Artec Leo와 Ray, 힘을 합쳐 연안 선박에서 교체용 15m 배관 제조

14/05/2020

글: Loretta Marie Perera

처음에는 아주 쉬운 작업 즉, 배관 교체 작업으로 간단하게 들립니다. 또한 배관이 연안 선박에서 높이가 15m이고, 높이가 18m, 길이가 10m, 폭이 3m인 실내에서 다른 배관 및 장비로 둘러싸여 있어 작업이 복잡해지기 시작합니다.

선상에서 이 작업을 수행할 책임을 맡은 싱가포르의 ASOM(Asian Sealand Offshore and Marine)이 해결해야 하는 직면 과제는 이러한 협소하고 복잡한 공간에서 수리를 수행하는 방법이었습니다. 실내의 특성상 접근이 제한되고 다른 중요한 장비가 손상될 위험이 있습니다. 절차에는 안전장치가 있어야 했습니다.

이 복잡한 작업을 시작하기 위해 ASOM과 Artec 3D의 최우수 공식 파트너인 Shonan Design은 엔지니어링 전문 지식과 기술을 결합하여 이 중요한 문제를 해결했습니다. 고려해야 할 또 다른 요소는 모든 스캔이 완전히 현장에서 이루어져야 한다는 것이었습니다. (스포일러 경고: 휴대용 Artec Leo의 화면 실시간 디스플레이는 곧 매우 유용하게 사용할 수 있을 것입니다.)

Artec Leo와 Ray를 같이 사용하여 배관과 그 주변을 캡처했습니다. 사진 제공: ASOM

Shonan Design의 수석 응용 엔지니어인 Lee Siow Hoe는 “첫 번째 단계는 장거리 LiDAR 스캐너인 Artec Ray를 사용하여 실내와 인접한 실내의 형상을 캡처하여 제거 및 교체 작업의 공간과 순서를 결정하는 것이었습니다”라고 말했습니다.

실내를 스캔하기 전 Artec Ray 설정. 사진 제공: ASOM

최대 110m 거리에서 스캔할 수 있는 Artec Ray는 가장 빠르고 가장 정확한 3D 스캐너입니다. 1mm 미만의 거리 정밀도로 설계되어 대형 물체와 장거리에 적합합니다. Ray의 레이저 기술은 선박 프로펠러, 비행기 및 건물에 매우 효과적입니다. 동급 최고의 각도 정확도로 Ray가 캡처하는 데이터는 다른 스캐너보다 깨끗하며 노이즈 수준이 최소로 유지됩니다. 스캔이 신속할 뿐만 아니라 처리가 빠르고 쉽습니다.

Artec Ray는 계단참 등 실내 주위에 사용 가능한 몇 안 되는 평면의 9개 장소에 설치되었습니다. Ray 스캔의 경우 실내 공간이 좁아서 수작업으로 타깃을 충분히 배치할 수 없었습니다. 타깃을 효과적으로 만들려면 가시성이 중요하며 예각은 권장하지 않습니다. 그러나 이는 타깃 없이 스캔하고 정렬할 수 있는 Ray에는 문제가 되지 않았습니다.

"Ray 스캔의 정합에 대해 바둑판 또는 구형 타겟을 사용하지 않았습니다." Artec Studio 14에서 한 번의 클릭으로 정합하면 각 스캔 내의 표면 형상을 기반으로 모든 Ray 스캔을 자동으로 정렬할 수 있었습니다. 이를 통해 작업을 아주 간단하게 할 수 있었습니다”라고 Lee는 설명합니다.

실내 및 배관의 Artec Ray 스캔.

제한된 공간으로 인해 완벽한 3D 맵을 만드는 데 어려움을 겪었지만, 작업은 막 시작되었습니다. 전체 Ray 스캔 외에도 Artec Leo의 고품질 3D 스캔이 필요했습니다. Leo 스캔은 또한 교체용 배관 제작에 필요한 디테일을 ‘확대’하고 캡처하고 차단된 영역을 스캔할 수 있었습니다.

배관이 수직이고 실내의 배치를 고려할 때 휴대용 스캐너를 가지고 설 곳이 많지 않았습니다. 대신에 로프 접근 기술에 자격을 갖춘 두 명의 용감한 팀원이 스캐닝 및 안전 교육을 받고, 긴 로프를 장착한 다음 곧바로 한 손에는 로프 그리고 다른 한 손에는 Leo를 들고 수직 배관 스풀을 타고 내려갔습니다.

오랜 경험이 있는 노련한 스캐너에 적합한 작업으로 들리면 다음을 다시 생각해 보십시오. 배관 스풀을 타고 내려간 두 팀원은 최근 Artec Leo 사용법에 대한 교육을 받았습니다. 이 교육은 간단하여 사용자에게 친숙한 Leo 디자인의 효력이 입증되었습니다.

한 ASOM 스캐닝 팀원은 “Leo 스캐너는 빠르며 자동 정렬 기능을 갖춰 중단했던 곳부터 스캔을 재개하기가 쉬웠습니다”라고 말했습니다.

이러한 좁은 공간 내에서 작업하는 두 사람은 Artec Leo로 무장하고 배관을 타고 내려갔습니다. 사진 제공: ASOM

Artec Leo에게 주어진 작업이 있었다면 다음은 그중 하나일 것입니다. 스캔하는 두 사람은 온보드 자동 처리를 사용하여 컴퓨터 없이도 실시간으로 스캔이 생성되는 것을 볼 수 있었습니다. Leo 터치스크린 패널을 통해 사용자는 스캔을 확대하여 모든 것이 올바르게 캡처되었는지 확인할 있습니다. 그렇지 않은 경우 사용자가 놓친 영역으로 다시 돌아갈 수 있습니다. 이 기능은 익숙하지 않은 환경에서 처음 사용하는 사용자에게 특히 유용한 것으로 나타났습니다.

ASOM 직원에게 제공되는 실습 교육에는 예를 들어 난간이 있는 계단 및 일반 배관 영역과 같이 어떤 것이든 적합한 대상으로 채택할 수 있는 것에 대한 연습이 포함되었습니다. ASOM의 이사인 Simon Ng은 “제기된 과제를 고려할 때 장비에 익숙한 점이 도전 과제를 성공적으로 수행하는 데 매우 중요했습니다”라고 말했습니다.

Artec Ray가 제공하는 전체 실내의 매우 정확한 스캔과 Artec Leo를 통해 입수 가능한 배관의 집중적이고 상세한 스캔을 통해 ASOM의 스캐닝팀은 필요한 모든 것을 가졌습니다. Leo 스캔의 데이터를 Ray 스캔에 겹쳐서 최종 전역 등록을 수행하여 Leo 데이터를 Ray 데이터와 완벽하게 일치하도록 했습니다.

Ray 스캔(회색)에 대해 정합된 Artec Leo 스캔(컬러).

“Leo 원시 데이터는 Ray 배관 스캔을 근간으로 하여 정렬 및 처리되었기 때문에 15m 길이의 Leo 스캔에는 최소한으로 누적된 오류만 있었습니다”라고 Lee는 말합니다.

15m 배관 스캔의 처리 후 다음 단계는 디지털 3D 스캔 데이터를 정확한 2D 등각 투영도로 변환하여 대체물을 제작하는 것이었습니다.

이것은 Geomagic Design X의 Pipe Wizard 기능을 사용하여 달성되었으며, 설치를 용이하게 하기 위해 원래 디자인을 일부 수정하여 2D 도면에 통합했습니다.

Geomagic Design X에서 3D 모형으로 변환된 Artec Leo의 3D 스캔 데이터.

스캔 프로젝트는 FPSO가 계속 운영되는 동안 4명으로 구성된 선상팀과 함께 이틀 만에 완료하였습니다.

Ng “휴대용 Artec Leo 독립형 Artec Ray 병행 사용으로 매우 차이가 있었습니다. 그래서 우리는 이런 식으로 모든 필요한 디테일을 캡처했습니다”라고 말합니다.

“세부적인 계획과 실행을 통해 스캔과 모델링에서 환상적인 결과를 얻을 수 있다고 생각합니다."라고 Lee는 덧붙입니다.

저희에게 연락하세요