數(shù)字化工廠
文章來源于Artec3D埃太科三維,作者小埃
挑戰(zhàn)
在高溫、狹窄的煉油廠中,準確測量結(jié)構(gòu)復(fù)雜的受損管道和設(shè)備,以便設(shè)計、制造、安裝定制維修解決方案,從而盡快完成修復(fù)。
解決方案
Artec Leo, Artec Studio, Geomagic Design X, SOLIDWORKS
效果
現(xiàn)在可以進行亞毫米級精度的掃描,并和工程師云共享,用于定制需要維修的管道夾具。這套全新工作流程比手工測量快六倍,能確保設(shè)施正常運行,最大限度地降低意外停機時間,從而避免損失。
為什么選擇Artec3D
堅固耐用、結(jié)構(gòu)小巧的Leo非常適合在狹窄的工廠中工作。Artec Studio讓處理過程無縫銜接。
正文
一位Team, Inc.的技術(shù)人員正在用Artec Leo為復(fù)雜的管道幾何進行數(shù)字化
大多數(shù)時候,這些管道不會引起人們注意,但我們的世界事實上被數(shù)百萬英里的管道覆蓋,將重要資源從工廠和煉油廠輸送至用戶身邊。只有當石油和天然氣網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時,它們才會上新聞頭條,且通常會對運營商造成負面影響。
泄漏會引發(fā)環(huán)境問題,影響客戶信心,在某些情況下必須面臨計劃外停工。管道每天輸送的資源價值可能達到數(shù)百萬美元,事故的成本也極為高昂,因此,修復(fù)工作的時效性至關(guān)重要。
為了避免這些災(zāi)難,管道運營商通常每2-3年進行一次維護。然而,在兩次檢查之間,管道容易因腐蝕、侵蝕或裂紋而受損。這時,他們就需要Team, Inc. 這樣的專業(yè)服務(wù)提供商。
Team, Inc.某次為緊急現(xiàn)場維修而進行三維管道掃描工作
Team, Inc.的檢測和維修服務(wù)能幫助客戶查驗設(shè)備是否完整,進行預(yù)防性維護以及維修,以保證設(shè)備的正常運行。雖然行業(yè)內(nèi)大多數(shù)公司仍然手工測量受損管道,但Team, Inc.采取了不同的方法Artec Leo,以前所未有的速度和精度測量并修復(fù)受損零件。
1、清除代價高昂的錯誤
Eliminate costly errors
盡管Team, Inc.總部位于德克薩斯州休斯頓,但他們在超過20個國家擁有業(yè)務(wù),為從能源到航空航天等各種行業(yè)提供服務(wù),真正成為了全球工程解決方案提供商。
但直到不久前,其在線維修服務(wù)仍依賴于卡尺測量。在線服務(wù)副總裁Adam Thistlethwaite認為,手工測量不僅耗時,而且風險極高。管道網(wǎng)絡(luò)通常角度復(fù)雜,難以用肉眼判斷,而手寫的尺寸再通過照片發(fā)送,很容易被誤讀。
維修零件的生產(chǎn)成本很高,使得制造錯誤零件的代價極其昂貴,但更重要的是,這些問題還會影響維修時間。這種風險促使Team, Inc.開始探尋工作流程的數(shù)字化。最初,他們的工程師嘗試使用基于標記點的有線三維掃描進行管道測量。但在煉油廠環(huán)境中放置和移除標記貼紙非常不便,且在某些情況下,熱暈效應(yīng)會扭曲測量結(jié)果。
因此,他們聯(lián)系了位于美國的Artec金牌認證合作伙伴GoEngineer,公司為他們配備了Artec Leo。Team, Inc.的技術(shù)人員過去一直是手工測量,從未使用過三維掃描。但Artec Leo的“點擊即掃描”功能讓他們能夠快速掌握,僅經(jīng)過幾小時的培訓(xùn),即可進入現(xiàn)場使用。
Artec Leo的內(nèi)置顯示屏為Team, Inc.的技術(shù)人員提供實時反饋
Leo堅固、便攜、精準且極易使用,目前已完全融入公司工作流程,徹底打消了所有疑慮,實現(xiàn)了零失誤的堵漏夾定制。
“對于一些腐蝕的管道,你可能會認為它們旋轉(zhuǎn)了90°,但實際上是92°,”
Thistlethwaite解釋道。“如果我們強行安裝夾具,可能會導(dǎo)致管道破裂,引發(fā)安全問題。現(xiàn)在,如果角度不完是那么‘正好’,我們也可以用三維掃描發(fā)現(xiàn)這一點,并將其納入設(shè)計中,確保一次安裝到位。”
2、云端管道設(shè)計
Online piping
即便是很仔細的三維采集,Team, Inc.現(xiàn)在也能在一小時內(nèi)為1平米(10平方英尺)的管道完成數(shù)字化。相較于過去5-6小時的手繪草圖來說,節(jié)省了大量時間。而這并不是唯一的進步。
其工程師首先在Artec Studio中捕捉并對齊數(shù)據(jù)。自動模式會選擇最適合的算法,將配準、對齊、采樣合并為一個步驟,從而簡化了流程。
“以前,我們會記下尺寸,拍下頁面照片,然后發(fā)送給工程師,在SOLIDWORKS中重建幾何。但這些繁瑣的工作造成了出錯的機會,造成了因質(zhì)量低帶來的代價,”Thistlethwaite說。
為了修復(fù)、修改并將捕捉到的掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SOLIDWORKS中的CAD實體,用于夾具設(shè)計,總部工程師使用Geomagic Design X軟件。這款軟件的高級逆向工程工具集非常適合快速迭代現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計。即便如此,公司仍在尋求更快的方法來定制夾具。
“我們正在努力尋找新方法,提升軟件方面的熟練度,包括內(nèi)部培訓(xùn),也包括合作伙伴GoEngineer的支持,”Thistlethwaite補充道。“特別是,我們正在研究新的方式,能以更高效的方式處理掃描,實現(xiàn)相同的效果。”
3、讓緊急維修速度更快
Make emergency repairs faster
現(xiàn)在,Team, Inc.在美國的所有技術(shù)人員都可以使用Leo,他們利用Leo在偏遠地點進行三維掃描,然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到公司全球各地的設(shè)施。實時共享三維掃描,能讓他們在往往只有1-2天的期限內(nèi)完成任務(wù),還能讓他們做好采集設(shè)計的記錄,以便今后進行質(zhì)保工作。
Artec Leo正在采集額外的設(shè)施數(shù)據(jù),以備后續(xù)工作中需要
另一項優(yōu)勢是便攜性。Leo獨特的無線一體化配置意味著它可以在世界任何地方進行捕捉,掃描結(jié)果可以通過WiFi共享。這種近乎實時共享測量數(shù)據(jù)的能力使Team, Inc.能夠加速其制造工作流程,并以前所未有的速度滿足客戶的緊急需求。
然而,這項多地點無縫數(shù)據(jù)共享的工作流程仍在不斷討論,以期尋找新的方法來修復(fù)客戶的重要資產(chǎn)。Thistlethwaite表示,三維掃描復(fù)雜幾何已經(jīng)成為不言自明的選擇,隨著Leo的易用性日益顯現(xiàn),他們可能在Team, Inc.的業(yè)務(wù)中發(fā)現(xiàn)更多新的應(yīng)用場景。
“我們的技術(shù)人員對這項技術(shù)特別滿意,”Thistlethwaite總結(jié)道。“速度快,方便使用,精確性高,大家爭先恐后地使用三維掃描儀!”