Estudo de caso

Escaneamento 3D de ambiente:

Planta de pintura de tratores

Desafios no escaneamento de ambientes industriais

Viajamos para Curitiba, onde está localizada uma grande indústria de tratores. Dentro dos processos de fabricação dos tratores temos a pintura. Neste caso, o galpão de pintura de tratores conta com uma estrutura metálica reforçada, onde, suspensos por trilhos correm trollers. Estes são como suportes móveis para carregar os tratores pelos trilhos, que encarregam de leva-los por entre as várias etapas de pintura. Para este serviço, foi feito o escaneamento do galpão de pintura, para execução de as-built da estrutura que mencionamos acima.

.|  Planta de tratores em Curitiba. Foto: Divulgação CNH - NEW HOLLAND

O as-built da estrutura será importante pois, a fábrica de tratores planeja inserir mais um modelo na linha de pintura e este será bem mais pesado que os atuais, precisando assim verificar se a estrutura suportará a nova carga. Como ao longo do tempo foram feitas modificações na estrutura, esse escaneamento é essencial para atualização do projeto original.

Os desafios do escaneamento de plantas industriais

.|  Por dentro do galpão da pintura (Foto retirada do escaneamento).

Dentro do galpão de pintura da indústria de fabricação de tratores, temos diversas estruturas, máquinas, dispositivos e equipamentos móveis que certamente estarão presentes no momento do escaneamento. Além disso, muitas vezes a iluminação e a circulação de pessoas no local pode dificultar a aquisição de dados. O desafio aqui é conseguir obter a melhor visualização da estrutura, de forma a conseguir depois do escaneamento verificar todas as modificações.

O equipamento escolhido para o trabalho foi o Riegl VZ-600i, devido a sua versatilidade, precisão, grande velocidade na aquisição dos dados e longo alcance. Ele foi posicionado em pontos estratégicos do galpão para a captura de cenas, de maneira que nenhum ângulo de visão fosse perdido ou algum ponto cego atrapalhasse o as-built. O recurso para eliminação de objetos ou pessoas em movimento foi utilizado.

E para cada cena, foram obtidas além das nuvens de pontos, todas as imagens, registradas por 3 câmeras embutidas no equipamento escâner. Nos pontos de menor luminosidade as câmeras foram prontamente calibradas para melhor tempo de abertura, suficiente para boa entrada de luz e imagens melhores. Para capturar todos os detalhes foram necessárias muitas cenas, de qualquer forma as duas baterias de longa duração acopladas foram suficientes para o dia de trabalho de campo.

.|  Estrutura (Foto retirada do escaneamento).

Finalizada a parte de campo, partimos para descarregar e registrar as cenas no computador. Passar os arquivos para o computador foi bem rápido, utilizando conexão em rede com o scanner. Com ajuda do software proprietário da Riegl (RiscanPro), as cenas foram carregadas e registradas para tratamento. Um filtro prévio e cortes foram feitos para eliminar partes indesejadas das nuvens de pontos.

.|  Fotos do interior da planta de pintura, retiradas diretamente da nuvem de pontos gerada através da digitalização 3D.

As nuvens foram convertidas para formato e57, comum de visualização em vários softwares disponíveis, dessa forma o cliente não precisa ter o programa proprietário da Riegl para carregar as nuvens de pontos, podendo abrir em softwares comuns como CloudCompare , Autodesk Recap, entre outros. Após a entrega todo suporte necessário foi dado, para que as nuvens sejam visualizadas e utilizadas de maneira conveniente.

Fizemos também o modelamento 3D (scan to bim) de parte do galpão de pintura.

.|  Parte da nuvem de pontos separada para modelamento.

.|  Sobreposição da nuvem de pontos com o modelamento 3D.

Entre as vantagens de se ter o modelamento CAD do ambiente escaneado podemos citar:
- Ganho de velocidade nos fluxos de trabalho de engenharia;
- Maior precisão nas medições e detalhes do projeto, como nos cálculos de dimensões e volumes;
- Ajuda a calcular uma lista de materiais (BOM) precisa, diminuindo as chances de erros no orçamento;

Para finalizar, o wireframe (nome dado ao sketch 3D formado pelas linhas que delimitam o esqueleto da estrutura), foi posicionado sobre o escaneamento, para atualização do "como construido".

Wireframe da estrutura deste caso. .|

O escaneamento tem a capacidade de evitar vários problemas que possam vir a ocorrer durante um projeto ou alteração de design, levando a vantagens substanciais de diminuição de retrabalhos e custos.

O as-built da estrutura com as nuvens de pontos revelou várias diferenças, que poderiam impactar no resultado dos cálculos. E já atualizado, o wireframe é utilizado agora como a base para o nova análise de elementos finitos estrutural.