__三維建模__三維可視化
數字化工廠簡介
工業4.0”的概念最早在2013年漢諾威工業博覽會上出現,“工業4.0”是指利用物聯信息系統將生產中的供應,制造,銷售信息數據化、智慧化,其核心目的是為了提高工業競爭力,利用信息化技術促進產業變革。隨后,“中國制造2025”也相繼問世。
數字化工廠作為“工業4.0”的重要組成部分,眾多企業正在建立自己的“數字工廠”。主流市場觀點認為,數字化工廠主要涉及產品設計、生產規劃與生產執行三大環節,數字化建模、虛擬仿真、虛擬現實/加強現實(VR/AR)等技術包含在其中。
“我們為什么要做數字化工廠?目的是兩個:第一是降低成本,第二是提高產品質量。”
三維激光掃描在數字化工廠中的應用
三維掃描技術通過光學測量獲取物體的三維表面信息,將工廠空間內所有光源可視信息1:1地“搬”入計算機。三維掃描技術具有采集速度快,非接觸,長距離,高精度,安全性高和自動化等特性。
采用三維掃描技術進行測繪,可以節約大量的現場工作時間,即保證了測繪安全,又不耽誤工廠生產。
三維掃描在數字化工廠中的應用包括三維建模、工廠平面圖繪制、工廠改造與維護、設備位置校準、新增管線設備位置干擾性分析及廠區沉降檢測等。
三維建模與可視化管理
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三維模型是數字化工廠的基礎。現代化工廠建筑通常較為復雜,廠房內部安裝有大量設備,如何快速準確獲取工廠車間及其機床設備模型,一直是實現數字化工廠的難點。三維掃描成為解決這一難點的最佳途徑。目前,市場上大量的三維軟件支持三維點云模型的導入。借助點云數據可快速、準確繪制出工廠及管線設備模型,實現虛擬仿真及工廠可視化管理。 |
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工廠平面圖繪制
在三維掃描出現前,技術人員通過傳統的測量方式(全站儀)來記錄工廠的尺寸數據。傳統的測繪方式相對繁瑣,三維掃描技術將工廠“搬入”電腦,通過三維掃描得到的三維數字模型與工廠建筑的實際尺寸一致,將該模型導入三維軟件,可以快速、準確得到工廠各方位的CAD平面圖紙。
工廠規劃、改造與維護
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市場經濟的不斷發展,使得傳統的工廠空間與市場產品的需求量及規模不匹配。為解決這一矛盾,提高產能,改善生產效率成為關鍵問題。這使得工廠需要進行重新規劃,對現有裝備、管線進行改造與維護。通過三維掃描立體呈現工廠實況,有助于工程師準確掌握工廠信息,做出最精確的規劃或改造方案。 |
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設備位置校準與數字裝配
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現代化工廠生產時,大量設備協同工作,對各設備相對空間位置有著嚴格的要求。在生產線經過調試達到生產要求時,可對生產線進行三維掃描,準確記錄各設備相對空間位置信息,為長時間生產后校準提供對比數據。同時,可在三維模型中進行虛擬數字裝配,將新增設備模型放入生產線模型中,進行空間位置分析,模擬安裝。 |
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新增管線、設備位置干擾性分析
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新增管線、設備位置干擾性分析隨著生產需求的變化,工廠將在現有條件下進行管道數量增加、管道路線改變及新增設備等工作。三維掃描為這些工作的可行性分析提供可靠數據。在三維模型的基礎上,可進行干擾性分析,以確定新增管道或設備是否符合場地的需要,并設計合適進場路線,這一方式節約了大量的人力、物力及時間成本。 |
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廠房沉降或變形檢測
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類似工業產品的加工尺寸對比檢測,廠房在三維掃描技術的支持下也可進行形變分析。利用三維掃描技術完成現場的現狀掃描,得到三維點云模型。不同時段的點云模型數據或點云模型數據與理論CAD模型皆可進行對比,可直觀、精確的完成廠房沉降或形變分析。 |
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