评估和准备现实捕捉：现代工厂扫描须知

在整个加工产业，工厂经理们都知道，现场文件很容易与现实漂移 。也许去年有一条管道改道了。也许一台机器升级后占用了更多空间。也许是临时调整了布局，却没有人去更新CAD。

随着时间的推移，您的建筑现状文档 与实际工厂之间的差距会越来越大，即使是很小的偏差也会造成严重的下游问题。

这些问题往往在变革过程中暴露出来。这可能是生产线升级、设备搬迁或流程改进项目。在许多情况下，变革的需求是战略性的：全球运营团队面临着适应需求变化、加快产品上市速度或降低生产成本的压力。

现实捕捉企业迷你指南：工厂数字化的 3 个实用步骤 ]

但是，看不清楚的东西是无法改进的。过时的文档很难评估现状、调整团队并满怀信心地向前迈进。其后果是代价高昂的。

这些错位的管道可能会延误重要的升级。不准确的平面图可能导致安全隐患。资产信息缺失会导致生产停滞或设计失效。

正如 Equans 公司BIM 主管 Michael Schwery 所说："在规划阶段或模型中纠正错误或偏差的成本要比施工 低 10-20 倍"。

过时的文档往往也是支离破碎的。CAD 文件可能分散在不同的团队，以不同的格式保存，或由已不在公司的人员维护。版本控制问题和可视性差会减慢工作进度，增加混乱，并带来风险，尤其是在计划高风险变更时。

动态现实捕捉 如何提供帮助

为了解决这个问题，许多制造商开始采用LiDAR 现实捕捉技术。这些技术能快速生成现有设施的高精度三维数字模型，可用于布局规划、变更模拟和现场协调。

现实捕捉系统，如 NavVis VLX和NavVis MLX等SLAM 使用SLAM （同步定位与绘图）和LiDAR 每秒生成大量三维数据。生成的详细点云可直接在浏览器中查看，并与现有的CAD 相结合。

输出的不仅仅是一个 3D 模型：它还是一个可共享的当前真实场地参考资料。

重要的是，这并不是要取代CAD。而是要丰富 CAD，为团队提供传统文档无法捕捉的缺失背景。

CAD 模型通常反映的是设计意图，而现实捕捉 扫描反映的是当今现实，包括所有未记录的变化、竣工条件以及随着时间推移出现的不规则情况。这层新增的空间真相有助于工程师和项目经理及早发现差异，验证假设，并根据实际情况而非预期情况制定计划。

这意味着更少的延误、更少的返工和更自信的决策。

步骤 1：在不中断生产的情况下规划扫描

得益于NavVis 等技术，数字化采集工厂信息不必中断运营。但是，这并不意味着您可以跳过规划。

主要考虑因素包括

• 调度：
  加工设施全天候运行，与汽车制造厂相比，移动部件较少。使用动态激光扫描技术（如NavVis），该技术具有人物模糊功能，可随时捕捉始终在线的环境。
• 安全检查：
  扫描前，团队应检查障碍物、清理通道并确保安全进出。这一点在危险区域附近尤为重要，因为那里的环境需要安全工作许可和气体监测。
• 隐私和知识产权保护：
  确定应屏蔽或排除的专有机器或敏感区域。点云可在内部和外部共享。
• 照明：
  全景图像与LiDAR 数据同时采集。照明不足会影响图像质量。虽然您可以引入外部照明来支持较差的环境光线并提高数据质量，但必须在效率上做出权衡，因为照明灯需要经常移动，并保持插电或电池供电。
• 选择正确的设备：
  NavVis 动态激光扫描仪每小时可扫描约 3,000 平方米，比传统的三脚架扫描仪快约 10 倍。
• 规划扫描路径：
  应事先将门反锁，保持人行道畅通，并绘制扫描路径图。在可能的情况下，规划起点和终点都在同一地点的行走路线，以保持扫描的一致性。
• 培训内部团队：
  公司通常从外部扫描提供商开始，但扫描工作也可以在内部进行。只需极少的培训，内部员工就能进行重复扫描、更新模型并快速响应未来的需求。
  
  

现实世界的启示

在这段简短的视频中，来自 Burns & McDonnell 的首席管道设计师 Eric Thibodeaux 介绍了他的团队如何使用NavVis VLX 快速捕捉空间数据，以确定项目的早期范围。

"我们需要快速捕捉空间，而NavVis VLX 让我们只需做最少量的准备工作。这也意味着我们不会遗漏任何关键区域。我们从一开始就有了一个完整的画面。"
- Eric Thibodeaux，Burns & McDonnell 首席管道设计师

这种方法可确保在流程早期获得完整、可靠的数据。扫描输出可以快速处理，以设计软件可以打开的标准点云文件输出，并在 AVEVA 或 Revit 等软件中用于建模和设计协调。

准备充分的扫描能为下游带来什么

通过投资于一个可靠的设置，您可以大大简化其余流程。准备充分的扫描可提高

• 减少返工，减少意外：
  项目开始时，如果扫描无误，则安装开始后的返工量会减少约 25%。
• 及早发现隐患：
  第一次扫描往往就能发现真实的建筑面积；NavVis 的一个啤酒厂客户发现其 "40,000 平方米 "的仓库比实际面积大 12%（即在一天内解决了平方米的猜测问题）。
• 更快的处理和集成：
  有了清晰的轨迹和规划，扫描数据可在一小时内处理完毕。例如，NavVis 仅用 30 多分钟就处理了 600 平方米的数据集，并将其导出到IVION 和 E57 中。
• 更高的信任度和单一信息源：
  高质量的点云可作为跨团队的可靠参考。通过基于浏览器的访问，过时的CAD 版本造成的混乱将降至最低。
• 虚拟规划和测试设计：
  将点云数据与CAD 相叠加，可以更轻松地检查间隙、测试布局变化和模拟安装。虚拟演练有助于在开工前发现路径堵塞或设备错位等问题。
• 远程协作和承包商协调：
  扫描结果可在云端安全共享，使工程师、承包商和管理人员能够在不同地点进行协作。有些客户甚至利用扫描结果向供应商远程介绍情况，从而避免了耗时的现场考察。
• 支持未来改进：
  高质量的基础扫描简化了重新扫描。随着项目的发展或发生变化，团队可以更新模型并长期保持精确的数字孪生 。

展望未来

为现实捕捉 做好准备是工厂数字化的基础。但这仅仅是个开始。

本文是基于NavVis Enterprise 《 现实捕捉迷你指南》的三部分系列文章的第一部分。在接下来的两篇文章中，我们将介绍

• 步骤 2：如何有效捕捉您的设施
• 第 3 步：如何利用数字孪生 技术充分利用数据

如果您准备好向更精确的规划和更好的项目成果迈出下一步，请下载下面的完整指南。

"企业现实捕捉迷你指南：工厂数字化的 3 个实用步骤"