LiDAR 3D skeniranje proizvodnih linij ponderirano

Opis

LiDAR skeniranje pred postavitvijo robota

Robot lahko ustreza nalogi, pa zanj na obstoječi liniji še vedno ni pravega prostora. Težava ni vedno doseg roke. Lahko je odprta vrata stroja, servisni dostop, nosilni steber ali pot, po kateri zaposleni pripeljejo material. Zato pri načrtovanju robotizacije najprej preverimo resnično stanje, ne samo starega tlorisa.

Pri podjetju Svet Črnil ponujamo LiDAR 3D skeniranje proizvodnih linij kot prostorsko podlago za načrtovanje in hitrejšo implementacijo robota. Z laserskim zajemom dokumentiramo dogovorjena dostopna območja. Obseg obdelave, zahtevano natančnost in obliko predaje podatkov uskladimo pred izvedbo. Tako vnaprej veste, kaj naročate in za katero projektno odločitev boste podatke uporabili.

Prikazana cena 1 € z DDV je obračunska enota ponderirane storitve, ne cena celotnega skeniranja. Končno število enot in skupni znesek potrdimo glede na dogovorjeni obseg. Storitev prav tako ne pomeni nakupa ali najema skenerja.

3D zajem proizvodne linije

LiDAR je način merjenja z lasersko svetlobo. Rezultat prostorskega zajema je lahko oblak točk: množica merjenih položajev, ki opisujejo vidne površine prostora in opreme. Fotografija pomaga razumeti videz, prostorski zajem pa omogoča pregled razporeditve v treh dimenzijah. Oblak točk ni samodejno pripravljen konstrukcijski model ali program za robota. [1]

Pri načrtovanju nas zanima predvsem, kaj bodo podatki omogočili. Potrebujete pregled okoli enega stroja? Preverjate novo paletizirno mesto? Ali želite povezati več naprav s transporterjem? Odgovor določi območje zajema in potrebno obdelavo. Ni smiselno naročiti največjega možnega skena, če za odločitev potrebujete jasno dokumentiran manjši del proizvodnje.

Uporabo zajema obstoječega stanja kot prostorske reference pri načrtovanju tovarn opisuje tudi Autodesk. Njihov pristop združuje podatke o dejanskem objektu z načrtovano postavitvijo, namesto da bi se novi elementi obravnavali brez povezave z okolico. To je strokovno izhodišče, ne obljuba določenega rezultata pri vsakem projektu. [2]

Robotizacija za manjša proizvodna podjetja

Storitev je posebej smiselna za lastnike manjših in srednjih proizvodnih podjetij, vodje proizvodnje, vzdrževalce ter integratorje, ki posodabljajo obstoječo linijo. Pogosto imate delujočo opremo in omejen prostor. Ne iščete nove tovarne, temveč način, kako obstoječi proces nadgraditi brez nepotrebnih posegov.

V pogovoru najprej določimo problem. Želite zmanjšati ročno prestavljanje izdelkov, urediti podajanje kosov ali preveriti prostor za robotsko celico? Sken je uporaben toliko, kolikor pomaga odgovoriti na takšno konkretno vprašanje. Zato ga obravnavamo kot del priprave na projekt, ne kot samostojen cilj.

• Priprava prostorske podlage za robotsko streženje obstoječega stroja.
• Pregled območja za pakiranje, odlaganje ali paletizacijo.
• Dokumentiranje poteka transporterjev in položaja sosednje opreme.
• Usklajevanje postavitve med naročnikom, konstrukterjem in integratorjem.
• Pregled prostora pred prestavitvijo ali razširitvijo proizvodne linije.

Kaj vključimo v obseg skeniranja

Pred obiskom predlagamo seznam elementov, ki so pomembni za vaš projekt: stroji, delovne mize, ograje, stebri, stene, transportne poti in dostopna infrastruktura. Naročnik označi tudi območja, ki se jih ne sme zajemati, ter omejitve glede gibanja in fotografiranja. Tako zmanjšamo možnost, da bi spregledali ključno mesto ali zajeli nepotrebne podatke.

Posebej ločimo trenutno vidno stanje od potrebnega delovnega prostora. Zaprta vrata stroja ne pokažejo prostora, ki ga potrebujete pri njihovem odpiranju. Položaj palete na dan zajema ne opiše vseh možnih poti materiala. Zato k prostorskim podatkom dodamo dogovorjene informacije o uporabi in označimo, katere položaje je treba preveriti dodatno.

Pri pripravi predlagamo, da navedete tudi mesto, kjer želite priključiti novo napravo, predvideni izdelek, osnovne zahteve prijemanja in razpoložljive risbe. Ti podatki pomagajo pri opredelitvi naslednjih projektnih korakov. Sken sam ne izmeri proizvodnega takta in ne določi primernega prijemala.

Od oblaka točk do robotske celice

Zajem, čiščenje podatkov, modeliranje, simulacija in programiranje so različna opravila. Lahko jih povežete v širši projekt, vendar njihove vključitve ne predpostavljamo. Autodesk v dokumentaciji ločuje zajem, pripravo projekta in nadaljnjo organizacijo podatkov; zajeti podatki nato služijo kot referenca v drugih programih. [3]

Pred naročilom zato določimo, ali želite dogovorjeni oblak točk, prostorski pregled, poenostavljeno geometrijo izbranih elementov ali tudi nadaljnje načrtovanje. Kadar potrebujete urejevalni CAD model, je treba posebej opredeliti elemente in podrobnosti, ki jih mora vsebovati. Le tako lahko primerjate ponudbe z enakim pričakovanim rezultatom.

Za načrtovanje robota so poleg prostora potrebni podatki o robotu, orodju, kosu in procesu. Rezultat skeniranja ne nadomesti tehnične presoje integratorja, varnostne obravnave celice ali preverjanja dejanske izvedbe. Naš cilj je uporabna prostorska podlaga za te korake, ne preskok njihovega preverjanja.

Natančnost določimo glede na nalogo

Več točk na zaslonu še ne dokazuje, da je vsaka mera dovolj natančna za izdelavo. Pred zajemom se dogovorimo, katere dimenzije so pomembne, kakšna odstopanja so za projekt sprejemljiva in kako bomo kritična mesta preverili. Pregled celotne linije in izdelava tesno prilegajočega se nosilca sta različni nalogi.

Pri pripravi moramo upoštevati tudi vidnost površin. Del za zaprto omaro ali pod nedostopnim sklopom ne postane izmerjen samo zato, ker je preostali prostor videti celovit. Odbojne površine in steklo lahko zahtevajo dodatno presojo podatkov; Autodesk pri obdelavi skenov opisuje tudi filtriranje neželenih odbojev. [4]

Za pomembna pritrdilna mesta, naležne ploskve ali druge kritične mere priporočamo ločen dogovor o ustrezni kontrolni meritvi. Ne navajamo univerzalne milimetrske natančnosti za celotno storitev, saj brez konkretnega obsega, metode in preverbe takšna obljuba ne bi bila poštena.

LiDAR, ročna izmera ali stari načrti

Najboljša rešitev ni vedno najobsežnejša. Za preprosto nalogo je lahko dovolj nekaj preverjenih mer. Ko pa morate razumeti medsebojni položaj več strojev in omejitev v prostoru, je smiselno primerjati celovitejši zajem. Spodaj primerjamo pristope, ne nepreverjenih cen ali kakovosti drugih izvajalcev.

V praksi predlagamo kombinacijo, kadar je smiselna: obstoječe risbe za razumevanje stroja, prostorski zajem za okolico in kontrolne meritve za odločilne dimenzije. Tako ne plačujete za napačno vrsto podatkov, hkrati pa ne gradite projekta na manjkajočih informacijah.

Ponderirana cena in jasen obračun

Obračunska enota storitve znaša 1,00 € z DDV. Število enot določimo po dogovoru glede na zajem in vključeno delo. Cena ni avtomatično vezana na uro, kvadratni meter ali en obisk. Teh pomenov prikazana enota sama ne določa.

V ponudbi je treba jasno opredeliti lokacijo, območje zajema, predajo podatkov in vključena opravila. Ločeno uskladimo tudi morebitno dodatno modeliranje, ponovni obisk ali druge projektne zahteve. Znesek je uporaben šele skupaj z obsegom.

Ponazoritev obračuna, ne ponudba: če bi se za določen obseg dogovorili za 350 obračunskih enot po 1,00 € z DDV, bi skupni znesek znašal 350,00 € z DDV. Primer ne določa cene vaše linije, trajanja zajema ali vključenih dodatnih storitev.

Ceneje z manj ponovljenega dela

Prihranek ni samo razlika med dvema cenama skeniranja. Pri presoji predlagamo, da upoštevate tudi čas usklajevanja, morebitne ponovne obiske in strošek spremembe že izdelanega dela. Ugodno naročilo je tisto, ki zagotovi podatke za pravo odločitev, ne tisto z najnižjim zneskom brez opredeljenega rezultata.

Benjamin Franklin je leta 1748 zapisal misel, ki jo v slovenščini povzamemo kot Čas je denar. [5] Za proizvodni projekt jo razumemo zelo praktično: pravočasno preverjena informacija je lahko vrednejša od hitrega začetka na napačni podlagi. Kolikšen bo dejanski prihranek, je odvisno od vašega projekta, zato ne obljubljamo odstotkov ali univerzalnega časa izvedbe.

Pred začetkom si lahko zapišete, katere ponovne meritve ali predelave želite preprečiti. Po projektu nato primerjate načrt in dejanske rezultate. Tako o tem, ali je bila rešitev ceneje izvedljiva, presojate na podlagi svojih podatkov.

Primer načrtovanja obstoječe linije

Ponazoritveni primer uporabe, ne izjava ali referenca dejanske stranke: manjši proizvajalec želi ob pakirni liniji dodati robotsko odlaganje. Na tlorisu je prostora dovolj, toda ekipa želi pred naročilom opreme preveriti še dostop do servisnih vrat in menjavo palet.

Predlagani postopek je, da najprej opredeli območje zajema, pomembne položaje in podatke o predvideni celici. Prostorsko podlago nato primerja z načrtom postavitve. Kontrolne mere in končno rešitev potrdi v nadaljnji tehnični obravnavi. Pričakovana korist je skupno razumevanje prostora med proizvodnjo, vzdrževanjem in integratorjem, ne samodejna potrditev delovanja robota.

Tak primer pokaže, kaj je za naročnika dober rezultat: ne zgolj datoteka, temveč jasnejša odločitev. Pri pripravi podobnega projekta predlagamo, da vnaprej določite, katere odločitve mora omogočiti prostorska podlaga in kdo bo preveril izbrano izvedbo.

Digitalni zapis pred spremembo prostora

Euronews je 18. aprila 2019 poročal, da bi lahko predhodni laserski zajem katedrale Notre-Dame pomagal pri njeni obnovi. [6] Primer kaže pomen ohranjene prostorske dokumentacije pred spremembo objekta. Ne dokazuje natančnosti naše storitve ali rezultatov pri industrijski robotizaciji.

Za vašo proizvodnjo je praktično vprašanje podobno: ali boste po prestavitvi stroja še imeli uporaben zapis prejšnjega stanja? Predlagamo, da ob predaji shranite datum, obseg zajema, uporabljeni koordinatni dogovor in različico podatkov. Tako kasneje ne zamenjate stare postavitve z novo.

Premišljeno načrtovanje lahko pomaga ohraniti uporabno opremo in preprečiti nekatere nepotrebne predelave. To je možna okoljska korist, ne izmerjeno zmanjšanje odpadkov pri vsakem projektu. Tudi tu ločimo pričakovani učinek od rezultata, ki ga je treba dejansko preveriti.

LiDAR skeniranje Ljubljana in povpraševanje

Naše izhodišče je Ljubljana. Če želite pripravo uskladiti lokalno, nam najprej pošljite osnovni opis linije in želene spremembe. Za druge lokacije posebej dogovorimo izvedbo. Pri podjetju Svet Črnil vam pomagamo razjasniti, kateri prostorski podatki bodo za vaš naslednji korak res uporabni.

• Lokacija in približen obseg območja, ki ga želite zajeti.
• Fotografije ali skica obstoječe postavitve, ki jih smete deliti.
• Naloga predvidenega robota in oprema, ki ostaja na mestu.
• Pomembne mere, dostopi, servisna vrata in omejitve zajema.
• Program oziroma izvajalec, ki bo podatke uporabljal.
• Želeni termin, oblika predaje in pričakovani rezultat.

Pošljite opis projekta in pripravimo obseg zajema! Termin, vključena opravila, število obračunskih enot in končni znesek uskladimo pred izvedbo. Ne obljubljamo univerzalnega roka, saj ga brez poznavanja vaše linije ni mogoče odgovorno določiti.

Viri za 3D zajem in načrtovanje

[1] Autodesk: Point Clouds. https://www.autodesk.com/solutions/point-clouds

[2] Autodesk: Factory Design. https://www.autodesk.com/solutions/factory-design

[3] Autodesk: About the Reality Capture Process. https://help.autodesk.com/cloudhelp/ENU/Reality-Capture/files/Getting_Started/about_reality_capture.html

[4] Autodesk: Set up and configure a new ReCap project. https://www.autodesk.com/learn/ondemand/curated/recap-pro-quick-start-guide/vJvQLbUBsxPqC1v9giZNK

[5] Benjamin Franklin: Advice to a Young Tradesman, 21. julij 1748, objavljeno pri Cambridge University Press. Slovenski prevod kratke misli.

[6] Euronews, 18. april 2019: Unique 3D model of Notre Dame cathedral could help reconstruction efforts. https://www.euronews.com/2019/04/18/unique-3d-model-of-notre-dame-cathedral-could-help-reconstruction-efforts

Je res ceneje naročiti robotsko celico na podlagi nepreverjene postavitve, kot prej preveriti prostor, v katerem bo morala delovati?