Как Artec Leo и Ray II ускоряют инспекцию и ремонт железнодорожных путей

Сохранение темпов ремонта железнодорожных путей с помощью 3D-сканирования Artec Leo и Ray II

Задача

найти более быстрый, точный и менее трудоёмкий способ выявления дефектов железнодорожных линий и планирования оперативного ремонта, чтобы железнодорожные перевозки оставались бесперебойными.

Решение

Artec Leo, Artec Ray II, Artec Studio, Geomagic Design X

Результат

отказ от рулеток и металлических линеек в пользу 3D-сканирования Artec полностью преобразил процесс инспекции в компании Voestalpine — повысив его надёжность и значительно упростив проведение. Если раньше традиционные измерения занимали до двух часов, то теперь цифровой захват выполняется за считанные минуты.

Почему Artec 3D?: Leo и Ray II — беспроводные и не требующие мишеней — позволяют быстро, точно и безопасно оцифровывать объекты инфраструктуры, а затем бесшовно передавать данные в Artec Studio для удалённой обработки.

Artec Ray II, установленный на штативе, выполняет 3D-сканирование железнодорожного пути для инспекции. Фото voestalpine Turnout Technology UK.

Чтобы предотвратить сходы с рельсов, железнодорожной инфраструктуре требуется регулярное техническое обслуживание, поскольку любые дефекты — от разрушения стыков до изношенных элементов на концах рельсов — могут представлять потенциальную опасность.

Однако, несмотря на общий технологический прогресс, железные дороги до сих пор часто инспектируют с помощью традиционных инструментов. Проблема измерений выявленных дефектов с помощью рулеток, шнуров или инженерных угольников заключается в том, что такой процесс может занимать до двух часов и требует высококвалифицированного персонала, который мог бы быть задействован на более важных задачах.

Некоторые железные дороги также запрещают использование металлических инструментов на путях, поэтому инженерам приходится применять пластиковые аналоги, которые не обеспечивают необходимой точности. Ручные измерения также несут риски пропуска важных деталей — в итоге такие данные нельзя считать полностью надёжными. А если добавить масштаб и сложности окружающей среды, инспекция путей может быстро стать излишне сложной.

Чтобы решить эти проблемы, компания Voestalpine Turnout Technology UK предприняла решительный шаг — перешла на цифровую инспекцию с помощью Artec Leo и Artec Ray II.

Инженеры voestalpine Railway Systems готовятся к проведению инспекции. Фото voestalpine Turnout Technology UK.

Уже сейчас дочерняя компания voestalpine Railway Systems — производитель стрелочных переводов, комплектующих и крепёжных элементов — получает серьёзные преимущества. 3D-сканирование Artec не только быстрее, но и обеспечивает субмиллиметровую точность данных, что открывает возможности для улучшения результатов в других направлениях деятельности voestalpine, особенно в обратном инжиниринге и контроле качества.

Переход к цифровой инспекции

Компания voestalpine впервые познакомилась с Artec Leo и Ray II через Central Scanning. Осознав потенциал высокоскоростного цифрового захвата данных в железнодорожной отрасли, представитель Artec Ambassador провёл обширную демонстрацию, которая сразу произвела сильное впечатление.

В отличие от других 3D-сканеров на рынке, ни Leo, ни Ray II не требуют использования мишеней. Поскольку идея устанавливать мишени на каждом объекте вызывала недовольство у клиентов, voestalpine быстро поняли, что приобретение более современных устройств, работающих без маркеров, будет выгоднее для бизнеса.

Переход на автономные беспроводные сканеры оказался огромным преимуществом. Использование проводных устройств требовало бы установки базовых станций на площадке, а также создавало бы дополнительные риски для безопасности.

Leo и Ray II, напротив, работают автономно, без подключения к ПК, имеют встроенные дисплеи, обеспечивающие удобный процесс съёмки, и позволяют передавать данные в головной офис voestalpine в Эдинбурге для дальнейшей обработки.

Фактически, оба сканера настолько просты в использовании, что voestalpine теперь даже не нужно отправлять инженеров для сбора данных — их время освободилось для других, более ценных задач.

Инженеры voestalpine Railway Systems анализируют данные, полученные с помощью Artec Leo. Фото voestalpine Turnout Technology UK.

К этому добавляется скорость, масштаб и качество собираемых данных.

Artec Leo сканирует даже самые сложные поверхности со скоростью 35 миллионов точек в секунду, одновременно фиксируя цвет и высокое разрешение.

Artec Ray II охватывает большие сцены на расстоянии до 130 метров.

Вместе они обеспечивают высокую точность на больших расстояниях и дают уникальную возможность создавать цифровые двойники целых территорий, наполненных детальными объектами.

Сегодня компания сочетает оба сканера, чтобы сканировать объекты сверху донизу. С помощью Leo — устройства, способного захватывать поверхности с точностью до 0,1 мм — инженеры voestalpine теперь могут собирать данные с такой детализацией, что ни один дефект не остаётся незамеченным — и делать это быстрее, чем когда-либо раньше.

Моделирование железнодорожной инфраструктуры с фотореалистичностью

Рабочий процесс voestalpine — от сканирования до получения mesh-модели и 3D-моделирования — начинается в Artec Studio. Это программное обеспечение для захвата и обработки 3D-данных оснащено множеством алгоритмов, которые ускоряют инспекцию железнодорожных объектов: от быстрой регистрации сканов и удобных булевых инструментов для редактирования сеток до многоэтапного автоматизированного режима Autopilot.

По мере развития Artec Studio в него добавляется всё больше функций, необходимых для задач обратного инжиниринга и инспекции, — без необходимости экспортировать данные в сторонние приложения.

С помощью 2D-сечения можно анализировать mesh-модель по секциям.

Функция Autosurfacing позволяет автоматически подбирать участки поверхности сетки и преобразовывать их в CAD-тела в один клик.

Для voestalpine также оказалась крайне полезной функция фототекстурирования Artec Studio, когда 3D-скан дополняется текстурами, снятыми камерой, — это делает модель более реалистичной. Это особенно важно при презентациях результатов клиентам, многие из которых не являются инженерами.

CAD-модель элемента стрелочного перевода, созданная на основе 3D-скана Artec. Фото Central Scanning.

В более сложных проектах по инспекции и обратному инжинирингу команда voestalpine использует Geomagic Design X. Этот софт предоставляет широкий набор инструментов для преобразования сканов в CAD-модели, построенные на основе параметрических элементов. Он идеально подходит для цифровизации конструкций устаревших или повреждённых деталей.

Например, недавно компания выполняла проект по замене бетонных опор (подрельсов), установленных в начале 2000-х. Демонтаж этих элементов для измерений привёл бы к задержкам в движении поездов, но сканирование их на месте, с помощью Artec 3D, позволило получить все необходимые данные для изготовления новых изделий — без остановки движения.

Цифровая инспекция железных дорог: полный вперёд

Поскольку сканирование известных компонентов даёт стабильные и высокоточные результаты, voestalpine начала расширять сферу применения технологии и оцифровывать менее знакомые элементы железнодорожной инфраструктуры с помощью Leo и Ray II.

Artec Ray II, полностью разложенный на штативе для максимального диапазона съёмки. Фото voestalpine Turnout Technology UK.

И это ещё не всё. Благодаря отличной интеграции Artec Studio и Design X компания теперь рассматривает возможность более широкого применения этих инструментов в области контроля качества. Даже информационное моделирование зданий (BIM) — процесс цифрового проектирования и оптимизации строительных проектов — рассматривается как перспективное направление для расширения.

«3D-сканирование продолжает приносить voestalpine отличные результаты, полностью оправдывая ожидания. Это даёт нам уверенность в том, что мы можем переходить к оцифровке менее изученных компонентов», — говорится в заявлении voestalpine.

«Geomagic и Artec Studio настолько хорошо работают вместе, что мы планируем расширить применение 3D-сканирования на BIM и внутренний контроль качества»

CAD.kz — официальный поставщик решений Artec. Пишите нам, поможем подобрать сканер и ПО под ваши задачи. Получить консультацию (ссылка).

Задать вопрос можно связавшись с нами:

Тел.: 8 (7172) 57-70-75, 57-80-28

Моб.: 8 (701) 550-18-93 (+Whatsapp)

E-mail: office@cad.kz

www.cad.kz