Tarpeesta toimitukseen: Näin laserkeilausprojekti kulkee alusta loppuun

Kun tarve laserkeilaukselle syntyy, projekti käynnistyy yleensä nopeasti. Ensin selvitetään, mitä halutaan skannata, mihin aineistoa käytetään ja millaisessa aikataulussa lopputulosta tarvitaan. Tämän jälkeen suunnitellaan oikea toteutustapa, tehdään varsinainen kenttätyö, käsitellään data ja toimitetaan aineisto asiakkaalle sovitussa muodossa.

Projekti alkaa tarpeen ja käyttötarkoituksen määrittelystä

Laserkeilausprojekti alkaa yleensä asiakkaan yhteydenotosta. Ensimmäiset keskustelut käydään SolidCompin myynnin tai johdon kanssa, minkä jälkeen projekti siirtyy tarkempaan suunnittelu- ja toteutusvaiheeseen.

Skannauksen kannalta tärkeimpiä alkuvaiheen kysymyksiä ovat työn tarkoitus, laajuus ja aikataulu. Nämä tarkennetaan yhdessä asiakkaan kanssa ennen työn aloittamista. Mitä paremmat lähtötiedot asiakas pystyy antamaan, sitä sujuvammin projekti voidaan suunnitella ja toteuttaa.

Yksi keskeinen kysymys on se, mihin skannausaineistoa tullaan käyttämään. Käyttötarkoitus vaikuttaa suoraan oikean tekniikan, tarkkuustason ja toimitusformaattien valintaan. Jos aineistoa tarvitaan suunnittelun lähtötiedoksi, voidaan tarvita eri tarkkuutta ja formaatteja kuin silloin, kun tavoitteena on yleinen visuaalinen dokumentointi. Samassa vaiheessa arvioidaan myös, tarvitaanko pistepilven lisäksi pintamallia, 3D-mallinnusta, Reality Twiniä tai muita jatkokäsittelypalveluita.

Myös työn tekniset vaatimukset, kuten tarkkuus, kannattaa määritellä mahdollisimman varhain. Kentällä on hyvä käydä vielä yhdessä läpi skannattavat kohteet ja tunnistaa mahdolliset alueet, jotka vaativat erityishuomiota tai tavallista tarkempaa skannausta.

Laajuuteen vaikuttaa muutakin kuin pinta-ala

Projektin laajuutta arvioitaessa pelkkä neliömäärä ei kerro riittävästi työn todellisesta määrästä. Avoin 500 neliön halli on huomattavasti nopeampi skannata kuin samankokoinen halli, jossa on nelitasoinen kone, paljon putkia ja laitteita, purkutöitä käynnissä, toimistotiloja sekä vain yksi kulkureitti alueelle.

Tämän vuoksi lähtötiedoissa on hyödyllistä kuvata myös kohteen erityispiirteitä. Onko alueella vaarallisia tiloja, säiliötyötä tai muita erityisvaatimuksia? Onko tila avoin vai täynnä laitteita, rakenteita ja irtotavaraa? Onko alueella valmiita kiintopisteitä, vai täytyykö ne mitata erikseen? Tarvitaanko koordinaatistoon sidottua aineistoa? Näillä asioilla on vaikutusta siihen, kuinka paljon aikaa skannaukseen varataan ja kuinka monta henkilöä kohteeseen tarvitaan.

Skannaustiheys vaikuttaa suoraan skannausaikaan. Jos tavoitteena on yleiskuva, skannaus voidaan toteuttaa harvemmalla asemamäärällä. Jos taas halutaan minimoida katvealueita esimerkiksi tietyn laitteen, putkiston tai tuotantolinjan ympäriltä, skannausasemia tarvitaan enemmän.

Aikataulu ohjaa myös menetelmän valintaa

Projektin aikataulu vaikuttaa sekä skannaustekniikan että jälkikäsittelyn valintaan. Jos aineisto tarvitaan käyttöön nopeasti, tämä voi rajata pois joitakin työläämpiä jatkokäsittelyvaihtoehtoja. Esimerkiksi laaja 3D-mallinnus ei yleensä valmistu muutamassa päivässä, vaikka itse skannaus saataisiin tehtyä nopeasti. Myös eri formaattien tuottamiseen, aineiston yhdistämiseen ja laadun tarkistamiseen täytyy varata aikaa.

Joissakin projekteissa riittää, että asiakkaalle toimitetaan pistepilvi tai muu valmiiksi sovittu perusaineisto. Toisissa tapauksissa tarvitaan tarkempaa mallinnusta, pintamalleja, laskelmia, raportteja tai aineiston viemistä Reality Twin -ympäristöön. Mitä laajempi lopputulos on, sitä enemmän aikaa tarvitaan kenttätyön jälkeen.

Tarvitaanko Reality Twiniä heti vai myöhemmin?

Kaikki skannaustarpeet eivät edellytä Reality Twinin käyttöönottoa heti. Moni asiakas tarvitsee skannausaineistoa aluksi yksittäistä projektia, kuten rakennus- tai muutostyötä varten. Tällöin tarve voi olla rajattu: aineistoa käytetään suunnitteluun, tarkastukseen tai dokumentointiin, eikä laajemmalle visuaaliselle hallintaympäristölle ole vielä välitöntä tarvetta.

Ajan myötä skannausaineistoa kuitenkin kertyy usein useista eri projekteista. Tällöin voi syntyä tarve hallita, tarkastella ja hyödyntää aineistoa keskitetysti. Reality Twinin rooli korostuu erityisesti silloin, kun halutaan tuoda eri aineistot, kuten pistepilvet, pintamallit, 3D-mallit, kuvat ja dokumentaatio, samaan visuaaliseen ympäristöön koko organisaation käyttöön.

Suunnittelu perustuu asiakkaan lähtöaineistoon

Laserkeilausprojektin suunnittelu perustuu pitkälti asiakkaan antamaan lähtöaineistoon. Tällaisia aineistoja voivat olla esimerkiksi valokuvat, pohjapiirustukset, vanhat skannausaineistot, kiintopistelistat, aluekartat, turvallisuusohjeet ja tieto kohteen käyttötilanteesta.

Lähtöaineisto vaikuttaa siihen, mitä kentällä tehdään. Jos kohde osoittautuu erilaiseksi kuin ennakkotietojen perusteella on oletettu, se voi vaikuttaa aikatauluun ja työn laajuuteen. Esimerkiksi tyhjän tuotantotilan yleisskannaus on huomattavasti nopeampi tehdä kuin paperikoneen rullien tarkempi skannaus.

Yleisskannauksessa tilat käydään kattavasti läpi, mutta yksittäisten laitteiden taakse voi jäädä enemmän katveita. Tarkemmassa skannauksessa pyritään minimoimaan katvealueet esimerkiksi tietyn laitteen, putkiston tai prosessialueen ympäriltä. Useimmat projektit eivät ole puhtaasti vain toista näistä, vaan tyypillisesti halutaan yleisskannaus koko alueesta ja tarkempi skannaus valitusta kohteesta.

Siksi kohteet ja painotukset kannattaa käydä läpi myös kentällä asiakkaan kanssa. Näin varmistetaan, että skannaus keskittyy oikeisiin alueisiin ja että aineisto vastaa käyttötarkoitusta.

Koordinaatisto ja kiintopisteet varmistavat aineiston jatkokäytön

Jos aineisto halutaan sitoa koordinaatistoon, alueella täytyy olla käytettävissä kiintopisteitä. Jos niitä ei ole valmiina, ne täytyy mitata ennen varsinaista skannausta tai sen yhteydessä. Usein tämän tekee SolidCompin skannausasiantuntija.

Koordinaatistoon sidottu aineisto on erityisen tärkeää silloin, kun skannausdataa halutaan hyödyntää tulevissa projekteissa, yhdistää aiempiin aineistoihin tai täydentää myöhemmin. Hyvä lähtörunko helpottaa myöhempiä skannauksia ja varmistaa, että eri aineistot asettuvat oikein samaan kokonaisuuteen.

Ennen kenttätyötä voidaan tarvita myös koulutuksia ja perehdytyksiä. Teollisuuskohteissa pääsy alueelle voi edellyttää esimerkiksi turvallisuuskoulutuksia, työlupia, kulkulupia, ajolupia tai erityisiä suojaimia. Nämä selvitetään ja hoidetaan kuntoon ennakkoon yhdessä asiakkaan kanssa.

Ajankohta määräytyy usein asiakkaan toiminnan mukaan

Laserkeilaus voidaan monissa kohteissa tehdä melkein milloin tahansa. Teollisuusympäristöissä työn ajankohta määräytyy kuitenkin usein asiakkaan toiminnan, tuotannon, seisokkien tai muiden käynnissä olevien töiden mukaan. Lisäksi luonnolla on vaikutuksensa: Talvi ja lumi voivat aiheuttaa poikkeavaa kosteutta, höyryä tai lämpötilan ja varsinkin ulkona skannattaessa pimeys, vesisade, tuuli ja pakkanen vaikuttavat skannausolosuhteisiin. Esimerkiksi kovalla tuulella dronella kuvaaminen ei onnistu ja kovassa vesisateessa pisarat häiritsevät skannereita. Lumi taas luo väärän kuvan maanpinnasta.

Joissakin kohteissa skannaus onnistuu tuotannon ollessa käynnissä. Toisissa tapauksissa täytyy odottaa, että tuotanto pysähtyy tai että tietty alue vapautuu. Jos kohteessa tehdään purku-, asennus- tai huoltotöitä, skannaus täytyy sovittaa näiden vaiheiden mukaan.

Tämän vuoksi jokainen projekti on käytännössä erilainen. Laserkeilausprojektissa edetään pitkälti asiakkaan aikataulujen ja kohteen vaatimusten mukaisesti.

Mitä kentällä tapahtuu skannauspäivänä

Tyypillinen skannauspäivä alkaa jo ennen varsinaista työmaalle saapumista. Kentälle lähtevät henkilöt tietävät etukäteen, mitä ollaan menossa skannaamaan, mihin aikaan ja missä kohde sijaitsee. Laitteet ja varusteet tarkistetaan valmiiksi yleensä edellisenä päivänä. Aamulla auto pakataan ja lähdetään kohteeseen.

Asiakkaan yhteyshenkilö on tiedossa, ja tarvittavat luvat ja turvallisuusasiat on joko hoidettu ennakkoon tai tarkistetaan portilla. Kun kulkuasiat ovat kunnossa, tehtaalle pääsy sujuu mahdollisimman vaivattomasti.

Kohteessa käydään ensin skannattavat alueet läpi asiakkaan kanssa. Tässä vaiheessa voidaan vielä täsmentää, onko jokin alue erityisen tärkeä, onko kohteessa rajoituksia tai onko päivän aikana odotettavissa muutoksia. Tämän jälkeen varsinainen mittaustyö alkaa.

Tyypillinen työnjako on, että yksi työntekijä mittaa pisteitä skannauksille ja toinen skannaa. Työn tarkka jakautuminen riippuu kuitenkin kohteesta, käytettävästä tekniikasta ja siitä, mitä aineistolta vaaditaan. Kun mittaukset on tehty, asiakkaalle ilmoitetaan työn valmistumisesta. Lopuksi luvat ja mahdolliset lainatavarat palautetaan, varusteet pakataan ja tiimi palaa toimistolle tai seuraavaan kohteeseen.

Yhden päivän keikka voi olla pitkä kokonaisuus

Jos kohde sijaitsee Suomessa esimerkiksi 3–5 tunnin ajomatkan päässä, työpäivä alkaa usein hyvin aikaisin. Lähtö voi olla noin kuuden aikaan aamulla. Kohteessa ollaan aamupäivällä, ja lounaan aikoihin skannauskohteet on yleensä käyty läpi ja työt saatu käyntiin.

Työn laajuudesta riippuen skannaus voi valmistua iltapäivällä tai alkuillasta. Paluu toimistolle voi venyä iltaan, minkä jälkeen aineistojen purku ja prosessoinnin aloitus sekä auton purkaminen tehdään vielä samana päivänä. Yhden päivän projektit ovat yleensä pieniä tai keskikokoisia töitä, joissa skannausasemia voi olla kymmenistä muutamaan sataan.

Useamman päivän projekteissa tiimi yöpyy hotellissa. Päivän rakenne on muuten samankaltainen, mutta aktiivisia skannaustunteja kertyy enemmän, koska aamulla työ voidaan aloittaa suoraan kohteessa ilman pitkää ajomatkaa.

Turvallisuus on osa toteutusta

Turvallisuus huomioidaan koko projektin ajan. Tämä tarkoittaa oikeita ja ehjiä varusteita, kohteen ohjeiden noudattamista, omaa tarkkaavaisuutta sekä tarvittaessa asiakkaan määrittelemiä erikoissuojaimia.

Jos kohde vaatii erityisjärjestelyjä, alueita voidaan rajata ja eristää. Olosuhteiden niin vaatiessa käytetään myös mittareita ja muita turvallisuuteen liittyviä välineitä. Teollisuuskohteissa toimitaan aina asiakkaan turvallisuusmääräysten ja kulloisenkin tilanteen mukaan.

Asiakkaan rooli turvallisuuden ja sujuvuuden varmistamisessa on tärkeä. Ennen keikkaa asiakas toimittaa tarvittavat lähtötiedot, kertoo mahdollisista koulutuksista ja muista vaatimuksista sekä huolehtii omalta osaltaan kulku- ja ajoluvista.

Datan käsittely alkaa kenttätyön jälkeen

Kun kenttätyö on tehty ja tiimi palaa toimistolle, alkaa aineiston prosessointi. Raakadata käsitellään ensin laitevalmistajan omassa ohjelmassa. Tämän jälkeen skannauksia aletaan koota ja liittää toisiinsa.

Samanaikaisesti voidaan käsitellä tähyspisteitä, kiintopisteitä ja mahdollisia dronekuvia. Kun aineisto on koottu ja sidottu koordinaatistoon, alkaa ulosotto eli aineiston vieminen sovittuihin toimitusmuotoihin.

Pistepilvet saadaan ulos skannausohjelmasta, minkä jälkeen aineistoa voidaan jatkojalostaa muissa ohjelmissa. Jos asiakkaalle toimitetaan pintamalli, pistepilvi voidaan verkottaa. Yksinkertaistettuna verkotus tarkoittaa sitä, että pisteistä muodostetaan pieniä kolmioita eli mesh-verkko. Näin syntyy pintamalli.

Pistepilviä voidaan jalostaa myös muihin formaatteihin asiakkaan tarpeiden mukaan. Dronekuvia voidaan yhdistää pintamalliin, jolloin kokonaisuudesta saadaan kattavampi erityisesti ulkoalueilla. Kiinteä 3D-mallinnus tehdään pistepilven pohjalta sen jälkeen, kun aineisto on saatu koottua ja tarkistettua.

Aineistot voidaan tuoda Reality Twiniin

Pintamallit, 3D-mallit, pistepilvet ja kuvat voidaan hyödyntää Reality Twinissä. Käytännössä aineistot ladataan samaan ympäristöön, jossa niitä voidaan tarkastella yhdessä.

Reality Twinissä käyttäjä voi esimerkiksi tarkastella skannattua kohdetta, tehdä mittauksia, vertailla eri aineistoja, hyödyntää kuvia ja yhdistää malliin muuta tietoa. Tämä helpottaa aineiston käyttöä erityisesti silloin, kun samaa dataa tarvitaan useissa eri tehtävissä tai organisaation eri rooleissa.

Tällöin laserkeilausaineisto ei jää vain yksittäisen projektin tiedostoksi, vaan siitä voi tulla osa laajempaa tuotantolaitoksen digitaalista dokumentaatiota.

Lue lisää: Reality Twinin käyttöönotto

Mitä asiakas saa lopputuloksena?

Projektin lopputuloksena asiakas saa käyttöönsä mittatarkan aineiston skannauskohteesta. Toimitusmuoto määritellään projektin tarpeiden mukaan. SolidComp pystyy toimittamaan laajasti erilaisia formaatteja, joista yleisimpiä ovat:

• Pistepilvet: E57, PTS, PTX ja Recap
• Pintamallit: NWD, OBJ ja STL
• 3D-mallit: DWG ja STEP
• Kuvat: 360-kuvat, kuplakuvat ja tavalliset valokuvat
• Muut formaatit ja aineistot: Reality Twin, Scene2go-katseluohjelma, Aveva LFD, mahdolliset laskelmat ja raportit sekä kentällä mitatut pisteet listattuna

Aineistoa voidaan käyttää moniin tarkoituksiin. Se voi tukea uuden suunnittelua, vanhan purkamista, logistiikan suunnittelua, mittojen tarkistamista, henkilöstön koulutusta tai investointisuunnitelmien esittämistä johdolle ja muille sidosryhmille.

Mikä vaikuttaa aikatauluun ja kustannuksiin?

Projektin kestoon vaikuttavat aineiston koko, skannausten määrä, kohteen sijainti, valittu skannaustekniikka ja tarvittava jälkikäsittely. Skannausten määrä vaikuttaa myös hintaan. Jos kohde sijaitsee kaukana, matkakustannukset kasvattavat kokonaisuutta.

Oikean skannaustekniikan valinta voi säästää asiakkaalta kustannuksia sekä kenttätyössä että matkustamisessa. Esimerkiksi laajoissa yleisskannauksissa mobiiliskannaus voi olla tehokas vaihtoehto, kun taas tarkempaa mittausta vaativat kohteet voidaan tehdä kolmijalkaskannerilla.

Pitkällä aikavälillä laserkeilaus voi olla erityisen kannattavaa, jos ensimmäisessä projektissa rakennetaan hyvä mittausperusta. Kun suuri osa tehtaasta tai alueesta on jo skannattu ja sidottu koordinaatistoon, tulevia projekteja voidaan toteuttaa nopeammin ja tehokkaammin.

Aiempi aineisto nopeuttaa tulevia projekteja

Kun kohteesta on olemassa laadukas aiempi aineisto, sitä voidaan hyödyntää seuraavissa skannauksissa. Uusi aineisto voidaan sitoa aiemmin skannattuun kokonaisuuteen, jolloin koko prosessi nopeutuu sekä kentällä että jälkikäsittelyssä.

Esimerkiksi tilanteessa, jossa koko tehdasalueesta on jo olemassa kattava skannausaineisto, yksittäisen uuden alueen täydentäminen on huomattavasti kevyempää kuin aloittaminen tyhjästä. Kaikissa tapauksissa mittaajaa ei välttämättä tarvita mukaan samalla tavalla kuin ensimmäisessä projektissa, jos perusrakenne ja koordinaatisto ovat jo kunnossa.

Ensimmäisen projektin ei tarvitse olla suuri, mutta jos tiedossa on, että alueella tehdään tulevaisuudessa lisää skannauksia, kannattaa harkita hieman laajemman perustan mittaamista jo alussa. Myös käytännön skannaustilanteessa tämä voidaan huomioida esimerkiksi skannaamalla oviaukkoja ja yhteyksiä alueiden välillä, jotta aineistoja on helpompi yhdistää myöhemmin.

Mikä erottaa kattavan palvelun yksittäisestä skannauskeikasta?

Laserkeilauspalveluita voidaan ostaa hyvin projektikohtaisesti: jokin alue skannataan tiettyä hanketta varten, asiakas saa pistepilven, käyttää sitä projektissa ja siirtyy eteenpäin. Tällainen toimintatapa voi toimia yksittäiseen tarpeeseen.

Ongelma syntyy usein vasta myöhemmin. Jos eri projekteissa syntyneet pistepilvet jäävät yksittäisten henkilöiden kansioihin, projektipankkeihin tai kovalevyille, niiden löytäminen ja hyödyntäminen vaikeutuu. Aineistoa voi olla satojen gigatavujen edestä, mutta organisaatiossa ei välttämättä tiedetä, mitä on skannattu, kuinka ajantasaista data on tai kuka sitä voi käyttää.

Reality Twinin vastauksena on tuoda tämä data koko laitoksen saataville ja hyödynnettäväksi sen sijaan, että aineisto jäisi pölyttymään pöytälaatikkoon. Kun skannausdata, mallit ja kuvat ovat yhteisessä visuaalisessa ympäristössä, tehtaan dokumentoinnin ylläpito helpottuu ja olemassa olevaa aineistoa voidaan hyödyntää uusissa projekteissa.

Reality Twiniin voidaan tuoda myös asiakkaan aiempaa skannausdataa riippumatta siitä, kuka aineiston on alun perin skannannut. Tämä on hyödyllistä erityisesti silloin, kun asiakkaalla on jo olemassa paljon mittausdataa, mutta sitä ei ole keskitetysti käytettävissä.

Pistepilvi on usein vasta lähtökohta

Pelkän pistepilven toimittaminen voi olla riittävä ratkaisu, jos asiakkaalla on oma osaaminen ja työkalut sen hyödyntämiseen. Usein asiakkaalla voi kuitenkin olla tarve myös pintamallille, 3D-mallille, analyysipalveluille tai aineiston viemiselle selkeämpään käyttöympäristöön.

Jos nämä palvelut täytyy hankkia eri toimijoilta, asiakkaan työmäärä kasvaa. Siksi on käytännöllistä, että skannausaineiston lisäksi samasta paikasta voi saada myös jatkokäsittelyä ja eri käyttötarkoituksiin sopivia toimitusmuotoja.

Ostopäätöksissä hinta ja nopea toteutus ovat usein keskeisiä tekijöitä. Pelkkä skannaus on kilpailtu palvelu, ja se voidaan usein toteuttaa suhteellisen edullisesti. Pitkäjänteisesti ajateltuna pistepilvi on kuitenkin pitkäikäinen tuote, jonka arvo kasvaa, jos sitä voidaan hyödyntää myös myöhemmin esimerkiksi 3D-mallinnuksessa, pinta- ja aluemalleissa, suunnittelussa, kunnossapidossa ja laitoksen dokumentoinnissa.

Siksi kattavampi vaihtoehto voi olla perusteltu, vaikka alkuperäinen hinta olisi pelkkää skannausta korkeampi. Tärkeää on arvioida, mitä aineistolta tarvitaan nyt ja mitä siltä saatetaan tarvita tulevissa projekteissa.

Hyvä laserkeilausprojekti palvelee myös tulevaa käyttöä

Laserkeilausprojekti etenee vaiheittain: tarve määritellään, projekti suunnitellaan, kenttätyö toteutetaan, data käsitellään ja aineisto toimitetaan asiakkaalle sovitussa muodossa. Jokainen vaihe vaikuttaa siihen, kuinka käyttökelpoinen lopputulos on.

Parhaimmillaan laserkeilaus ei ole vain yksittäinen mittausprojekti, vaan alku laajemmalle ja pitkäikäiselle digitaaliselle dokumentaatiolle. Kun aineisto tuotetaan laadukkaasti, sidotaan oikeaan koordinaatistoon ja toimitetaan käyttötarkoitukseen sopivassa muodossa, sitä voidaan hyödyntää yhä uudelleen suunnittelussa, kunnossapidossa, turvallisuudessa, koulutuksessa ja päätöksenteossa.

Hyvä projekti ei siis pääty siihen, että skannaus on tehty. Sen arvo näkyy siinä, miten helposti aineistoa voidaan käyttää seuraavassa projektissa, seuraavassa tarkistuksessa ja seuraavassa päätöksessä.

Tilaa SolidCompin uutiskirje

Saat SolidCompilta uutiskirjeen noin kerran kuussa. Kerromme kirjeessä teollisuuden, SolidCompin sekä SolidComp Reality Twinin uusimmista tapahtumista.

Tilaa uutiskirje