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30 Produktion Schwerpunkt: Betriebstechnik
20. März 2008 • Nr. 12
Instandhaltung
Laserscanning in der Anlagenplanung nutzen
von Dr.-Ing. Heiko Jopp,
Voith Industrial Services
Produktion Nr. 12, 2008
STUTTGART (ba). Laserscanning findet
in der Bestandsdokumentation Anwendung
und hat auch zunehmend in
den Anlagenbau Eingang gefunden.
Nicht immer muss jedoch ein 3D-CAD-
System involviert sein, damit die Laserscanning-Daten
genutzt werden
können.
Laserscanning findet in der Bestandsdokumentation
und zunehmend auch
in Gebieten des Anlagenbaus Anwendung.
Dabei wird eine Umgebung inkrementell
gitterförmig und in konstanten
Winkelschritten abgetastet
und jeweils die Entfernung vom Scannerstandort
zum Objekt bestimmt.
Daraus geht eine dreidimensionale
Punktwolke hervor, mit der ein Volumenmodell
erzeugt werden kann. Eine
objektive Messgröße zur Beurteilung
einer notwendigen Schattenfreiheit
der Punktwolke bezogen auf die
Aufgabenstellung gibt es nicht: Wie
viele Scan-Standorte zur Erstellung
der Punktwolke notwendig sind,
hängt heute maßgeblich von der Erfahrung
der Ausführenden ab.
Mögliche Kollisionen
der Rohrleitungen ausschließen
Nicht immer muss ein 3D-CAD-System
involviert sein, um die Laserscanning-Daten
zu nutzen. Bei einem kleineren
Umbau innerhalb einer Produktionsanlage
mit engen Platzverhältnissen
wurde die herkömmliche
Planungsweise verglichen mit dem
Einsatz des Laserscannens. Dabei
wurden zuerst die Scan-Daten erzeugt,
mit der freien Software des
Scannerherstellers aufbereitet und
beurteilt. Daraufhin erfolgte die Verlaufsplanung
der Rohrleitungen über
das Ausmessen der Eckpunkte in der
photorealistischen Punktewolke. Parallel
dazu wurden die Eckkoordinaten
in ein Isometrieprogramm eingegeben,
um den Rohrleitungsverlauf
darzustellen und die anschließende
Bild: Voith Industrial Services
Detailplanung auszuführen. Die
Rohrleitung wurde aus dem Isometrieprogramm
über eine VRML-Datei
exportiert und in die Punktewolke
eingelesen. So können die Planer visuell
beurteilen, wie die neue Rohrleitung
in der Punktwolke verläuft,
und auf mögliche Kollisionen überprüfen
– das Ausmessen vor Ort kann
entfallen.
Zur Prüfung den ein oder
anderen Scan wiederholen
In einem zweiten Fall sollte während
einer Umbaumaßnahme in einem
produzierenden Betrieb eine
Straße weiterproduzieren. Zu Beginn
des Projekts wurde über ca. 120 Scannerstandpunkte
eine Punktwolke erzeugt.
In unterschiedlichen Bereichen
der Anlage fanden während der RohrleitungsdetailplanungTeildemonta-
Absolut reines Einspritzwasser für reine Druckluft
Gemäß ISO 8573-1 Klasse 0
gen statt. Insbesondere die zu demontierenden
Rohrleitungen, Kabeltrassen
und Hilfskonstruktionen können
vor dem Scannen mit einer Kennzeichnung
versehen werden, die im
anschließenden Scan darstellbar wird.
Damit kann das Planungsergebnis
hinsichtlich Betrieb, Instandhaltung
und freier Platzverhältnisse ohne den
Aufwand einer Segmentierung oder
Attributierung der Objekte in der
Punktewolke beurteilt werden. Alternativ
oder unterstützend kann ein
wiederholter Scan nach der Demontage
erfolgen, um die Vor-Ort-Situation
zu diesem Zeitpunkt mit der entstandenen
Planung zu vergleichen – das
muss aber vorab in der Projektablaufplanung
berücksichtigt werden.
In Projekten, in denen Umbaumaßnahmen
bereits nach dem Scannen
im Vorgriff der Rohrleitungsdetailplanung
erfolgen, stellt die Punktwolke
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bei der Lebensmittelherstellung.
nicht mehr die ‚As-Built‘-Situation
dar. So offensichtlich dieser Zusammenhang
ist, umso erstaunlicher
ist der Umgang damit. Vereinzelt
nimmt man den erhöhten Aufwand
für Vor-Ort-Aufnahmen durch das En-
Auftraggeber und Auftragnehmer
nutzen das gleiche Modell
gineering-Unternehmen in Kauf, anstatt
in diesen Teilbereichen den ein
oder anderen Scan nach erfolgter
Maßnahme zu wiederholen. Sicherlich
kann der direkte Kostenvergleich
zu solch einer Entscheidung führen –
dabei sind jedoch die indirekten Kosten
über den gesamten Detailplanungsprozess
von allen Projektbeteiligten
zu berücksichtigen. In größeren
Unternehmen wird sich jede
Fachabteilung hinsichtlich der eigenen
Belange vor Ort ein Bild machen
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Förderverein der Deutschen
Ernährungsindustrie
Ein möglicher Einsatz des Laserscannings
ergibt sich bei Umbauprojekten
in vorhandenen Anlagen.
wollen – und das sowohl von der Auftraggeber-
als auch der Auftragnehmerseite.
Ein gemeinsam nutzbares
Laserscan-Modell kann hier sicherlich
den einen oder anderen Weg zur Anlage
einsparen.
Soll in Altbeständen mit fehlender
oder unzureichender Dokumentation
der Baustrukturen ein komplexer
Umbau stattfinden, kann es sein, dass
die vorhandene Dichte der Rohrleitungen
eine ausreichende Schattenfreiheit
des Scans für die Stahlbaustruktur
verhindert. Dann muss im
Zeitraum der Demontage ein geeigneter
Zeitpunkt für das Scannen in
der Projektabwicklung gefunden werden,
um die Vorteile hinsichtlich Planungssicherheit
bei Großleitungen
nutzen zu können.
Wegzeiten bei der Planung
vor Ort einsparen
Eine generelle Aussage der Wirtschaftlichkeit
des Einsatzes von Laserscanning-Daten
im Engineeringprozess
kann heute noch nicht getroffen
werden. Dazu liegen noch
keine ausreichenden Erfahrungswerte
vor. Festhalten lässt sich, dass das
unter bestimmten Voraussetzungen
auf das Nachmessen vor Ort verzichtet
werden kann. Weitere Effekte, die
einen wirtschaftlichen Einfluss haben,
sind das Einsparen von Wegezeiten
bei der Vor-Ort-Planung sowie eine
verbesserte Arbeitsvor- und Nachbereitung.
Auch die Störkantenaufnahme
zur Störkantenmodellierung
im 3D-CAD ist händisch deutlich aufwändiger.
Demgegenüber steht eine
umfangreich angebotene Schnittstellen-
und Software-Vielfalt der Scannerherstel-ler,
die es geschickt zu
nutzen gilt. Daher ist es sinnvoll, zukünftig
Bestrebungen einer Standardisierung
der Scandatenmodelle für
den Engineeringprozess in die Wege
zu leiten.
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Produktion Nr. 12, 2008
ESCHENFELDEN (ba). Linn High
Therm bietet Elevator-Einsatzöfen an,
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besonders für das Sintern technischer
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abgesenkt und danach von Hand
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Litern. Die Öfen sind vierseitig beheizbar.
Die Wärmedämmung in der
Standardausführung bis 1 400 °C besteht
aus hochwertigen Feuerleichtsteinen.
Für höhere Temperaturen
werden Faserdämmstoffe verwendet.
Sonderausführungen sind auf Anfrage
erhältlich. Die Öfen können auch
in einer schutzgasdichten Ausführung
für neutrale oder reduzierende Atmosphäre
geliefert werden. Abhängig
von Anwendung, Temperatur (Tmax
1 800 °C) und Atmosphäre werden
entweder APM-, Kanthal-Super-, Molybdän-
oder Wolframheizer eingesetzt.
Graphitfilzisolation und Graphitheizer
für Temperaturen bis
1 900 °C in reduzierender oder neutraler
Atmosphäre gehören ebenso
zur Ausstattung.
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