مدل ابر نقاط / مدل سه بعدی وضعیت ازبیلت / مدل ابر نقاط صنعتی / مدل پوینت کلاد محوطه های فرایندی

استفاده از تکنولوژی اسکن لیزری و بدنبال آن تولید مدل سه بعدی وضعیت ازبیلت برای مجتمع های فرایندی و صنعتی روش منحصر به فردی برای پیشبرد انواع پروژه های مهندسی در داخل واحدهای در حال بهره برداری می باشد. فناوری اسکن لیزری سه بعدی برای برداشت اطلاعات محوطه با مفهومی که ما اکنون با آن سر و کار داریم از سال 2006 به این سو در صنعت جهان مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از این روش منجر به تولید مدلی سه بعدی میگردد که حاوی اطلاعات بی نقص ابعادی از محوطه می باشد. این مدل ها به مدل های ابر نقاط ازبیلت معروف هستند.

مدل های ابر نقاط که حاصل تجمیع ( یا Registration  ) تعدادی از برداشت های عملیات اسکن لیزری می باشد به نام "مدل های پوینت کلاد" یا "مدل های ازبیلت" یا "مدل های وضع موجود" نیز شناخته می شوند. این مدل ها کاربردهای بسیار راه گشایی در طراحی و مهندسی امروزی دارند، از ایجاد مدل های CAD سه بعدی برای مهندسی معکوس در باز تولید قطعات گرفته تا برای انواع اندازه گیری های هندسی در محیط های پیچیده و تولید مدل های ازبیلت ... و بسیاری از برنامه های تجسم، انیمیشن، رندر و سفارشی سازی انبوه از جمله این موارد می باشد. ویژگی های منحصر بفرد مدل های ابر نقاط ازبیلت به موضوع افزودن سیستم های جدید یا implant کردن مدل های آنها در مدل ابر نقاط باز میگردد. بررسی و مطالعات وضع موجود محدوده های عملیاتی صنعتی، ساختمانی، باستانی و ...  ابعاد بسیار گسترده ای دارد. در اختیار داشتن این جنس از اطلاعات اگر اهمیت ش بالاتر از در اختیار داشتن اطلاعات طراحی پایه سیستم نباشد بی شک کمتر از آن نیست.

بارگذاری مدل ابر نقاط ازبیلت ( As built 3D Point Cloud Model ) در هر کدام از نرم افزارهای رایج از جمله PDMS میتواند پاسخ گوی تمامی نیازمندی های مهندسی کارفرمایان و طراحان دیتیل پروژه های جاری آن مجموعه باشد. با استفاده از این مدل ها و با مهندسی معکوس اطلاعات آن در نرم افزارهای معمول طراحی مانند PDMS امکان تولید انواع " نقشه های As built " در گروه های های مختلف مهندسی مانند Mechanical, Equipment, Piping, Civil, Structure, Architectur, Electrical, ... بصورت کاملا سیستماتیک فراهم می باشد.

مدل ابرنقاط سه بعدی، مجموعه کاملی از اطلاعات هندسی محوطه صنعتی می باشد. تمام جزئیات قابل مشاهده از عوامل فیزیکی در حین عملیات برداشت، دارای مولفه های مختصاتی z , y , x بوده و با توجه به تعریف Bench Mark محوطه برای اسکنرهای لیزری در مختصات واقعی خود ضبط میگردند. فایل سه بعدی تولید شده شرایطی را فراهم می آورد که بتوان با استفاده از آن ابعاد و جزئیات هندسی تمام اقلام فیزیکی ریز و درشت محوطه را از یک Valve گرفته تا یک ساختمان با دقیق ترین شکل ممکن برداشت نمود.

به این ترتیب نه تنها در مدل ازبیلت فاصله تمام نقاط عوامل فیزیکی موجود در محوطه از همدیگر به سادگی قابل اندازه گیری می باشد بلکه تمامی Tie-in Point های یک واحد بهره برداری در BL های آن به وضوح مشخص میگردد و مختصات آن قابل برداشت هم می باشد. با انجام عملیات اسکن لیزری در واحدهای بهره برداری مجاور، نهایتا میتوان مدل های ابر نقاط تولید شده از همه واحدها را نیز مانند قطعات پازل در Plot Plan اصلی کنار هم چید و به مدل کامل ازبیلت مجتمع دست یافت. این مدل As Built علاوه بر کاربردهای عملیاتی در طرح های توسعه، نوسازی و تعمیرات نیز به صورت روزمره کاربرد دارد.

با بهره گیری از دستورالعمل ها و الزامات فنی استاندارد در عملیات کارگاهی، فایل سه بعدی مدل محوطه بشکل استاندارد و در محدوده های مجازی از خطا تولید میگردد. فایل سه بعدی تولید شده، در چهارچوب نرم افزار پایه اسکنر لیزری پیاده شده و سپس برای بارگذاری در نرم افزارهای طراحی و مهندسی آماده سازی میشود و در ادامه کار با استفاده از مسیرهای معین نرم افزاری، این فایل در نرم افزار طراحی و مهندسی مرتبط با پروژه بارگذاری میگردد.. در این مرحله همه چیز آماده است. طراحی دیتیل برای قسمت های مشخصی از محوطه و یا مدل سازی کامل هر آنچه که در محوطه است به راحتی میتواند در دستور کار قرار بگیرد. این فایل امکانی برای کاربران فراهم می کند که بتوانند در فضای مجازی مجتمع صنعتی، حرکت نمایند و مختصات آیتم های مختلف موجود در آن، مانند کلیه اقلام شبکه لوله کشی (Piping)، برق، ابزار دقیق، ساختمان، سازه، مخازن ذخیره، تجهیزات مکانیکال و سایر عوامل محیطی را اندازه گیری نموده و از لحاظ ابعادی و هندسی شرایط را مطلق و سیستماتیک در کنترل خود داشته باشند.

در این مدل های سه بعدی میتوان جزئیات یادداشت شده روی تجهیزات، لوله ها و مخازن را خواند، تمامی فواصل را از در دسترس ترین جزئیات تا دور دست ترین آن ها اندازه گرفت. در طراحی سیستم های جدید، به صورت مدیریت شده برخورد هندسی عوامل موجود محوطه را با تجهیزاتی که قرار است برای افزودن یا جایگزینی در سایت انتخاب شوند کنترل نمود. در بین لوله ها و تجهیزات موجود، فضاهای خالی و قابل استفاده را با دقت و ظرافت شناسایی کرد و برای مسیریابی لوله ها و کابل ها از این فضا ها بهره گرفت. با وجود چنین امکانی که از جهت مهندسی فراهم می گردد کارفرما ها دغدغه ای از جهت تحویل تمام و کمال وضعیت سه بعدی مدل ازبیلت محوطه به شرکت های پیمانکاری و تیم های مهندسی طراح که در ارتباط با پروژه های آن مجموعه فعالیت می کنند ، نخواهند داشت و جالب تر اینکه شرکت های مذکور و طراحان نیز خیالشان از تطابق مدل های طرح شده با وضعیت موجود پروژه راحت خواهد بود.

نصب نرم افزار LFM روی سیستم های کامپیوتری

با نصب نرم افزار LFM روی سیستم های کامپیوتری کاربران، تحولی جدی، سازنده و پایدار در طراحی و مهندسی پروژه ها رقم می خورد.. مدل سه بعدی محوطه و تصاویر منحصر به فرد Panorama با ویژگی های مهندسی بی نظیری در اختیار کاربر قرار میگیرد و تسلط فوق العاده ای را برای ایشان در فضای پروژه فراهم می نماید.

با توجه به امکان برقراری Link بین فایل سه بعدی حاصل از عملیات برداشت کارگاهی موسوم به " مدل ابر نقاط  Point Cloud 3D Model" با اغلب نرم افزارهای مدل سازی رایج، امکان انجام عملیات طراحی و نیز هرگونه تصمیم گیری بهینه و اقتصادی مهندسی در شرایط مرتبط با وضع موجود (وضعیت Existing  واحدهای عملیاتی فرایندی و محوطه های صنعتی در حال بهره برداری) به بهترین شکل ممکن فراهم می گردد. این موضوع نه تنها به تولید نقشه های اجرایی برای نصب تجهیزات و سیستم هایی که نیازمند به روز رسانی و جایگزینی هستند می انجامد، بلکه امکان تولید نقشه های dismantling برای قسمتهایی از محوطه موجود را نیز در خود دارند. قسمت هایی که بایستی جهت اجرای سیستم های جدید برچیده شوند. نقشه های تخریب یا نقشه های dismantling  واژه ای نوظهور در صنعت به شمار میرود. این پدیده با ورود تکنولوژی های مدرن در عرصه خدمات مهندسی مطرح گردیده است و امروزه در جهت برنامه ریزی های سیستماتیک و کاهش هزینه های اجرای کار در پروژه های نوسازی و طرح های توسعه ای موضوعی شناخته شده می باشد.

   مزایای مدل ابر نقاط /  Point Cloud 3D Model

1. امکان مشاهده و بررسی کامل وضعیت سه بعدی ناحیه اسکن شده از کلیه نقاط فضای سه بعدی، از زوایا و نقاطی که ناظر معمولی هرگز نمی تواند به آن دسترسی داشته باشد.
2. امکان قدم زدن مجازی (Walk Through) در فضای سه بعدی اسکن شده وجود دارد و دسترسی آسان به وضعیت ابعادی و هندسی کلیه آیتم های موجود در محوطه فراهم می باشد.
3. این فناوری در واحدهای بهره برداری فرایندی و صنعتی اتفاق بسیار اثر گذاری را رقم زده است و با ارتقای استاندارهای مهندسی، مدل های سه بعدی را به عنوان مرجع اطلاعات مهندسی معرفی می نماید و عملا نیاز به نقشه های دو بعدی را به حداقل ممکن کاهش داده است.
4. هزینه های اقتصادی پایین تر و کیفیت و سرعت عمل بسیار متفاوت و غیر قابل مقایسه برای برداشت اطلاعات As Built در مقایسه با روش های سنتی انجام کار. این صرفه جویی ها به هزینه های مهندسی محدود نبوده و با توجه به امکان برآوردهای دقیق کالای مورد نیاز جهت اجرای پروژه صرفه جویی های بسیار جدی تری را در موضوع اجرای پروژه هایی مانند تامین کالا در پی دارد.
5. مدل سه بعدی ابر نقاط ازبیلت جایگزین هزاران صفحه نقشه ازبیلت کارگاهی گردیده و استفاده بسیار آسان از این مدل عملاً تحولی بسیار مهم و به روز در صنعت جهان بشمار میرود. با استفاده از این مدل سه بعدی، امکان هرگونه بررسی های محیطی کارگاهی و اندازه گیری های متنوع هندسی در دفاتر طراحی و بهره برداری فراهم گردیده و نیازی به حضور مداوم متخصصین در محل کارگاه نمی باشد.
6. امکان انجام عملیات طراحی و تهیه مدل سه بعدی از آخرین وضعیت موجود در تمام نرم افزارهای رایج مدل سازی و نیز استخراج انواع نقشه ازبیلت و لیست کالای مصرفی از این مدل به روز As Built به سادگی فراهم بوده و در موارد خاص مانند حوادث کارگاهی، طرح های مهندسی و بهینه سازی مختلف در سایت، این مدل اهمیت فوق العاده ای داشته و اطلاعات اولیه ارزشمندی را در اختیار طراح قرار می دهد.
7. با استفاده از مدل های ابر نقاط امکان پیش ساخت اقلام مختلف " اسکلت فلزی واسپول های Piping و ... " و اطمینان از امکان نصب آنها در داخل واحدهای عملیاتی فراهم میگردد. طراح می تواند اطمینان خاطر داشته باشد که بدون نیاز به دوباره کاری و با حداقل کار گرم در محل نصب تجهیزات، آنچه را که طراحی نموده است دقیقا می تواند نصب نماید.
8. امکان بررسی برخوردها (Clash) برای قسمت های جدید با مدل ازبیلت ابر نقاط تاسیسات موجود که در حال بهره برداری می باشند در انواع نرم افزارهای طراحی مانند PDMS و E3D فراهم می باشد.
9. مدل ابر نقاط حاصل از اسکن لیزری سه بعدی محوطه، جایگزین بسیار مطمئنی برای کلیه اطلاعات رایج مورد نیاز در فاز طراحی و مهندسی پروژه ها می باشد. این موضوع به معنی پوششی بی نقص برای تمام دپارتمان های مهندسی در شرکت های معتبر بین المللی توسعه یافته است و مباحث مکانیکال، معماری، سیویل و ... را در سایه خود قرار داده است. برای مثال جایگزینی برای نقشه های سنتی توپوگرافی پروژه ها شده است و اطلاعات دو بعدی و محدود توپوگرافی را به مدلی سه بعدی ارتقا داده است که قابل بارگذاری در نرم افزار Land برای استفاده تخصصی گروه Civil می باشد.
10. برداشت اطلاعات دقیق از جهت مختصاتی و ابعادی، شرایط ویژه­ای را جهت جمع آوری ( Dismantling) و نصب مجدد (Re- construction) واحدهای صنعتی و فرآیندی و ... فراهم می نماید و باعث ایجاد یک بسته منسجم مهندسی در فرایند انجام پروژه میگردد. این موضوع ضمن تسهیل و تسریع روند نصب مجدد سیستم، از زاویه ای بسیار بدیع منجر به کاهش چشمگیری در هزینه های پروژه خواهد شد.
11. مدل ازبیلت می تواند به عنوان یک بانک اطلاعاتی برای مجتمع های صنعتی و ساختمانی جایگزین متدهای سنتی و کاغذی گردد. جایی که پیدا کردن انواع نقشه های ازبیلت به خودی خود چالشی برای آرشیو های مهندسی به شمار میرود این محصول مهندسی مدرن یک رویای دیرینه را برای صنعتگران و صاحبان صنایع محقق نموده است.
12. در رویکردهای قدیمی و سنتی، دشواری های غیر قابل کتمان و عدم شفافیت در تهیه و انتقال نقشه های ازبیلت به کارفرماها پس از اتمام عملیات اجرایی همواره محل کشمکش های قراردادی و حقوقی بوده و کانون گرفتاری های بی شماری است. مدل ازبیلت ابر نقاط ترازی ممتاز در توافقات مهندسی خلق نموده و هر گونه اختلاف نظری را در امور مهندسی مرتفع می نماید.
13. فضای بسیار ساده محیط نرم افزار LFM و امکان فراگیری آن در دوره آموزشی کوتاه مد نیز مزیتی بسیار قابل توجه می باشد که نباید به سادگی از آن گذشت. این نرم افزار محیطی بسیار ساده برای کاربران عرضه نموده است. فضایی به راحتی مرور یک وب سایت خبری توسط یک کاربر عادی اینترنت!

تهیه مدل ازبیلت در پایان عملیات اجرایی

امروزه با پیشرفت تکنولوژی اسکن لیزری و دسترسی آسان به آن، مجتمع های صنعتی و فرایندی بلافاصله پس از اتمام عملیات پیمانکاری محوطه در حال بهره برداری خود را اسکن می نمایند. این مدل سه بعدی به عنوان اطلاعات ازبیلت محوطه هم در جهت اهداف طراحی و مهندسی اهمیت دارد و هم به عنوان مدلی که بتوان در صورت بروز حادثه به آن مراجعه کرد مورد توجه است.

در ارتباط با دوره های معین زمانی برای تعمیر و نگهداری سیستم ها در مجتمع های صنعتی، یکی از موثرترین عوامل برای کنترل پروژه ها و هزینه های مرتبط در اختیار داشتن مدل ازبیلت از دارایی ها و محوطه های تحت تعمیرات است. در توسعه، تغییرات و یا بازسازی مجتمع ها با تغییرات محیطی ایجاد شده، شرایط مدل ازبیلت نیز تغییر می یابد و لازم است همگام با این تحولات قسمت های دستکاری شده در مدل ازبیلت نیز به روز رسانی گردد.

با توجه به ویژگی های اشاره شده برای عملیات اسکن لیزری سه بعدی و نظر به کاربرد وسیع آن در واحدهای صنعتی و فرایندی، این موضوع در سال های اخیر با استقبال بسیار خوب کارفرمایان و شرکت های معتبر مهندسی روبرو گردیده است. به طوری که امروزه این فعالیت در عرصه بین المللی جزیی لاینفک در موضوع خدمات مهندسی تفصیلی بوده و حتی بعنوان یک ردیف مشخص کاری در قراردادهای EPC کلان نیز گنجانده شده و تردیدی برای بکارگیری این تکنولوژی در انواع پروژه ها و طرحهای صنعتی باقی نگذاشته است.