Digitalização 3D de instalações de processamento e documentação as-built

Uma instalação de processamento nunca é exatamente o desenho. Décadas de modificações, remendos temporários que se tornaram permanentes e tubagens desviadas numa paragem produziram uma instalação cujo único registo exato é a própria instalação. Cada modificação começa por a medir de novo, à mão.

Digitalizada a partir de um tripé, toda a instalação é um as-built medido a 1,9 mm a 10 m — pisos, estrutura metálica, tubagens e equipamento num único modelo — capturado na janela de paragem e reutilizado em cada trabalho seguinte.

Scanner Artec de longo alcance em tripé a capturar bombas e tubagens numa operação mineira
Em resumo

O que dá uma digitalização 3D de uma instalação de processamento?

Um as-built medido a 1,9 mm a 10 m — pisos, estruturas, tubagens e equipamento num único modelo — capturado na paragem e reutilizado em cada retrofit.

  • A instalação tal como estáUm as-built do que existe, não do que foi desenhado.
  • Uma hora, não seisUm piso de fábrica de cobre capturado numa hora, que levava três a seis à mão.
  • Ajustado no CADCada modificação projetada sobre o as-built e verificada quanto a interferências antes da fabricação.
  • Medido depoisO trabalho seguinte mede o modelo, não a instalação.

Por que razão cada trabalho na instalação começa com uma fita

O registo de engenharia de uma instalação de processamento é um conjunto de desenhos que estavam certos quando a instalação foi comissionada. Desde então, cada paragem alterou alguma coisa — uma bomba trocada por outro modelo, uma tubagem desviada em torno de uma plataforma nova, uma conduta acrescentada onde coube — e a maior parte dessas alterações nunca foi desenhada. Assim, uma modificação nova não pode ser projetada a partir dos desenhos, e um engenheiro vai ao local com uma fita, um nível e uma câmara para medir a área em causa nas horas que a paragem permite.

A Titan Engineered Solutions, que constrói plataformas, pisos e tubagens para locais mineiros remotos, descreveu a consequência: os engenheiros deslocavam-se ao local para medir à mão, projetavam e fabricavam a partir dessas medições, e depois deslocavam-se de novo quando um obstáculo imprevisto impedia o aço novo de encaixar. Cada regresso é retrabalho de fabricação, uma segunda janela de paragem e uma visita a um local remoto.

Um as-built digitalizado acaba com o ciclo. O Artec Ray II regista uma área da instalação a partir de um tripé a 1,9 mm a 10 m em menos de dois minutos por estação — a Titan capturou numa hora um piso de fábrica de cobre que tinha levado três a seis horas à mão. O Artec Leo acrescenta o detalhe dos pontos de ligação a 0,1 mm onde uma flange ou um suporte decide o encaixe. Registado no Artec Studio, o modelo é o as-built sobre o qual a modificação é projetada no Geomagic Design X e no SOLIDWORKS; as tubagens únicas à medida da Titan encontram-se agora de topo a topo com 1,6 mm, e a empresa refere 66 % menos tempo a regressar ao local para corrigir erros de projeto.

Da janela de paragem a um as-built reutilizável

A captura cabe na janela; o modelo sobrevive-lhe.

  1. 1. Digitalizar a áreaO Ray II num tripé em estações à volta da área da instalação, cada uma uma captura completa de 360° × 300° em menos de dois minutos.
  2. 2. Capturar os pontos de ligaçãoO Leo nas flanges, suportes e bocais que o trabalho novo tem de encontrar, a 0,1 mm, sem fios.
  3. 3. RegistarO Artec Studio alinha as estações e as digitalizações de detalhe num único as-built nas coordenadas da instalação.
  4. 4. Projetar sobre eleO as-built para o Geomagic Design X e o SOLIDWORKS; a modificação projetada e verificada quanto a interferências no CAD.
  5. 5. ConservarO as-built é o registo da instalação; a modificação seguinte mede o modelo em vez da instalação.

Que scanner para este trabalho

Uma instalação é grande e os seus pontos de ligação são pequenos: um scanner em tripé para a primeira, um portátil para os segundos, registados em conjunto.

Scanner laser de longo alcance Artec Ray II

Artec Ray II

Ideal para
A área da instalação — pisos, estrutura metálica, tubagens e equipamento num único as-built
Tipo
Laser estacionário de longo alcance, montado em tripé
Precisão, até
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruído de medição
0,4 mm a 10 m
Alcance
0,5–130 m
Tempo de digitalização
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sem textura
Campo de visão
360° × 300°

O Ray II regista uma área da instalação a partir de um tripé a 1,9 mm a 10 m em menos de dois minutos por estação, com uma vista de 360° × 300° que abrange piso, estrutura e serviços suspensos em conjunto. É indiferente à iluminação, pelo que um edifício de moagem escuro se digitaliza como um piso aberto. Foi este o scanner que a Titan usou para a captura à escala da instalação.

Scanner 3D portátil sem fios Artec Leo

Artec Leo

Ideal para
Pontos de ligação — flanges, suportes, bocais — a 0,1 mm
Tipo
Luz estruturada portátil sem fios, tudo-em-um
Precisão do ponto 3D, até
0,1 mm
Resolução 3D, até
0,2 mm
Distância de trabalho
0,35–1,2 m
Velocidade de captura
Até 35.000.000 pontos/s em modo HD
Integrado
Ecrã tátil de 5,5″, processamento e 512 GB — sem portátil

O Leo regista os componentes que uma modificação tem de encontrar a 0,1 mm, sem fios e com o ecrã e o processamento integrados, pelo que um engenheiro numa passadeira não transporta mais nada. As digitalizações de detalhe registam-se no as-built do Ray II no Artec Studio, e é assim que uma tubagem projetada a partir do modelo se encontra de topo a topo com 1,6 mm.

Feito numa instalação real

Desafio:
Os engenheiros deslocavam-se a locais mineiros remotos para medir à mão, e voltavam novamente quando um obstáculo imprevisto impedia um piso industrial, uma plataforma ou uma tubagem de encaixar.
Resultado:
As tubagens únicas feitas à medida encontram-se agora topo a topo com 1,6 mm de precisão. Um piso de fábrica de cobre que levava três a seis horas a medir à mão é capturado numa.
menos tempo a voltar ao local para corrigir erros de projeto66 %
Ler o estudo de caso

«Podemos usar as dimensões obtidas numa digitalização 3D para personalizar a peça e fazê-la encaixar com uma precisão de um dezasseis avos de polegada (1,6 mm). Fazemos muitas tubagens únicas à medida que se encontram de topo a topo. Agora conseguimos garantir que encaixam sem múltiplas medições manuais fastidiosas.»

Brandon KochDiretor-geral, Titan Engineered Solutions

Veja um piso de instalação capturado numa hora e uma tubagem nova ajustada a ele no CAD antes da fabricação — marque uma demo para os seus engenheiros de instalações.

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Perguntas que os engenheiros de instalações fazem

Que parte da instalação digitalizamos?

A área a que o trabalho diz respeito, mais o que a janela de paragem permitir. As estações do Ray II levam menos de dois minutos, pelo que uma área da instalação são algumas horas e uma instalação completa é um programa de paragens — cada área junta-se ao as-built à medida que é capturada.

A instalação tem de ser parada?

O equipamento em funcionamento vibra e as peças em movimento ficam desfocadas, pelo que a captura é melhor numa paragem. Estruturas estáticas, tubagens e pisos podem ser digitalizados com a instalação a funcionar, onde o acesso o permitir; o scanner trabalha a partir de um tripé a uma distância segura.

Que precisão exige um retrofit, e a digitalização cumpre-a?

A Titan refere tubagens únicas feitas à medida que se encontram de topo a topo com 1,6 mm, projetadas a partir de digitalizações. O Ray II garante 1,9 mm a 10 m na instalação e o Leo 0,1 mm nos pontos de ligação, e é essa combinação que lá chega.

Para que CAD vai o as-built?

O Artec Studio exporta malhas padrão e nuvens de pontos E57, e o fluxo de trabalho da Titan vai do Artec Studio para o Geomagic Design X para a análise de desvio e para o SOLIDWORKS para a peça final. Qualquer CAD que leia uma malha ou uma nuvem de pontos pode projetar sobre o as-built.

Scanner Artec de longo alcance em tripé a capturar bombas e tubagens numa operação mineira

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Descreva a instalação, a modificação e a janela de paragem. Um especialista em mineração responderá com a forma como a captura caberia na janela e como o as-built chega ao seu CAD.