Retrofit di impianti di trattamento e rilevamento delle interferenze

Un retrofit fallisce in cantiere per un solo motivo: c'era qualcosa che il progetto non conosceva. Una canalina, una staffa, un tubo deviato in un fermo di anni fa. L'acciaio viene fabbricato, spedito in un sito remoto, e non si monta.

Progettato su un as-built scansionato, il retrofit viene montato in prova nel CAD contro tutto ciò che c'è davvero, e l'interferenza si trova su uno schermo — 66 % di tempo in meno per tornare in cantiere a correggere errori di progetto, nel caso di Titan Engineered Solutions.

Scanner Artec a lungo raggio su treppiede che acquisisce pompe e tubazioni in un sito minerario
In breve

Come previene le interferenze la scansione 3D nel retrofit di un impianto?

L'impianto viene scansionato as-built a 1,9 mm a 10 m e il retrofit montato in prova su di esso nel CAD, così un'interferenza si trova prima della fabbricazione, non in cantiere.

  • L'inter­fe­renza trovata nel CADIl nuovo acciaio contro tutto ciò che c'è davvero, prima che venga tagliato.
  • 66 % di ritorni in menoIl dato di Titan sul tempo speso a tornare in cantiere per correggere errori di progetto.
  • 1,6 mm testa a testaTubazioni su misura progettate dalle scansioni, che si incontrano alla flangia.
  • Un solo as-built, ogni retrofitIl modello su cui si progetta questo lavoro è quello da cui parte il lavoro successivo.

Perché il retrofit non si monta

Un retrofit si progetta sull'impianto come documentato, e l'impianto come documentato è sbagliato in piccole cose ovunque. I disegni mostrano l'impianto come collaudato; da allora l'impianto ha acquisito canaline, staffe, tubazioni di piccolo diametro, passerelle portacavi e piattaforme installate nei fermi e mai disegnate. Un sopralluogo con una rotella misura ciò che l'ingegnere ha pensato di misurare. La nuova piattaforma, il pavimento o la tubazione vengono fabbricati da quello, spediti — spesso in un sito remoto — e incontrano la canalina che nessuno ha misurato.

Titan Engineered Solutions, che costruisce pavimenti industriali, passerelle e tubazioni per siti minerari, conviveva con questo ciclo: misurare a mano, fabbricare, tornare quando un ostacolo imprevisto impediva all'acciaio di montarsi. Ogni ritorno è una seconda trasferta in un sito remoto, una seconda finestra di fermo e rilavorazione in officina. Il loro ingegnere Johnathan Turner ha espresso la differenza con chiarezza: la misura manuale dà «dovrebbe andare»; una scansione dice «questo andrà».

Un as-built scansionato permette di provare il montaggio del retrofit prima che esista. Artec Ray II registra l'area dell'impianto a 1,9 mm a 10 m — ogni condotto, staffa e passerella inclusi, perché lo scanner registra ciò che è in vista e non ciò che qualcuno ha pensato di misurare — e Artec Leo registra le flange di raccordo a 0,1 mm. In Artec Studio e Geomagic Design X il nuovo acciaio viene progettato su quel modello e verificato per le interferenze nel CAD. Le tubazioni su misura di Titan ora combaciano testa a testa entro 1,6 mm, e riferiscono il 66% di tempo in meno speso a tornare in sito per correggere errori di progettazione.

Dall'as-built a un retrofit che si monta al primo colpo

La verifica delle interferenze avviene su uno schermo, prima della fabbricazione.

  1. 1. Scansionare l'areaIl Ray II su treppiede registra l'area di impianto, comprese le canaline e le staffe che nessuno avrebbe misurato, a 1,9 mm a 10 m.
  2. 2. Acquisire i punti di raccordoIl Leo registra flange, bocchelli e punti di collegamento che il nuovo lavoro deve incontrare, a 0,1 mm.
  3. 3. Progettare sul modelloL'as-built in Geomagic Design X e SOLIDWORKS; il retrofit progettato sull'impianto com'è.
  4. 4. Verifica delle interferenzeIl nuovo acciaio e le tubazioni montati in prova sull'as-built nel CAD; ogni interferenza trovata e risolta.
  5. 5. Fabbricare e installare una volta solaAcciaio tagliato su un progetto che ha già incontrato l'impianto; installato in un solo fermo, senza ritorni.

Quale scanner per questo lavoro

Il rilevamento delle interferenze richiede tutto ciò che c'è nell'area e precisione ai punti di raccordo.

Scanner laser a lungo raggio Artec Ray II

Artec Ray II

Ideale per
L'intera area del retrofit, ogni ostacolo compreso
Tipo
Laser stazionario a lungo raggio, su treppiede
Precisione fino a
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Rumore di misura
0,4 mm a 10 m
Portata
0,5–130 m
Tempo di scansione
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, senza texture
Campo visivo
360° × 300°

Il Ray II registra ciò che è in vista — le canaline, le passerelle e le staffe che la misura manuale non coglie — a 1,9 mm a 10 m da treppiede, in meno di due minuti per stazione. Questa completezza è ciò da cui dipende il rilevamento delle interferenze: un'interferenza si può trovare solo contro qualcosa che è nel modello.

Scanner 3D portatile wireless Artec Leo

Artec Leo

Ideale per
Flange e punti di collegamento dove il montaggio si decide al millimetro
Tipo
Luce strutturata portatile wireless, all-in-one
Precisione del punto 3D fino a
0,1 mm
Risoluzione 3D fino a
0,2 mm
Distanza di lavoro
0,35–1,2 m
Velocità di acquisizione
Fino a 35.000.000 punti/s in modalità HD
Integrato
Touchscreen 5,5″, elaborazione e 512 GB — nessun portatile

Il Leo registra i punti di raccordo a 0,1 mm, senza fili, e li registra nell'as-built del Ray II. È così che una tubazione progettata dal modello incontra una flangia esistente testa a testa entro 1,6 mm — il dato riferito da Titan.

Fatto su un impianto reale

Sfida:
Gli ingegneri si spostavano verso siti minerari remoti per misurare a mano, e tornavano di nuovo quando un ostacolo imprevisto impediva a un pavimento industriale, a una passerella o a una tubazione di adattarsi.
Risultato:
Le tubazioni su misura si incontrano ora testa a testa entro 1,6 mm. Un pavimento di impianto del rame che richiedeva da tre a sei ore di misura manuale si acquisisce in una.
di tempo in meno per tornare in cantiere a correggere errori di progetto66 %
Leggi il caso di studio

«Con la misura manuale ottieni dimensioni approssimative da “dovrebbe andare”, mentre la scansione 3D ti dice “questo andrà”.»

Johnathan TurnerIngegnere, Titan Engineered Solutions

«Possiamo usare le quote ottenute da una scansione 3D per personalizzare il pezzo e farlo combaciare entro un sedicesimo di pollice (1,6 mm). Realizziamo molte tubazioni su misura che si uniscono testa a testa. Ora possiamo garantire che combacino senza ripetute e faticose misure manuali.»

Brandon KochDirettore generale, Titan Engineered Solutions

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Le domande degli ingegneri di progetto

Come fa la scansione a cogliere ciò che un sopralluogo non vede?

Lo scanner registra tutto ciò che è in vista anziché ciò che qualcuno ha pensato di misurare. La canalina, la passerella e la staffa che impediscono a un retrofit di montarsi sono nel modello perché erano nel locale, non perché qualcuno ha deciso di misurarle.

Su quale precisione si basa il montaggio?

Il Ray II a 1,9 mm a 10 m sull'area e il Leo a 0,1 mm sui punti di raccordo. Titan riferisce che le tubazioni su misura progettate così si incontrano testa a testa entro 1,6 mm.

In quale CAD gira la verifica delle interferenze?

Il workflow di Titan è Artec Studio verso Geomagic Design X per l'analisi di deviazione e SOLIDWORKS per il progetto finito. Artec Studio esporta mesh standard ed E57, quindi qualsiasi CAD che li legge può ospitare la verifica.

L'as-built resta utile dopo questo lavoro?

È il registro dell'impianto. Il retrofit successivo nella stessa area si progetta sullo stesso modello, e ogni area scansionata in seguito vi si registra — l'as-built cresce a ogni fermo.

Scanner Artec a lungo raggio su treppiede che acquisisce pompe e tubazioni in un sito minerario

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