鉱業向けサービス事業者
Titan Engineered Solutionsは出荷前にプラントを仮組み確認
課題：
技術者は手計測のために遠隔の鉱山へ出向き、想定外の障害で工場の床や架台、配管が収まらないと分かれば、また出向いていました。
結果：
特注の一品物の配管が、端から端まで1.6 mm以内で合うようになりました。手計測で3〜6時間かかっていた銅製錬工場の床は、1時間で取得できます。
設計誤りの修正で現場に戻る時間を削減66%
事例を読む処理プラントの3Dスキャンと現況記録
処理プラントは決して図面どおりではありません。数十年の改造、恒久化した仮修理、シャットダウン中に経路を変えた配管の積み重ねで、正確な記録がプラントそのものしかないプラントができ上がっています。あらゆる改造は、それを再び手で計測することから始まります。
三脚からスキャンすれば、プラント全体が10 mで1.9 mmの計測された現況モデル（床、鋼構造、配管、機械を1つのモデルに）になります。シャットダウンの作業枠内に取得し、その後のあらゆる作業に再利用します。
要点
処理プラントの3Dスキャンで何が得られますか
10 mで1.9 mmの計測された現況モデル（床、構造物、配管、機械を1つのモデルに）を、シャットダウン中に取得し、あらゆる改修に再利用。
現状のプラント図面にあるものではなく、実際にそこにあるものの現況記録。
6時間ではなく1時間手計測で3〜6時間かかっていた銅製錬工場の床を、1時間で取得。
CAD上で適合確認すべての改造を現況モデルに基づいて設計し、製作前に干渉チェック。
後から計測次の作業ではプラントではなくモデルを計測します。
プラントの作業がすべて巻尺から始まる理由
処理プラントの技術記録は、竣工時には正確だった一式の図面です。それ以来、シャットダウンのたびに何かが変わっています。別の型式に交換されたポンプ、新しいプラットフォームを避けて経路を変えた配管、収まる場所に追加された電線管。そしてそれらの変更の大半は図面化されていません。そのため新しい改造は図面から設計できず、技術者は巻尺、水準器、カメラを持って現場へ行き、シャットダウンが許す数時間の中で該当エリアを計測します。
遠隔地の鉱山向けにプラットフォーム、床、配管を製作するTitan Engineered Solutionsは、その結果をこう語っています。技術者は手計測のために現場へ出向き、その計測値から設計・製作し、想定外の障害物で新しい鋼材が収まらないと分かれば、また出向いていました。再訪問のたびに、製作のやり直し、2回目のシャットダウンの作業枠、そして遠隔地への現場訪問が発生します。
スキャンした現況モデルがこの繰り返しを終わらせます。Artec Ray IIがプラントエリアを三脚から10 mで1.9 mmで、1標定あたり2分以内で記録します。Titanは手計測で3〜6時間かかっていた銅製錬工場の床を1時間で取得しました。Artec Leoが、フランジやブラケットが適合を左右する箇所で接続部の細部を0.1 mmで加えます。Artec Studioで位置合わせされたモデルが、Geomagic Design XとSOLIDWORKSで改造を設計する際の基準となる現況モデルです。Titanの特注の一品物の配管はいまでは端から端まで1.6 mm以内で合い、設計ミス修正のために現場へ戻る時間は66%減ったと報告されています。
シャットダウンの作業枠から再利用できる現況モデルへ
取得は作業枠に収まり、モデルはその後も残ります。
1. エリアをスキャンプラントエリアの周りの各標定で三脚上のRay IIが、360° × 300°の全周取得を2分以内で。
2. 接続部を取得新設部が取り合うフランジ、ブラケット、ノズルにはLeoを0.1 mmで、ワイヤレスで。
3. 位置合わせArtec Studioが各標定と細部のスキャンを位置合わせし、プラント座標系上の1つの現況モデルにします。
4. それに基づいて設計現況モデルをGeomagic Design XとSOLIDWORKSへ。改造をCAD上で設計し、干渉チェック。- 5. 保管現況モデルがプラントの記録になります。次の改造ではプラントの代わりにモデルを計測します。
この作業に適したスキャナー
プラントは大きく、接続部は小さい。前者には三脚式スキャナー、後者にはハンドヘルドを使い、一緒に位置合わせします。
Artec Ray II
- 最適な用途
- プラントエリア（床、鋼構造、配管、機械）を1つの現況モデルに
- 種別
- 据置型長距離レーザー、三脚設置
- 精度（最大）
- 10 mで1.9 mm、20 mで2.9 mm、40 mで5.3 mm
- 測距ノイズ
- 10 mで0.4 mm
- 測定範囲
- 0.5〜130 m
- スキャン時間
- 3 mm・10 m・テクスチャなしで1分42秒
- 視野
- 360°×300°
Ray IIがプラントエリアを三脚から10 mで1.9 mmで、1標定あたり2分以内で記録します。360° × 300°の視野で、床、構造物、頭上の設備配管をまとめて捉えます。照明の影響を受けないため、暗いミル建屋も開けた床と同じようにスキャンできます。Titanがプラント規模の取得に使ったスキャナーです。
Artec Leo
- 最適な用途
- 接続点（フランジ、ブラケット、ノズル）を0.1 mmで
- 種別
- ワイヤレスハンドヘルド構造化光、オールインワン
- 3D点精度（最大）
- 0.1 mm
- 3D解像度（最大）
- 0.2 mm
- 作業距離
- 0.35〜1.2 m
- 取得速度
- HD Modeで毎秒最大35,000,000点
- 本体搭載
- 5.5インチタッチ画面、処理機能、512 GBを搭載。ノートPC不要
Leoが改造の取り合い部となる部品を0.1 mmで、ワイヤレスで、画面と処理を本体に載せたまま記録するため、架台上の技術者は他に何も持ちません。細部のスキャンはArtec StudioでRay IIの現況モデルに位置合わせされます。モデルから設計した配管が端から端まで1.6 mm以内で合うのは、この方法によるものです。
実際のプラントでの実績
「3Dスキャンで得た寸法を使って部品を合わせ込み、16分の1インチ（1.6 mm）の精度で収めることができます。当社は端から端まで突き合わせる特注の一品物の配管を多く手がけています。いまでは、面倒な手計測を何度も繰り返さずに収まりを保証できます。」
プラントの床を1時間で取得し、製作前に新しい配管をCAD上で適合させる様子をご覧ください。プラント技術者向けのデモをご予約ください。
デモを予約するプラント技術者からよくあるご質問
プラントのどこまでをスキャンしますか
作業に関わるエリアと、シャットダウンの作業枠が許す範囲です。Ray IIの標定は2分以内なので、プラントの1エリアは数時間、プラント全体は複数のシャットダウンにわたる計画になります。取得したエリアが順次現況モデルに加わります。
プラントを止める必要はありますか
稼働中の機械は振動し、動く部品はぶれるため、取得はシャットダウン中が最適です。静止した構造物、配管、床は、アクセスが許せばプラント稼働中でもスキャンできます。スキャナーは安全な離隔距離の三脚から作業します。
改修にはどの精度が必要で、スキャンはそれを満たしますか
Titanは、スキャンから設計した特注の一品物の配管が端から端まで1.6 mm以内で合うと報告しています。Ray IIがプラントで10 mで1.9 mm、Leoが接続部で0.1 mmを維持する組み合わせが、それを可能にしています。
現況モデルはどのCADに入りますか
Artec Studioは標準的なメッシュとE57点群を書き出し、TitanのワークフローはArtec StudioからGeomagic Design Xで偏差解析、SOLIDWORKSで最終部品へと進みます。メッシュか点群を読めるCADならどれでも、現況モデルに基づいて設計できます。
現況記録が必要なプラントエリアについてお聞かせください
プラント、改造内容、シャットダウンの作業枠をお知らせください。鉱業のスペシャリストが、取得を作業枠にどう収めるか、現況モデルがお使いのCADにどう届くかをお返しします。