數(shù)字化工廠
近年來,數(shù)字化工廠的普及和應(yīng)用越來越廣泛,三維建模作為數(shù)字化工廠的技術(shù)基礎(chǔ)和支柱,得到了不斷改進(jìn)和提高。
數(shù)字化工廠三維建模有傳統(tǒng)測繪建模 、模型引用和三維掃描建模法幾種。以下做一個(gè)簡單的說明:
1、傳統(tǒng)測繪建模。傳統(tǒng)測繪建模是以已有二維設(shè)計(jì)圖資料作為建模依據(jù) ,采用手工的方式, 在建模軟件里繪制出三維裝置模型,再與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行比對、核查,對模型進(jìn)行完善和渲染的建模方法。
缺點(diǎn)是工作量大、周期長,對建模人員技術(shù)要求高。
2、模型引用。導(dǎo)入模型法是將工程設(shè)計(jì)中已建立的三維 PI&D模型通過模型轉(zhuǎn)換接口導(dǎo)入數(shù)字化工廠系統(tǒng)的建模方法。采用這種方法的前提是能夠獲得設(shè)計(jì)方的三維 PI&D數(shù)字文件,但是這類文件被設(shè)計(jì)方視為企業(yè)核心技術(shù),工程設(shè)計(jì)單位一般不會(huì)提供。
而且由于現(xiàn)場施工和設(shè)計(jì)圖紙通常會(huì)有一定的出人,模型導(dǎo)人后需要進(jìn)行勘測修正;
(例如上圖我司掃描項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn),建筑的鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生設(shè)計(jì)變更)
現(xiàn)場施工還是與圖紙有不少差別。
3、三維激光掃描建模。三維激光掃描建模法采用激光掃描儀 對實(shí)體裝置進(jìn)行三維掃描,形成與實(shí)物裝置完全一致的點(diǎn)云圖(或三角面片),再在輔助軟件的幫助下由人工依托點(diǎn)云進(jìn)行建模的方法。
激光三維掃描建模法的建模周期、工作量、對技術(shù)人員的要求均介于前兩種方法之間,但三維掃描建模的精度相對較高,不需要建模資料即可獲得與實(shí)體工廠一致的模型。
對于一些具有高精度應(yīng)用需求的數(shù)字化工廠(例如石化行業(yè)等),導(dǎo)人模型法和手工建模法的建模精度均難以保證,而三維激光掃描建模的方法能真實(shí)反應(yīng)實(shí)物工廠,因?yàn)闉楦呔葢?yīng)用的最優(yōu)方案。
一般激光掃描建模過程可以分為三個(gè)階段:三維掃描獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)(外業(yè))、點(diǎn)云拼接、基于輔助軟件的點(diǎn)云建模(內(nèi)業(yè))。
地面三維激光掃描儀口碑比較好的有美國天寶Trimble的法如Faro的掃描儀。
在進(jìn)行三維掃描時(shí),在裝置中粘貼足夠的標(biāo)靶,相鄰兩個(gè)掃描站點(diǎn)之間有至少兩個(gè)相同的標(biāo)靶;然后,拼接軟件依據(jù)相鄰站點(diǎn)間相同的標(biāo)靶位置,對掃描得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接,并依次完成與之相鄰的其他站點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接,直至完成所有站點(diǎn)的拼接;最后采用相關(guān)建模軟件自動(dòng)建模。
當(dāng)然,現(xiàn)場三維數(shù)據(jù)的獲取也是有技巧性的,比如如果缺乏缺乏全局性的空間坐標(biāo)定位,隨著拼接站點(diǎn)數(shù)的增加會(huì)造成相對誤差的不斷累積;在自動(dòng)建模過程中,因缺乏相應(yīng)的檢查手段而進(jìn)一步造成相對誤差的累積。因此,一個(gè)具有更多實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的方案商可能會(huì)給您省心的,更精準(zhǔn)的方案。
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