Laser scanner 3d e impianti industriali

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Il rilievo laser scanner 3d nel settore industriale è un supporto fondamentale per una manutenzione preventiva che produca maggiore efficienza e minori costi.

 

3D laser scanning survey in the industrial sector is a fundamental support for preventive maintenance that produces greater efficiency and lower costs.

Il rilievo laser scanner 3d sta conoscendo una crescente applicazione nell’ambito degli impianti industriali e degli stabilimenti produttivi. Questa metodologia, infatti, consente di effettuare il rilievo di impianti industriali anche molto complessi ed estesi, e di produrre la documentazione tridimensionale as-built completa e precisa dello stato di fatto del sito industriale. 

Un rilievo laser scanner 3d presenta una completezza e precisione di informazioni che nessun’altra metodologia di rilievo consente di ottenere. Per questo motivo viene impiegato nell’ambito dei rilievi industriali per effettuare il censimento, la misurazione e la mappatura completa di strutture, layout impiantistici, linee di tubazioni (piping) ed apparecchiature. Inoltre, nel caso dei rilievi industriali di impianti in funzione, il rilievo laser scanner è l'unica soluzione possibile per effettuare il rilievo in sicurezza di elementi posti ad altezze elevate, di grandi dimensioni, pericolosi o inavvicinabili per la presenza di materiali nocivi, strutture instabili, temperature elevate, ecc.

Il risultato finale del rilievo laser scanner 3d è una nuvola di punti (point cloud) che contiene tutti gli elementi interconnessi tra loro all’interno del sito industriale: linee di montaggio, condotte, tubazioni, quadri elettrici, serbatoi, cisterne, ecc. Il file della nuvola di punti, una volta importato nei tradizionali software CAD, consente di eseguire tutti i tipi di:

  • Visualizzazione tridimensionale dell’impianto in tutte le sue parti, anche ai fini di ispezione
  • Misurazione e controllo dimensionale di tutte le parti dell’impianto
  • Modellazione tridimensionale degli elementi esistenti
  • Progettazione degli interventi di modifica, adeguamento o revamping a partire da una base di informazioni tridimensionale, completa e precisa
  • Mappatura e quantificazione degli elementi presenti per gestire la manutenzione degli impianti e gli adempimenti tecnici e normativi

Il rilievo laser scanner 3d è fondamentale innanzitutto per la produzione e l’aggiornamento della documentazione tecnica dello stato di fatto dell'impianto. La nuvola di punti contiene in maniera precisa tutte le strutture, gli impianti e le attrezzature. Da questo unico file è possibile estrarre la documentazione as-built completa (planimetrie, sezioni, isometrici costruttivi completi di codifica materiali) relativa a:

  • Strutture, per il controllo di eventuali cedimenti e modificazioni di strutture particolarmente delicate e/o pericolose, o per la certificazione delle geometrie a fini assicurativi dopo crolli, cedimenti strutturali o incendi
  • Piping, per il censimento, la mappatura e il controllo delle linee di tubazioni e delle strutture di supporto
  • Layout dell’impianto, per l’ottimizzazione delle diverse attività (macchine, servizi, reparti, magazzini, ecc.), degli spazi, della movimentazione dei materiali tra i vari reparti, ecc
  • Piping and instrumentation diagrams (P&ID), per l’estrazione e produzione dei diagrammi relativi alla configurazione dell’impianto
  • Schemi elettrici, per l’estrazione e produzione di schemi funzionali, schemi di montaggio e schemi di potenza
  • Linee di produzione e/o linee di montaggio, per il censimento, la mappatura e il controllo di tutti gli elementi che le compongono

La nuvola di punti e gli elaborati prodotti sono interrogabili dal punto di vista geometrico e dimensionale. Su di essi è quindi possibile effettuare analisi precise di vario tipo quali:

  • Controlli dimensionali ad alta precisione ed analisi di tolleranza
  • Inventari delle tubazioni, dei macchinari, degli equipment ecc
  • Ispezione da remoto dell’impianto, in particolare per le parti di impianto pericolose da raggiungere fisicamente

Si tratta di attività spesso ostacolate dal fatto che la documentazione tecnica disponibile risulta incompleta e inattendibile a causa delle modifiche apportate nel corso degli anni e mai registrate sui disegni originali. Al contrario, la nuvola di punti di un rilievo laser scanner contiene lo stato di fatto dell'impianto completo di tutte le strutture, le tubazioni (piping) e tutte le dotazioni collegate (pompe, motori, valvole, strumenti, quadri elettrici, connessioni elettro-strumentali, ecc.). Una volta importata nei tradizionali software di progettazione 2D e 3D, la nuvola di punti costituisce la base di riferimento e controllo per:

  • Progettare ampliamenti ed ammodernamenti delle linee di produzione. In particolare le nuove strutture, il piping e i cambiamenti nelle installazioni vengono verificate più facilmente e con maggiore precisione nella loro integrazione con la configurazione esistente e nella loro compatibilità in termini geometrici e funzionali
  • Effettuare analisi e valutazioni precise delle modifiche all’impianto. E’ possibile “muoversi” nell’impianto direttamente a computer effettuando interrogazioni (distanze, quote, sezioni) sia sulla parte esistente sia sulle nuove installazioni. Vengono così facilitate le analisi atte a stabilire l’accessibilità, l’interferenza e l’ingombro di nuovi macchinari all’interno di un impianto esistente
  • Progettare e simulare le fasi di montaggio e smontaggio delle tubazioni, degli equipment e dei componenti dell’impianto da sostituire o da integrare
  • Effettuare la valutazione dei rischi e una corretta gestione della sicurezza. Sia in fase di progettazione che in quella di esecuzione, è possibile individuare le aree a maggior rischio per gli operatori, gestire le modalità di svolgimento delle diverse lavorazioni, le situazioni di interferenza, le misure di prevenzione e di protezione, ecc

 

Il maggior vantaggio dell’impiego del rilievo industriale con laser scanner 3d è la disponibilità di una base sicura e completa per la programmazione e gestione della manutenzione impiantistica lungo tutto il ciclo di vita dell’impianto.

I rilievi industriali con laser scanner sono un supporto fondamentale per le attività di monitoraggio e manutenzione degli impianti industriali. Infatti, la nuvola di punti di un impianto industriale si presta all’integrazione con database digitali per la gestione di tutti elementi rilevati con le loro caratteristiche materiche, geometriche, meccaniche ecc. In questo modo si dispone di uno strumento gestionale integrato per:

  • Gestire le anagrafiche di diversi tipi di componenti. E’ infatti possibile organizzare, visualizzare e aggiornare le schede tecniche (Plant Data Sheet) dell’impianto integrando le varie informazioni tecniche in un unico ambiente
  • Gestire l’aggiornamento coordinato della documentazione tecnica dell’impianto. Elenchi di strutture, linee, apparecchiature e strumenti possono essere gestiti in forma sia grafica che numerica in modo coordinato. In questo modo possono essere integrati i dati di disegno e di processo, le specifiche, i report e gli storici di modifiche pregresse
  • Redigere i piani di manutenzione preventiva e programmata ai fini dell’efficienza e sicurezza dell’impianto.
  • Gestire scadenziari e creare report. Il database gestisce il monitoraggio dei dati ispettivi di stabilimento e consente di pianificare i controlli e scadenze assegnate per la revisione di componenti
  • Programmare l’ispezione e la manutenzione di serbatoi e attrezzature in pressione. L’accertamento dello stato di manutenzione, il mantenimento delle condizioni di sicurezza previste in origine e l’efficienza dei dispositivi di sicurezza e di controllo sono infatti fondamentali per il mantenimento delle condizioni di salute e sicurezza nei luoghi di lavoro quando siano presenti attrezzature in pressione
  • Garantire l’adeguamento alla normativa di prevenzione incendi. In particolare è possibile gestire in modo più efficace la manutenzione dei dispositivi di protezione attiva contro l’incendio, le modifiche rilevanti ai fini della sicurezza antincendio
 
 
 
 

3D laser scanning survey is becoming increasingly familiar with industrial plants and power plants. This methodology, in fact, makes it possible to perform 3d measured survey of complex and extensive industrial and/or power plants, and to produce the complete and accurate 3d as-built documentation of the state of the industrial facility.

A 3d laser scanning survey presents a completeness and accuracy of information that no other relevant methodology allows to obtain. For this reason it is used in the field of industrial surveys to carry out measurements and complete mapping of structures, plant layouts, piping lines and equipment. Furthermore, in the case of industrial surveys of operating plants, the 3d laser scanning survey is the only possible solution to safely survey elements placed at high altitudes, dangerous or unapproachable due to the presence of harmful materials, structures unstable, high temperatures, etc.

The final result of the 3d laser scanning survey is a point cloud containing all the elements interconnected within the industrial site: assembly lines, pipelines, electrical panels, tanks, etc. Once imported into traditional CAD software, the point cloud file allows to perform all types of:

  • Three-dimensional visualization of the plant in all its parts, also for inspection purposes
  • Measurement and dimensional control of all parts of the system
  • Three-dimensional modeling of existing elements
  • Design of modification, adaptation or revamping interventions, starting from a complete and precise three-dimensional documentation
  • Mapping and quantification of the elements, in order to manage plant maintenance and technical (and regulatory) requirements

The 3d laser scanning survey is fundamental for the production and updating of the technical documentation of the actual status of the plant. The point cloud contains precisely all the structures, systems and equipment. From this single file it is possible to extract the complete as-built documentation (plans, sections, construction isometrics complete with material coding) related to:

  • Structures, for the control of eventual subsidence and modification of particularly delicate and / or dangerous structures, or for the certification of geometries for insurance purposes after collapses, structural failures or fires
  • Piping, for the mapping and control of piping lines and supporting structures
  • Layout of the plant, for the optimization of the various activities (machines, services, departments, warehouses, etc.), of the spaces, of the movement of materials between the various departments, etc
  • Piping and instrumentation diagrams (P&ID), for the extraction and production of diagrams relating to the configuration of the plant
  • Electrical diagrams, for the extraction and production of functional diagrams, assembly diagrams and power schemes
  • Production lines and/or assembly lines, for the mapping and control of all their elements

The point cloud and the processed products can be questioned from a geometric and dimensional point of view. On them it is therefore possible to carry out precise analysis of various types such as:

  • Dimensional controls with high precision and tolerance analysis
  • Inventories of piping, machinery, equipment etc
  • Remote inspection of the system, in particular for plant parts hazardous to be physically reached

These activities are often hampered by the fact that the available technical documentation is incomplete and unreliable due to changes made over the years and never recorded on the original drawings. In contrast, the point cloud of a laser scanner survey contains the actual state of the complete system of all the structures, the piping and all the connected equipment (pumps, motors, valves, instruments, electrical panels, etc.). Once imported into traditional 2D and 3D design software, the point cloud forms the basis of reference and control for:

  • Design expansion and modernization of production lines. In particular, new structures, piping and changes in installations are more easily verified and more accurately in their integration with the existing configuration and in their compatibility in geometric and functional terms
  • Carry out precise analyzes and evaluations of the changes to the system. It is possible to "move" in the system directly to the computer by performing queries (distances, dimensions, sections) both on the existing part and on new installations. Analysis is thus facilitated to establish the accessibility, interference and encumbrance of new machines within an existing plant
  • Design and simulate the assembly and disassembly phases of the pipes, equipment and components of the plant to be replaced or integrated
  • Perform risk assessment and correct security management. Both during the planning and execution phases, it is possible to identify the areas at greatest risk for the operators, to manage the methods for carrying out the various processes, interference situations, prevention and protection measures, etc

 

The major advantage of the 3d laser scanning fo industrial survey is the availability of a digital and three-dimensional asset inventory for industrial facilities and poewr plants, that represents a secure and complete base for planning and management of plant maintenance throughout the entire life cycle of the plant.

Industrial surveys with laser scanners are a fundamental support for monitoring and maintenance of industrial plants. In fact, the point cloud of an industrial plant lends itself to integration with digital databases for the management of all elements detected with their material, geometric, mechanical characteristics, etc. In this way you have an integrated management tool for:

  • Manage the master data of different types of components. It is in fact possible to organize, display and update the plant data sheets (Plant Data Sheet) by integrating the various technical information in a single environment
  • Manage the coordinated update of the technical documentation of the plant. Lists of structures, lines, equipment and tools can be managed in both a graphical and numerical form in a coordinated way. In this way the drawing and process data, specifications, reports and historical modifications can be integrated
  • Draw up preventive and planned maintenance plans for the efficiency and safety of the plant
  • Manage schedules and create reports. The database manages the monitoring of plant inspection data and allows planning the controls and deadlines assigned for component revision
  • Schedule inspection and maintenance of tanks and pressure equipment. The verification of the state of maintenance, the maintenance of the safety conditions originally planned and the efficiency of the safety and control devices are in fact fundamental for the maintenance of health and safety conditions in the workplace when pressurized equipment is present
  • Ensure compliance with fire prevention regulations. In particular, it is possible to more effectively manage the maintenance of active protection devices against fire, the changes relevant to the purpose of fire safety
 
 
 
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