Drone Scan to BIM：Flyability Elios 3 將水泥廠數位化

法國的一家水泥廠使用 Elios 3 無人機進行掃描到 BIM 項目，透過 LiDAR 掃描儀將整個現場數位化。

簡而言之，好處

  • 數據覆蓋範圍–Elios 3 可對資產的內部和外部進行全面掃描，不留任何間隙。地面雷射掃描通常無法實現這種程度的覆蓋範圍。重複該過程也很容易，可以根據需要使用新資料更新模型。
  • 速度–使用 Elios 3 代替地面雷射掃描儀大大減少了工作量，從至少 10 天的掃描減少到使用無人機只需 1 天。
  • 現場管理–掃描造成的干擾被最小化——無人機不需要承包商在現場待一周，而只需要飛行 1 天，減少了對工作流程的影響。
  • 降低成本–更快的資料收集和簡單的掃描後處理意味著整個過程更便宜，並且在內部完成，而不是依賴外部承包商。
基礎設施經理正在使用 Scan to BIM 製作現實的數位副本 – 而且它正在變得越來越好。 BIM（建築資訊模型）是數位化建築、工程和施工 (AEC) 的基礎。這種資料儲存和呈現方式正在成為許多領域的常態，從建造摩天大樓到管理工廠。透過掃描到 BIM，施工人員可以將現實場地的雷射掃描轉換為電腦輔助 BIM 模型。 BIM 非常有用，可以模擬施工過程、及早發現問題以及準確比較竣工專案和設計專案。這不僅簡化了溝通，而且徹底改變了溝通。準確的成本估算、降低錯誤風險和減少返工只是 BIM 的一些優勢。

BIM在水泥產業的應用 

Holcim是世界上最大的水泥生產商之一，致力於一個名為「明日工廠」的重大計畫。透過這項舉措，Holcim 旨在在建築材料行業推出工業 4.0 技術 – 包括 BIM。該專案匯集了現代化工廠管理和開發、建設專案脫碳和強化績效。

明日工廠計畫的一部分包括數位化資產和生產基地。在法國的一個地方，有一個計畫旨在創建整個水泥廠的數位孿生。此模型的數據將用於規劃水泥廠如何為「明日工廠」專案做出貢獻。工廠的數位版本將優化高效規劃、簡化溝通並改善與承包商的協作。所有這些都將有助於該工廠遵守「明日植物」項目，並記錄為減少碳足跡而採取的行動。這些數據也可能用於向歐盟委員會申請撥款以及其在上級組織內的好處。

使用 Elios 3 無人機掃描到 BIM

Elios 3 無人機已在該工廠投入使用，其應用包括檢查資產和幫助追蹤庫存水準。現場訓練有素的飛行員知道使用 Elios 的安全優勢，並且對其結果的準確性充滿信心，這就是他們希望將其用於掃描到 BIM 專案的原因。

工業水泥廠的點雲

使用 Elios 3 進行雷射掃描可以進入管道和管道之間，以便在後處理之前對環境進行全面掃描

對於 BIM 項目，工廠經理希望將整個場地數位化，包括難以訪問的管道和管道之間的空間。它們從地面到離地數十米，彼此蜿蜒，因此很難從地面上獲得清晰的佈局視覺化。如果採用傳統方法，可能需要至少 10 天的掃描時間，並且工廠可能需要花費至少 30,000 歐元僱用承包商。如果初始掃描沒有收集足夠的數據，則該過程也會減慢，因為這只能在處理數據時進行驗證。然後，這需要承包商返回現場收集後續數據，從而減慢了看到結果的時間。

左側雷射掃描與地面掃描器與右側 Elios 3 的更詳細版本的並排比較

左邊是 2 人使用 LiDAR 三腳架進行 TLS 掃描，需要 3-4 天，而右邊是使用 Elios 3 捕捉的掃描。

與內部 Elios 3 團隊一起完成該專案意味著現場操作員將進行掃描，利用他們對現場的熟悉程度和內部處理技能來更快地獲得結果。這也減少了丟失資料的機會/最大限度地減少了其影響，因為掃描可以由訓練有素的飛行員在現場快速完成，而無需協調訪客前來進行掃描的特定時間。  

駕駛 Elios 3 進行 BIM 資料收集

要建立 BIM 模型，您需要對整個場地進行準確的調查。這在工業場所中可能具有挑戰性，因為當管道、結構和管子後面的空間因結構的阻礙而未掃描時，可能會導致資料間隙。這就是 Elios 3 成為理想工具的原因，因為它可以在障礙物之間移動以獲得完整的資料集。

借助 Elios 3，飛行員能夠在短短 1 天的飛行中收集所有必要的雷射掃描數據。這比地面雷射掃描儀預期的數週掃描要快得多。

帶有一些灰塵的管道和工業結構的圖像Elios 3 可以從地面安全位置檢查複雜資產

隨後，後製僅花了兩天時間，一周內，所有結果都得到了完善，得到了完整的渲染和 .las 文件。後處理涉及檢查來自不同航班的掃描數據，這些數據排列並合併為一個大型掃描文件。他們還過濾掉任何質量較差的數據，例如灰塵或從太遠的距離捕獲的數據。

Elios 3 的結果處理最初是使用FARO Connect完成的，FARO Connect 是 Fl​​​​yability測量有效負載中包含的合作夥伴軟體。

使用無人機掃描到 BIM 模型

該項目取得的令人難以置信的成果為工廠帶來了巨大的好處。他們透過使用 Elios 3 勘測現場來降低成本，並確保掃描的總覆蓋範圍。這意味著最終的無人機掃描到 BIM 模型在數據中沒有間隙，並且不需要在多個會話中進行多次嘗試來收集所有數據。此外，由於飛行是由內部無人機飛行員進行的，他們對現場的熟悉使得整個過程變得更容易、更快捷——而不必向分包商解釋現場的佈局以及需要注意的事項。

對於該項目，該網站希望獲得“方案設計”，其定義為開發等級 200——BIM 模型的特定類別。 Elios 3 的測量有效負載的 LiDAR 掃描資料完全屬於此類別，可協助測量員獲得所需的結果，並為他們的任務提供正確的詳細程度。

BIM 模型，包括一些雷射掃描點雲和一些 BIM 建模細節

廠房剖面示意圖，用於新廠房結構的工程佈局和空間設計。

對於「明日工廠」項目，該網站現在可以清楚地規劃在工廠的何處添加碳捕獲技術，並將此資訊提供給施工團隊。這包括安裝管道和設備，例如風扇、過濾器和熱交換器。 BIM 模型的準確性意味著建築師和工程師可以輕鬆規劃這些新元素的準確尺寸、位置和位置。

此外，該工廠還可以使用其 BIM 模型來展示現場為改善建設項目的碳足跡所做的努力。這些記錄可以幫助獲得歐盟的資金，並向當局展示網站所採取的行動。

使用無人機掃描到 BIM 模型的優勢

利用該站點上的無人機數據創建的 BIM 模型在將工業 4.0 引入水泥廠方面向前邁出了一大步。該掃描已與其他專案的多個分包商共享，證明了其價值並簡化了專案管理。

使用 Elios 3 收集掃描資料的好處是巨大的。透過使用無人機，數據收集速度大幅提高，減少了現場中斷，同時實現了資產內部和外部的 100% 數據覆蓋。由於只需 1 天的掃描時間和幾天的後處理時間，而傳統方法需要一周的掃描時間和更多的時間來處理數據，因此成本降低了。

這種無人機掃描到 BIM 的過程具有重大的長期價值。如果新安裝的現場發生重大變化，團隊將能夠使用現有模型進行規劃，並使用 Elios 3 建立新的 BIM 模型來產生新的數位孿生。

未來，該站點預計將使用 Elios 3 的 LiDAR 和 UT 功能繼續進行資產數位化並遠端進行檢查，以確保檢查人員的安全。 BIM 模型建立在現有無人機工作的基礎上，只是 Elios 3 幫助該站點創新的方式的一部分。

您如果想了解更多關於Elios無人機的信息可以查詢Flyability的官網 www.flyability.com 或發送郵件到 service@esentra.com.tw 進行諮詢。

台灣總代理  先創國際

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