不断发展,使得传统的工厂空间与市场产品的需求量及规模不匹配。为解决这一矛盾,提高产能,改善生产效率成为关键问题。这使得工厂需要进行重新规划,对现有装备、管线进行改造与维护。通过三维扫描立体呈现工厂实况,有助于工程师准确掌握工厂信息,做出最精确的规划或改造方案。


设备位置校准与数字装配
现代化工厂生产时,大量设备协同工作,对各设备相对空间位置有着严格的要求。在生产线经过调试达到生产要求时,可对生产线进行三维扫描,准确记录各设备相对空间位置信息,为长时间生产后校准提供对比数据。同时,可在三维模型中进行虚拟数字装配,将新增设备模型放入生产线模型中,进行空间位置分析,模拟安装。


新增管线、设备位置干扰性分析

新增管线、设备位置干扰性分析随着生产需求的变化,工厂将在现有条件下进行管道数量增加、管道路线改变及新增设备等工作。三维扫描为这些工作的可行性分析提供可靠数据。在三维模型的基础上,可进行干扰性分析,以确定新增管道或设备是否符合场地的需要,并设计合适进场路线,这一方式节约了大量的人力、物力及时间成本。


厂房沉降或变形检测
类似工业产品的加工尺寸对比检测,厂房在三维扫描技术的支持下也可进行形变分析。利用三维扫描技术完成现场的现状扫描,得到三维点云模型。不同时段的点云模型数据或点云模型数据与理论CAD模型皆可进行对比,可直观、精确的完成厂房沉降或形变分析。

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