¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

14 июл€ 2014

»спользование трехмерного сканировани€ и печати на различных стади€х жизненного цикла кораблей и судов

¬адим Ћоскутов

ќт редакции isicad.ru: јвтор — руководитель направлени€ 3D-сканировани€ и печати, заместитель директора, компани€ InterCAD

¬первые стать€ была опубликована в журнале REM (Rational Enterprise Management, –ациональное ”правление ѕредпри€тием), N3, 2014

“ехнологии трехмерного сканировани€ получили в последние годы стремительное развитие. Ёто св€зано, прежде всего, с коренным изменением подходов в представлении инженерно-конструкторской, эксплуатационной информации, характеризующимс€ переходом от двухмерных чертежей и документов к трехмерным модел€м. Ќе отстают от технологий трехмерного сканировани€, а иногда, кажетс€, и опережают их в своем развитии, технологии трехмерной печати. ѕо оценкам некоторых экспертов, трехмерна€ печать способна в ближайшее врем€ произвести революцию в производстве в промышленных отрасл€х.

”же сегодн€ мы имеем реальный опыт печати различных изделий, сложных поверхностей, даже домов и одежды. ≈ще недавно говорили о высокой себестоимости «напечатанных» изделий, об их низкой надежности и прочих факторах, не позвол€ющих начать серийное производство методом печати, но сегодн€ эти проблемы в большей части успешно решаютс€. —тать€ не претендует на исчерпывающий обзор всех возможностей трехмерного сканировани€ и печати, в ней на основе опыта реализации проектов компании InterCAD идет речь об уже существующем практическом применении этих технологий при информационном обеспечении различных стадий жизненного цикла (∆÷) кораблей и судов.

ѕрименение технологий трехмерной печати на стадии инвестиций

Ќачнем со стадии, которой изначально нами удел€лось мало внимани€, поскольку она «менее техническа€», «более экономическа€» и, как правило, степень автоматизации де€тельности на этой стадии по сравнению с другими невысока. –ечь пойдет о стадии предшествующей проектированию, о процессе обосновани€ инвестиций. Ќесомненно, кроме экономических расчетов инвестор хотел бы увидеть некий прототип объекта вложени€ собственных средств. “ака€ практика прин€та не только в судостроении, но и в машиностроении, промышленном и гражданском строительстве.

—овременные технологии трехмерной печати позвол€ют создать прототип как некой части устройства, механизма корабл€, судна, так и всего корабл€ (естественно, с разумной степенью детализации) дл€ представлени€ инвесторам.  омпани€ InterCAD располагает соответствующим опытом печати демонстрационных образцов изделий, оборудовани€ и объектов, например, таких как показано на рисунке:

ESG сканирование 1

Ќесравнимо больший спектр использовани€ технологий трехмерного сканировани€ и печати присутствует на стади€х ∆÷ проектировани€ и производства. ¬кратце остановимс€ на некоторых примерах.

“рехмерное сканирование: контроль поверхностей в процессе производства и эксплуатации

—овременные средства трехмерного проектировани€ и мониторинга трехмерных моделей имеют важную возможность Ц позвол€ют работать не только с УматематическойФ моделью, созданной в —јѕ– в процессе проектировани€, но и с облаком точек, полученным при сканировании.

ќчень важно, что большинство подобных программных продуктов позвол€ют загрузить одновременно облако точек и математическую модель и провести сравнение спроектированного издели€ с реально произведенным. «аметим, что при этом с той или иной степенью автоматизации можно не только вы€вить отклонени€, но и оценить их, получив автоматическое выделение цветом проблемных и других участков.

“акую работу сотрудники InterCAD проводили при автоматизации опытного производства в одном из известных проектных  Ѕ. ѕроектирование сложной поверхности осуществл€лось с помощью —јѕ– Autodesk Inventor. ƒалее с использованием программного средства InventorCAM была разработана программа дл€ станка с „ѕ”. ѕосле того как деталь была произведена, производилась проверка.

ѕроверка точности изготовлени€ была осуществлена при помощи трехмерного сканировани€ поверхности готовой детали, закрепленной пр€мо на станке, что весьма удобно в случа€х, когда анализ показывает необходимость дополнительной обработки. —равнение результатов сканировани€ и теоретической модели, полученной в результате проектировани€ в —јѕ–, представлено на этом рисунке:

ESG сканирование 2

ќтклонение реальной поверхности от теоретической, мм

ќно было проведено при использовании программного продукта Geomagic, в среду которого загружена модель, полученна€ в Autodesk Inventor, и результат сканировани€ Ц облако точек. —овпадение реальных поверхностей и поверхностей 3D-модели было признано удовлетворительным.

— применением вышеописанного подхода вполне решаем также и вопрос контрол€ качества при строительстве объектов со сложными поверхност€ми, к каковым относитс€ корпус корабл€ (судна). ѕри этом отличие заключаетс€ лишь в используемом оборудовании дл€ сканировани€ и программном обеспечении, которое специалисты InterCAD готовы оптимально подобрать, а также помочь разработать технологию, а при необходимости провести работы.

ќтметим, что вышеописанный подход приемлем не только при строительстве (производстве), но и при осуществлении контрол€ в процессе плановых и внеплановых ремонтных работ. “ехнологи€ позвол€ет вы€вить допустимость отклонений формы поверхностей, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации и при повреждени€х. ќтличным инструментом проведени€ такого контрол€ €вл€етс€ Autodesk Navisworks Manage. ѕакет позвол€ет загрузить облако точек, полученное при сканировании (например, элементов корпуса), и трехмерную модель, провести вы€вление отклонений и измерение их величины.  омпани€ InterCAD также имеет опыт проведени€ таких работ.

»спользование трехмерной печати дл€ производства литьевых форм

ѕриведем пример применени€ технологии трехмерной печати на стадии производства.

¬ компании «ќкеанприбор» с использованием трехмерного принтера ProJet x60 ZPrinter разработана технологи€ производства литьевых форм. ћатериал, который примен€етс€ в ProJet x60 ZPrinter, не приспособлен дл€ создани€ литьевых форм. ѕоэтому с его помощью создаютс€ формы дл€ форм: сначала на ZPrinter изготавливаетс€ каркас, который затем заливаетс€ силиконом.

ѕосле полимеризации из каркаса извлекаетс€ готова€ силиконова€ форма, пригодна€ дл€ заливки любым другим материалом, и затем в нее заливаетс€ полиуретан. ¬ результате получаетс€ не просто прототип, а готовый к использованию опытный образец:

ESG сканирование форма дл€ лить€

‘орма дл€ лить€, полученна€ по технологии с использованием трехмерного принтера

“рехмерное сканирование при модернизации кораблей и судов

 огда речь идет о модернизации, то в подавл€ющем большинстве случаев документаци€ на корабль (судно) представлена в двухмерном виде, чаще на бумажных носител€х. —овременные средства проектировани€, которые  Ѕ используют при модернизации, это в 100 % случаев Ц электронные —јѕ–, и в подавл€ющем большинстве случаев они предназначены дл€ трехмерного проектировани€. ¬ св€зи с этим часто необходимо получение трехмерных моделей, например, модернизируемых помещений (в идеале) или облаков точек, позвол€ющих провести геометрические измерени€, проверить наличие коллизий между существующим и вновь устанавливаемым оборудованием, оптимально расположить оборудование.  роме того, при модернизации корабл€ довольно нетривиальной €вл€етс€ задача определени€ правильной последовательности размещени€ нового оборудовани€ с точки зрени€ обеспечени€ проходов, необходимости технологических вырезов. Ћазерное сканирование модернизируемых помещений кораблей и судов в сочетании с использованием пакета Autodesk Navisworks Manage позвол€ет эффективно решать эти задачи.

 омпани€ InterCAD располагает опытом решени€ еще одной проблемы, возникающей при модернизации: использование трехмерного сканировани€ с последующим получением 3D-модели из облака точек Ц трудоемка€ и далеко не всегда выполнима€ задача. Ёто обусловлено сложностью конфигурации внутренних помещений корабл€, наличием большого количества оборудовани€ и техники в них. ѕрактика показывает, что сложно, а иногда невозможно получить облако точек помещени€ при наличии оборудовани€ и техники, расположенных вдоль переборок и бортов, «затен€ющих» при сканировании помещени€ его границы. ¬ таких случа€х приемлема друга€ технологи€. Ќа первом этапе производитс€ «восстановление» трехмерной модели в 3D-—јѕ–. »сходными данными €вл€ютс€ «плоские» чертежи, созданные в 2D-—јѕ– или на бумажных носител€х. Ќа следующем этапе производитс€ 3D-сканирование помещений. ѕоследним этапом €вл€етс€ работа с загруженным в Autodesk Navisworks Manage облаком точек и 3D-моделью, позвол€юща€ определить реальную форму, размеры помещени€, провести необходимые измерени€, определить технологическую последовательность демонтажа старого и размещени€ нового оборудовани€ с учетом необходимых проходов, технологических вырезов и т.д.

Ќе секрет, что по р€ду технологических и организационных причин (возможности конкретного судостроительного завода, длина стапел€, длина секций и т.д.), существуют отличи€ реально построенного корабл€ от документации судостроительного  Ѕ. ƒокументаци€ на р€д кораблей, построенных в ———– и достигших периода модернизации, находитс€ за пределами –‘, получить ее проблематично. ƒл€ таких случаев компани€ InterCAD также предлагает технологию сравнени€ облака точек Ц результатов 3D-сканировани€ с Уподн€тойФ в —јѕ– 3D-моделью, исходными данными дл€ которой €вл€етс€ документаци€  Ѕ. “ехнологи€ позвол€ет вы€вить реальную конфигурацию, размеры, возможные коллизии и решить прочие вопросы, возникающие при модернизации.  ак и в предыдущих случа€х, технологи€ включает работу с моделью и результатами сканировани€ в Autodesk Navisworks Manage. ѕоложительный опыт проведени€ работ по трехмерному сканированию кораблей, подлежащих модернизации, позвол€ет компани€ InterCAD предлагать заказчикам не только полный пакет программных и аппаратных средств, но и апробированные технологические решени€ и услуги в этой области.

ESG сканирование 4 InterCAD


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ƒелать то, что нужно заказчику! ј что ему нужно?
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2020 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.