挑戰(zhàn)：荷蘭快艇建造設(shè)計(jì)師打算再現(xiàn)手工打造的專業(yè)重型船只。由于手動(dòng)測(cè)量耗時(shí)太久，成本過(guò)高，因此，團(tuán)隊(duì)需另尋途徑，為逆向工程提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
解決方案：Artec Ray, Artec Studio
效果：快速掃描三艘大型船只，并為逆向工程制作精準(zhǔn)3D模型，助力打造高度精準(zhǔn)的專業(yè)船只。
從零開始造一艘船覺得難度很大？事實(shí)確實(shí)如此。畢竟一艘船至少有一間房間這么大，同時(shí)還得保證三維尺寸精確。此外，這艘船還得便于操控，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，航行安全。加上這位客戶的要求和規(guī)劃十分詳細(xì)，讓這項(xiàng)任務(wù)難度直線上升，異常耗時(shí)。這還沒完。在實(shí)際動(dòng)手建造前，還得先設(shè)計(jì)、測(cè)試組件、打樣建造?？傊?，這是一項(xiàng)異常浩大的項(xiàng)目。
專業(yè)重型船只等待測(cè)量。（供圖：3D Creative）
追求完美？接受挑戰(zhàn)。
但是，對(duì)一家荷蘭家族式造船公司來(lái)說(shuō)，造船只是為了推動(dòng)技術(shù)發(fā)展，完善船只，不斷突破，特別是工期上的改進(jìn)。這正是現(xiàn)代科技發(fā)揮作用的地方。如果產(chǎn)品有可復(fù)制的特性，您就可以借助逆向工程，加快并簡(jiǎn)化制造過(guò)程。
如需對(duì)船只進(jìn)行逆向工程，首先需要采集復(fù)雜表面并完成精準(zhǔn)測(cè)量。通過(guò)傳統(tǒng)方式，這一工序要用上好幾周，而且所獲數(shù)據(jù)不一定可靠。但是，三維掃描可以讓這一過(guò)程難度大幅降低，還能為定制部件和配件完成精準(zhǔn)測(cè)量。公司深知這點(diǎn)，于是，下單為三艘大型船只進(jìn)行三維掃描，希望能復(fù)制這些部件，簡(jiǎn)化制造工藝。
需要掃描的三艘船分別為貨船、救援船、軍用RIB船艦，均為專業(yè)重型船只，需有能力完成任務(wù)，安全返港。為實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)，這些船只采用新科技設(shè)計(jì)建造，因此只要找一家值得信賴的3D服務(wù)供應(yīng)商，即可為船只完成逼真的數(shù)字副本。每艘船都重達(dá)數(shù)噸，也就是說(shuō)，團(tuán)隊(duì)掃描時(shí)，必須借助重型機(jī)械，才能移動(dòng)、升降、旋轉(zhuǎn)這些船只，獲得高品質(zhì)3D復(fù)制品，整個(gè)任務(wù)似乎變得異常艱巨。
3D科技閃亮登場(chǎng)
一家立陶宛3D技術(shù)公司3D Creative在掃描龐然大物這件事上經(jīng)驗(yàn)豐富。在波羅的海國(guó)家，這家公司是3D服務(wù)優(yōu)秀供應(yīng)商，也是埃太科三維的金牌授權(quán)經(jīng)銷商。公司團(tuán)隊(duì)熱情昂揚(yáng)，專業(yè)知識(shí)扎實(shí)，還有掃描龐然大物的專業(yè)設(shè)備。根據(jù)船只建造商的具體要求，掃描團(tuán)隊(duì)選擇了Artec Ray，這是一款遠(yuǎn)距激光三維掃描儀，專為精準(zhǔn)采集大型物體而設(shè)計(jì)。
Artec Ray準(zhǔn)備就緒。（供圖：3D Creative）
Ray的角精度水平佳，采集渦輪機(jī)、螺旋槳、船舶等巨型物體時(shí)，效果清晰干凈。這一點(diǎn)對(duì)本項(xiàng)目而言至關(guān)重要，因?yàn)轫?xiàng)目就是要活動(dòng)的STL文件，用于逆向工程。除了亞毫米精度外，Ray還可以在任何環(huán)境下的工作流程中充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)。得益于設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)，即便是室外進(jìn)行的大規(guī)模項(xiàng)目，也能順利完成。Ray安裝于三腳架上，可通過(guò)筆記本電腦或Artec Remote智能APP控制，無(wú)需準(zhǔn)備，即可開始掃描。
知己知彼
3D Creative的首席技術(shù)官?arūnas Paulauskas表示：“這個(gè)項(xiàng)目自帶兩大難題。首先，就是要在兩天內(nèi)完成，考慮到這些模具的重量和規(guī)模，就知道有多難了。第二個(gè)難題就在于掃描前的表面處理，因?yàn)榇槐旧硎止饣?，很有光澤?！?
光滑反光的物體常常會(huì)帶來(lái)不小的掃描挑戰(zhàn)。（供圖：3D Creative）
團(tuán)隊(duì)希望一切順利，因此，他們和當(dāng)?shù)卦齑踢_(dá)成一致，將船只搬運(yùn)至掃描團(tuán)隊(duì)處掃描。在重型機(jī)械的幫助下，這些船被搬運(yùn)至事先準(zhǔn)備好的地方。但即便如此，掃描過(guò)程中依然出現(xiàn)了各種意外：其中一個(gè)12米長(zhǎng)的部分被留在了雨中，也就是說(shuō)，他們得先等它干了，才能在表面涂上消光粉末。
Paulauskas繼續(xù)說(shuō)道：“這些手工制作的船只和CAD數(shù)據(jù)加工的效果很不一樣，裝配組裝零件的成本很高，而且很耗時(shí)。通常，這種任務(wù)只要根據(jù)模具，將各個(gè)部件修改并按正確位置拼裝在一起即可。所以，掃描的方式可以大幅降低人力投入，不少船只在正式制作前，就能在CAD軟件中完成，精度達(dá)亞毫米級(jí)?！?
一切準(zhǔn)備就緒后，團(tuán)隊(duì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，掃描只用了3-4小時(shí)，而整個(gè)流程也才35小時(shí)。這個(gè)項(xiàng)目只花了一天半，大幅縮短了工藝時(shí)間，掃描團(tuán)隊(duì)和客戶對(duì)此很滿意。12小時(shí)掃描三艘船，點(diǎn)精度0.7毫米，隨后利用Artec Studio進(jìn)行無(wú)縫處理。
三維掃描與處理進(jìn)行時(shí)。（供圖：3D Creative）
不負(fù)厚望
Paulauskas補(bǔ)充道：“我們的主要任務(wù)就是要為逆向工程獲得非常清晰精準(zhǔn)的表面。只需掃描一側(cè)，也那就是船只內(nèi)側(cè)，加上邊緣即可。有了Artec Ray，我們可以順利完成這項(xiàng)任務(wù)，所獲數(shù)據(jù)也完全符合逆向工程的要求。由于這些船只是手工完成的，我們不能錯(cuò)過(guò)任何一處，也不能使用鏡像處理。這些船不完全對(duì)稱，客戶希望能按比例采集所有細(xì)節(jié)，用于后期設(shè)計(jì)。我們完成了三艘船的3D模型，發(fā)動(dòng)機(jī)艙和座椅倉(cāng)之后由造船商的工程師團(tuán)隊(duì)添加?！?
掃描后的3D模型通過(guò)逆向工程，制作成了STEP文件。對(duì)于一艘手工制作的船只，逆向工程專家必須格外小心，保護(hù)船只原始形狀。公司的設(shè)計(jì)是建立在他們反復(fù)測(cè)試的古老船模上的，因此，這個(gè)項(xiàng)目確實(shí)獨(dú)一無(wú)二。他們反復(fù)向掃描團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，他們即將設(shè)計(jì)的船只要能夠在面對(duì)惡劣的環(huán)境和條件時(shí)，依然堅(jiān)不可摧。所以，原始船模的每一處細(xì)節(jié)都至關(guān)重要。任何模糊不準(zhǔn)確，都會(huì)影響船只的適航性。但幸運(yùn)的是，他們有Ray來(lái)操刀。
從傳統(tǒng)造船技藝到三維掃描與逆向工程，造船業(yè)各取兩者所長(zhǎng)，已經(jīng)取得了長(zhǎng)足發(fā)展。立陶宛團(tuán)隊(duì)幫我們結(jié)合了手工制品的原創(chuàng)性和三維掃描的精準(zhǔn)與速度。任何一項(xiàng)逆向工程都需要明智選擇并利用解決方案。感謝埃太科科技，這些新造的船只安全耐用，即將起航，乘風(fēng)破浪！
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