揚(yáng)帆奮進(jìn)， 3D掃描技術(shù)開啟航運(yùn)新時(shí)代

一直以來(lái)，船舶工業(yè)作為為國(guó)防建設(shè)、航運(yùn)交通、能源交通、水產(chǎn)漁業(yè)和海洋開發(fā)等提供主要裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有著舉足輕重的作用。隨著科技的進(jìn)步，船舶工業(yè)作為工業(yè)的集大成者，正朝著智能化、信息化大步邁進(jìn)。

 

3D激光掃描檢測(cè)作為一種新的現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)，因其測(cè)量采集數(shù)據(jù)精度高、速度快、操作簡(jiǎn)便，擁有巨大的效率和成本優(yōu)勢(shì)。3D掃描技術(shù)在船舶行業(yè)的應(yīng)用，將有助于提高船舶建造的精度、質(zhì)量和效率，進(jìn)一步提升我國(guó)船舶工業(yè)設(shè)計(jì)制造的綜合能力。

 

手持式3D掃描儀作為一種便攜式高精3D測(cè)量產(chǎn)品，能高效精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶的非接觸、無(wú)損檢測(cè)。今天思看科技將和大家一同探討手持式3D掃描儀在船舶工業(yè)的應(yīng)用空間。

輔助船體創(chuàng)新再設(shè)計(jì)

在船舶產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，3D掃描技術(shù)就能參與其中。對(duì)船舶設(shè)計(jì)而言，新船設(shè)計(jì)常采用母型船改造的設(shè)計(jì)方法。母型船改造設(shè)計(jì)法需要詳細(xì)的母型船數(shù)據(jù)供參考。但現(xiàn)實(shí)中，往往存在母型船數(shù)據(jù)缺失或者三維圖紙缺失的問題。此時(shí)，就需要測(cè)量母型船的三維數(shù)據(jù)。

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在引入3D掃描技術(shù)之前，若需測(cè)量母型船的船身曲面數(shù)據(jù)，一般會(huì)使用劃線的辦法，曲面的檢測(cè)精度和劃的線密集程度有很大關(guān)系。為了達(dá)到精度要求，就需要?jiǎng)澅M可能多的線，既耗費(fèi)工時(shí)，又浪費(fèi)人力。

 

而利用3D掃描儀對(duì)母型船進(jìn)行3D掃描，操作門檻低，可利用無(wú)接觸手段，高效獲取其精準(zhǔn)三維數(shù)據(jù)，進(jìn)而生成三維模型，輔助設(shè)計(jì)師進(jìn)行創(chuàng)新再設(shè)計(jì)。

 

例如，思看的3D掃描技術(shù)，就曾在游艇的設(shè)計(jì)改造過程中，發(fā)揮過重要的作用。，游艇作為一種超級(jí)奢侈品，是一種身份的象征，對(duì)游艇的定制化開發(fā)設(shè)計(jì)是越來(lái)越多游艇主人的主要訴求。

由于游艇的三維圖紙缺失，客戶希望通過3D掃描的方式，獲取游艇船身的三維數(shù)據(jù)，通過專業(yè)三維軟件生成3D模型。為后續(xù)游艇設(shè)計(jì)師對(duì)游艇進(jìn)行二次開發(fā)和設(shè)計(jì)改良提供可靠的三維數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，利用低成本實(shí)現(xiàn)性能大突破。

 

此次掃描的游艇長(zhǎng)達(dá)11米，若設(shè)備的掃描面幅過小，則容易出現(xiàn)拼接次數(shù)過多，累計(jì)誤差大的問題，最終會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果無(wú)法達(dá)到測(cè)量精度要求。面對(duì)游艇這類的巨大物體掃描，思看科技給出了對(duì)應(yīng)的三維解決方案。

思看科技KSCAN-Magic內(nèi)置全局?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，創(chuàng)紅外平行激光大面幅掃描模式，擁有1440 mm x 860 mm的掃描面幅，面對(duì)巨大的游艇船體，也絲毫不懼。同時(shí)，KSCAN-Magic 精度高達(dá)0.020mm，完成高精度的掃描不費(fèi)吹灰之力。

整個(gè)過程中，KSCAN-Magic只用了1個(gè)小時(shí)就為完成了游艇創(chuàng)新再設(shè)計(jì)的步，利用3D掃描技術(shù)，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)師后續(xù)的建模工作，為船舶行業(yè)的制造效率帶來(lái)性的改變。

通過專業(yè)三維軟件生成的模型，除了用于新型游艇的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造，還用于市場(chǎng)活動(dòng)中的數(shù)字化展示，讓客戶用更為直觀的方式，展示自身產(chǎn)品，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中占進(jìn)。亦可作為游艇的數(shù)字建檔，為后期改造提供扎實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

 

船舶質(zhì)量控制

船舶產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、品種繁多、精度要求高，因此船舶生產(chǎn)制造商有著快速響應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和檢測(cè)的需求。3D掃描技術(shù)高效精準(zhǔn)的天然優(yōu)勢(shì)，能夠切實(shí)解決舶生產(chǎn)制造商的痛點(diǎn)需求。

思看科技應(yīng)韓國(guó)某船舶生產(chǎn)制造商的需求，提供了以光學(xué)追蹤、無(wú)需貼點(diǎn)的三維掃描儀TrackScan為核心的三維解決方案，掃描獲取其船艙底部的三維數(shù)據(jù)，并檢測(cè)船艙底部的生產(chǎn)質(zhì)量。

 

在船舶的制造過程中，由于受到客觀條件的限制，船舶的特征數(shù)據(jù)不可避免會(huì)與圖紙的公稱尺寸存在偏差。高效快速地獲取船舶的三維數(shù)據(jù)及其形位公差是及時(shí)控制船舶施工過程、減少拼裝錯(cuò)誤的重要手段。

 

思看科技TrackScan系列三維掃描儀，三維數(shù)據(jù)采集精度高、操作簡(jiǎn)單，無(wú)需貼點(diǎn)、無(wú)需輔助設(shè)備，能夠快速精準(zhǔn)地捕獲船體的數(shù)據(jù)，并快速生成檢測(cè)報(bào)告。

 

在傳統(tǒng)的檢測(cè)方式中，測(cè)量人員需要搭設(shè)腳手架，并采用直尺、水平儀等測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量。這一高度依賴人工和工具的方式需要花費(fèi)大量的時(shí)間和人力成本，甚至?xí)?dǎo)致測(cè)量結(jié)果的偏差，進(jìn)而影響船舶的生產(chǎn)制造。而3D掃描技術(shù)能提高船舶建造的精度、質(zhì)量和效率，大大縮短船舶制造的周期，優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)流程。

 

除此之外，3D掃描技術(shù)也能給船舶零部件制造環(huán)節(jié)帶來(lái)的效率提升。

 

比如思看曾為客戶提供大型船舶推進(jìn)器組件的質(zhì)量檢測(cè)三維解決方案，助其對(duì)船舶推進(jìn)器的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行控制。

大型船舶的推進(jìn)器，是由多個(gè)組件拼接而成的。每個(gè)組件的生產(chǎn)質(zhì)量，直接影響整體的裝配質(zhì)量，也影響到推進(jìn)器后期的功能作用。因此需要對(duì)每個(gè)推進(jìn)器組件的曲面進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

 

?思看科技使用TrackScan三維掃描儀，對(duì)單片推進(jìn)器組件進(jìn)行了3D掃描。?TrackScan憑借其適應(yīng)力與環(huán)境感知度，能輕松掃描光亮、黑色物體，面對(duì)表面顏色明暗不一的工件，也能輕松獲取其精準(zhǔn)的三維數(shù)據(jù)，與數(shù)模進(jìn)行對(duì)比分析，完成對(duì)推進(jìn)器組件的質(zhì)量檢測(cè)。

 

其他應(yīng)用空間

在今年3月份發(fā)生的“長(zhǎng)賜”號(hào)大型貨輪橫堵蘇伊士運(yùn)河事件，是近年來(lái)造成的一次“世紀(jì)堵船”事件，給世界貿(mào)易造成了巨大的影響和經(jīng)濟(jì)損失。

橫堵在蘇伊士運(yùn)河的“長(zhǎng)賜”號(hào)

 

而導(dǎo)致“長(zhǎng)賜號(hào)”橫堵運(yùn)河的原因，根據(jù)目前可公開的材料顯示，不排除技術(shù)故障或人為因素。因此，對(duì)船舶進(jìn)行定期的維修檢測(cè)工作是的。

 

在船舶維修檢測(cè)中，3D掃描技術(shù)也有很大的應(yīng)用空間，大幅面掃描高效快速，精細(xì)掃描精準(zhǔn)可靠，能夠?qū)Υ暗姆椒矫婷娑歼M(jìn)行一次大體檢。

 

例如對(duì)船用管件的檢測(cè)，相比于傳統(tǒng)方式，利用3D掃描儀進(jìn)行檢測(cè)，能夠快速準(zhǔn)確地獲取管件的三維數(shù)據(jù)，極大地提升客戶的工作效率。

 

船用管件結(jié)構(gòu)多樣，空間轉(zhuǎn)角和彎曲角度不盡相同，在制造和檢測(cè)中都給相關(guān)工作人員帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。

 

思看科技的KSCAN-Magic掃描儀配合管件測(cè)量模塊，先通過高速掃描模式快速獲取管件三維數(shù)據(jù)，利用超精細(xì)掃描模式捕捉管件的細(xì)節(jié)。完成掃描后，通過專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件，將掃描所得數(shù)據(jù)與原始值進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)管件是否是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，確定是否需要對(duì)其進(jìn)行維修。

除此之外，亦可利用3D掃描技術(shù)，對(duì)受損的船身進(jìn)行逆向修復(fù)、改造等工作。

 

包括造船、修船、配套、海洋工程在內(nèi)的完整的船舶工業(yè)體系，是保障我國(guó)海洋領(lǐng)土安全和維護(hù)國(guó)家海洋經(jīng)濟(jì)權(quán)益的重要工業(yè)基礎(chǔ)。思看科技3D掃描技術(shù)會(huì)在船舶開發(fā)設(shè)計(jì)、部件裝配、零部件檢測(cè)、維護(hù)檢修與改造環(huán)節(jié)，繼續(xù)為客戶提供全新的空間三維信息獲取方法，降低檢測(cè)用人及時(shí)間成本，提升效率，優(yōu)化船舶工業(yè)的整體作業(yè)流程，助力國(guó)家船舶工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。