Обмеры трёх корпусов нефтехимического завода методом 3D сканирования и построение его исполнительной модели для целей реконструкции

Данный проект получился поистине эпохальным и суммарно занял более года работы наших лучших специалистов. Он прошёл и завершился успешно только благодаря громадному опыту, большому профессионализму и стараниям наших инженеров, а также изначально хорошо налаженному и очень плодотворному взаимодействию с ИТ-специалистами и проектировщиками нашего Заказчика, в качестве которого выступал проектный институт, разрабатывающий проект реконструкции нефтехимического завода.

Техническое задание на проведение обмеров промышленного предприятия

К моменту начала работ у нашего Заказчика был весьма небольшой опыт работы с данными лазерного сканирования. При этом у них было ложное представление, что моделирование строительных конструкций и оборудования корпусов проектный институт сможет осуществить самостоятельно, обучая собственных сотрудников непосредственно по ходу исполнения работы. Поэтому изначально был объявлен конкурс только на 3D лазерное сканирование трёх корпусов нефтехимического завода общей площадью более 50000 квадратных метров и передачу Заказчику сшитых облаков точек измерения и материалов фотофиксации. К тому же, из-за ограниченности средств на лазерное сканирование, Заказчиком была поставлена задача уложить съёмку всех трёх корпусов всего в 1800 сканов, то есть по 600 сканов на корпус. Откуда взялась эта цифра, нам так и не объяснили. В результате мы смогли уложиться в 1770 сканов, но дальнейший тяжкий опыт показал, что подход при постановке задачи на сканирование должен был исходить вовсе не от фиксированного количества сканов, а от детальности и полноты съёмки оборудования корпусов завода. Уже в ходе работы над моделями мы выяснили, что для достижения полноты информации, необходимой для детального 3D моделирования трёх корпусов в соответствии с техническим заданием, количество сканов должно было быть как минимум 2700.

Лазерное сканирование производственных корпусов нефтехимического завода

Лазерное сканирование трёх производственных корпусов нефтехимического завода производилось бригадой наших специалистов, которая состояла из двух человек с двумя 3D сканерами: Z+F Imager 5006 и Leica HDS6100. Обмерные работы с учётом того времени, которое было потрачено на привязку результатов лазерного сканирования корпусов предприятия к заводской системе координат, в общей сложности заняли 19 дней. Кстати сказать, в ходе выполнения обмерных работ на различных объектах промышленности и энергетики, мы постоянно сталкиваемся с тем, что даже на крупных заводах их геодезические службы работают не так, как следовало бы. Даже репера в цехах не сохраняются, поэтому приходится заново создавать сети съёмочного обоснования, что также влечёт дополнительные временные затраты.

Во время обмеров производственных корпусов нефтехимического завода в среднем каждый наш специалист успевал делать в день по 50–55 сканов, когда удавалось производить обмерные работы целый день. Лазерное сканирование выполнялось в режиме High, что соответствует 40 миллионам точек на каждый скан. Работа велась в многоуровневых цехах с высочайшей насыщенностью технологическим оборудованием и трубами, а кроме непосредственно лазерного сканирования проводилась также подробная фотофиксация объекта с каждой станции стояния сканера.

Сшивка сканов и подготовка к моделированию производственных корпусов завода

Сшивка получившихся в результате производства обмерных работ 1730 сканов (часть из сделанных суммарно 1770 сканов была отбракована) на камеральной стадии работ заняла у наших специалистов 28 рабочих дней. Поскольку технологии сшивки облаков точек 3D лазерного сканирования у всех разные, мы не будем подробно останавливаться на тонкостях этой работы.

Заказчик получил от нас сшитые и привязанные к заводской системе координат сканы в формате PTX, оценил объём предстоящей гигантской работы по 3D моделированию и понял, что собственных ресурсов на построение моделей производственных цехов нефтехимического завода у него нет. На оценку результатов лазерного сканирования, а также на осознание проблемы отсутствия собственных ресурсов у Заказчика ушло целых 2 месяца, которых потом как раз и не хватило, чтобы уложиться в установленные сроки по моделированию.

Конкурс на 3D моделирование цехов нефтехимического завода

Осознав невозможность построения обмерной исполнительной 3D модели трёх производственных корпусов завода по данным лазерного сканирования силами своих сотрудников, руководство проектного института приняло решение организовать конкурс между различными компаниями, имеющими опыт моделирования строительных конструкций и оборудования по результатам лазерного сканирования. Поскольку именно наши специалисты произвели обмерные работы на этом объекте и выполнили сшивку облаков точек измерений, только мы точно знали объём и всю сложность объекта, что позволило нам сделать предложение Заказчику без большого перезаклада.

Мы выиграли конкурс, но на его организацию и проведение в условиях жёсткого лимита времени на выполнение работ Заказчик потерял целых 2 месяца, которых, как потом оказалось, как раз и не хватило, чтобы точно уложиться в сроки, заложенные в график работ по проекту в целом.

3D моделирование цехов завода по данным лазерного сканирования

Из-за отсутствия у Заказчика достаточного опыта построения исполнительных 3D моделей производственных цехов с оборудованием, техническое задание изначально было сформулировано без необходимой детализации, и поэтому нашим специалистам приходилось находиться в постоянном контакте с проектировщиками. По мере изменения ТЗ в процессе работ наши специалисты были вынуждены многократно возвращаться к уже сделанным частям моделей цехов и проводить изменения. Многое из того, что казалось важным на начальном этапе работ, в итоге было признано ненужным. Так что по причине отсутствия у нашего Заказчика необходимого опыта подготовки технического задания на обмерные работы и моделирование подобных объектов итоговые трудозатраты на производство всего цикла работ оказались примерно на 20 процентов выше, чем это было заложено в календарном плане проекта. К дополнительным трудозатратам при моделировании привело и то, что объём лазерного сканирования был изначально ограничен всего 1800 сканами. В результате нашим специалистам на стадии построения исполнительных моделей производственных корпусов завода практически не удалось воспользоваться программами, позволяющими моделировать трубопроводы в полуавтоматическом режиме.

В результате, после нескольких месяцев тяжёлой работы нашими специалистами было завершено моделирование трёх производственных корпусов нефтехимического завода. Итоговая 3D модель трёх цехов предприятия включила в себя более 232000 элементов, и сдали мы её ровно на два месяца позже запланированного срока — не хватило как раз тех самых двух месяцев, которые наш Заказчик потратил на проведение конкурса на моделирование.

По итогам работы над данным проектом специалисты нашей компании и представители Заказчика получили поистине уникальный опыт практического построения точной исполнительной модели плотно заставленных технологическим оборудованием производственных цехов химического завода.

Специалисты инженерного предприятия «НГКИ» много лет профессионально занимаются проведением инженерных изысканий на различных объектах промышленности и энергетики с применением современной технологии лазерного сканирования, которая позволяет в существенной мере снизить затраты на получение точной и актуальной обмерной информации об объекте съёмки. Данная технология даёт возможность достаточно быстро, но при этом с высочайшей точностью и беспрецедентной подробностью определить фактические размеры и реальное положение конструкций или оборудования. По полученным результатам произведённых обмерных работ наши инженеры составляют точные обмерные чертежи объектов или же выполняют построение каркасных, твердотельных или mesh моделей объектов или их отдельных частей — в зависимости от поставленной Заказчиком задачи. Подробнее ознакомиться с описанием всех видов выполняемых нами работ в этом сегменте рынка вы можете на странице в разделе «Услуги» нашего сайта, которая называется «Обмерные работы и инженерные изыскания на объектах промышленности и энергетики».