बिंदु बादल। हम निर्माण में डिजिटल तकनीक का विकास कैसे करते हैं

शायद आप जानते हैं, या शायद नहीं, लेकिन हम उद्योग 4.0 की प्रौद्योगिकियों के विकास में निकटता से लगे हुए हैं। IoT, वास्तविक उत्पादन में मशीन सीखने, डिजिटल उद्यम दोगुना - हम इन सभी चीजों को पहले से जानते हैं। दूसरे शब्दों में, हम जानते हैं कि क्रूर भारी इंजीनियरिंग या तेल उत्पादन के साथ "आकृति" के साथ दोस्त कैसे बनाएं।



लेकिन आज हम समान रूप से कठोर निर्माण उद्योग के लिए थोड़ा कम वीर विकास के बारे में बात करना चाहते हैं। हमने अपनी कहानी "प्वाइंट क्लाउड" को शीर्षक देने का फैसला किया, और बहुत जल्द आप समझ जाएंगे कि ऐसा क्यों है।

आइए सबसे साधारण निर्माण स्थल की कल्पना करें। आवासीय भवन नहीं, बल्कि कुछ औद्योगिक। कुछ बिंदु पर, सुविधा को निष्पादित कार्य के गुणवत्ता नियंत्रण का संचालन करने की आवश्यकता होगी। ठेकेदारों ने कुछ बनाया, लेकिन क्या? और कैसे? आपको यह समझने की जरूरत है कि पूरा हुआ ढांचा या उसका हिस्सा परियोजना से कितना मेल खाता है।

आप पारंपरिक विधि के अनुसार कार्य कर सकते हैं: अच्छे लोगों को थियोडोलाइट्स के साथ भेजें ताकि वे सब कुछ माप सकें। यदि ऑब्जेक्ट बड़ा है, तो इसमें बहुत समय लग सकता है। अच्छे लोग सभी कोनों में नहीं चढ़ पाएंगे और हमेशा त्रुटि का खतरा रहेगा।

लेकिन क्या होगा अगर आप प्रक्रिया को स्वचालित करते हैं? उच्च-परिशुद्धता उपकरण का उपयोग करके गुणवत्ता नियंत्रण को जल्दी से करने के लिए, और आउटपुट में तुरंत मिली कमियों को सूचीबद्ध करने वाली रिपोर्ट प्रदान करते हैं?

यह कैसे काम करता है

चूंकि विकास मूल रूप से गंभीर औद्योगिक सुविधाओं पर केंद्रित था, इसलिए हम मानेंगे कि ऐसी सुविधाओं का हमेशा 3 डी मॉडल के प्रारूप में एक परियोजना होती है। अगला, हम इस 3 डी मॉडल को लेते हैं और लेजर स्कैनिंग तकनीक का उपयोग करके ऑब्जेक्ट को स्कैन करते हैं।

लेजर स्कैनर निर्माण के तहत संरचना को संसाधित करने के लिए अपेक्षाकृत सस्ती और उच्च सटीकता के साथ अनुमति देता है। एक आधुनिक उच्च परिशुद्धता रेंजफाइंडर प्रति सेकंड कई मिलियन बिंदुओं तक स्कैन कर सकता है। तो सचमुच एक कामकाजी दिन में आप ऑब्जेक्ट का एक डिजिटल मॉडल प्राप्त कर सकते हैं।

हम स्कैनर के सटीक स्थान को जानते हैं, हम प्रत्येक बिंदु को दिशा और दूरी जानते हैं, जिसका अर्थ है कि हमारे पास बिंदुओं के 3 डी निर्देशांक हैं। हमें निर्देशांक का एक बादल मिलता है जो निर्मित वस्तु की सतहों से मेल खाता है। यह निर्देशांक का क्लाउड है जिसे हम "पॉइंट क्लाउड" कहते हैं।

स्वाभाविक रूप से, एक से अधिक माप किए जाते हैं। एक ऑब्जेक्ट में एक जटिल लेआउट हो सकता है, एक परियोजना में कॉलम और अन्य दिलचस्प संरचनात्मक तत्व प्रदान किए जा सकते हैं। स्कैनर को स्थानांतरित किया जाता है, स्कैनिंग प्रक्रिया को कई बार दोहराया जाता है। इसके अलावा, परिणामस्वरूप "बिंदु बादल" को एक में "सिले" होना चाहिए।

हमने एक समाधान विकसित किया है जो आपको 3D में निर्माण परियोजना के साथ "पॉइंट क्लाउड" की स्वचालित रूप से तुलना करने की अनुमति देता है। अब यह समस्या लोगों द्वारा हल की जा रही है, जो 3 डी मॉडल पर "क्लाउड" लगाकर और आंखों से विचलन की तलाश कर रहा है। इस तरह के बहुत कम स्वचालित समाधान हैं और उनकी कार्यक्षमता सीमित है। हमने इस प्रक्रिया को पूरी तरह से स्वचालित कर दिया और हमारे प्रोटोटाइप जेट कंस्ट्रक्शन मॉनिटर का नाम दिया।

हम क्यों सोचते हैं कि एक जीवित व्यक्ति बुरा है? औपचारिक रूप से, सब कुछ ठीक है: समस्या हल हो रही है। हालांकि, जब एक बड़ी वस्तु के साथ काम करते हैं, तो एक व्यक्ति को बस अपेक्षाकृत छोटे विचलन पर ध्यान नहीं दिया जा सकता है, जो हालांकि, सहनशीलता से परे जाएगा। दूसरा बिंदु समय है। तीसरा बिंदु मानव कारक है: हमेशा विचलन होते हैं, कर्मचारी स्वतंत्र रूप से यह निर्धारित करेगा कि वे मानकों का अनुपालन करते हैं या नहीं, उनके साथ क्या करना है। हमेशा त्रुटि का एक मौका होता है। चौथा बिंदु यह है कि इस तरह के विश्लेषण को साइट पर नहीं किया जा सकता है, इसके लिए पर्याप्त रूप से उत्पादक उपकरण की आवश्यकता होगी जो कोई भी वहां नहीं रखेगा।

जेट निर्माण मॉनिटर स्कैन किए गए "बादलों" में डिज़ाइन 3 डी मॉडल से विचलन का पता लगाता है। इस मामले में, संरचनात्मक तत्वों के प्रत्येक वर्ग के लिए सहनशीलता को ध्यान में रखा जाता है। जब एक तत्व सहिष्णुता से परे हो जाता है, तो एक विचलन दर्ज किया जाता है।

शब्दों में, सब कुछ बेहद सरल लगता है। व्यवहार में, सिस्टम में दौड़ते समय, हमें कुछ कठिनाइयों का सामना करना पड़ा। जब एक तैयार "बिंदु बादल" होता है, तो यह समझना मुश्किल होता है कि वस्तु की वास्तविक सीमाएं कहां हैं। इसलिए, हम मूल्यों की एक निश्चित श्रेणी निर्धारित करते हैं और इस क्षेत्र के अंदर हम मॉडल के एक निश्चित तत्व से संबंधित बिंदुओं की तलाश करते हैं। यदि अंक मिलते हैं, तो उन्हें इस तत्व पर गिरना माना जाता है।

यदि ऐसे बिंदु नहीं मिलते हैं या वे निर्दिष्ट क्षेत्र में नहीं आते हैं, तो यह माना जाता है कि तत्व को स्कैन करके कवर नहीं किया गया था। विचलन की गणना केवल उन मॉडल तत्वों के लिए की जाती है जिनके लिए कवरेज का प्रतिशत एक सीमा मूल्य से अधिक है। आमतौर पर, थ्रेशोल्ड को 75% पर सेट किया जाता है। जेट निर्माण मॉनिटर निम्नलिखित प्रकार के विचलन को ध्यान में रखता है: साइड शिफ्ट, स्केलिंग, रोटेशन।


मॉडल पर प्वाइंट क्लाउड सुपरइम्पोज किया गया

इसलिए, हम सिस्टम को खिलाते हैं: एक "प्वाइंट क्लाउड", एक 3 डी डिजाइन मॉडल और संरचनात्मक तत्वों के विभिन्न वर्गों के लिए विचलन के बारे में संदर्भ जानकारी। सिस्टम दो संस्करणों में परिणाम का उत्पादन करता है। पहला इंटरैक्टिव 3 डी विज़ुअलाइज़ेशन है, जिसे सभी पक्षों से देखा जा सकता है। दूसरी दर्ज विचलन की तालिका के रूप में एक रिपोर्ट है।


दिखाया गया विचलन के साथ इंटरएक्टिव 3 डी दृश्य

इंटरेक्टिव विज़ुअलाइज़ेशन पर, आप देखते हैं कि विभिन्न संरचनात्मक तत्व विभिन्न रंगों में चित्रित किए गए हैं। दृश्य पर हरा रंग उन तत्वों को इंगित करता है जिनके लिए विचलन अनुमेय मूल्यों से अधिक नहीं है। वायलेट एक दिशा में विचलन को इंगित करता है, दूसरी दिशा में लाल।

विज़ुअलाइज़ेशन पर, भूरे रंग के क्षेत्रों को दिखाया जा सकता है जो "पॉइंट क्लाउड" द्वारा कवर नहीं किए जाते हैं। आमतौर पर ये एक डिज़ाइन 3 डी मॉडल के तत्व होते हैं जिन्हें स्कैन नहीं किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, नींव के कुछ हिस्सों। यह ऐसे तत्व भी हो सकते हैं जिनमें कोटिंग 75% से कम हो।

मॉडल के तत्व, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, विचलन के बारे में जानकारी के साथ एक सारणीबद्ध सूची के रूप में प्रदर्शित किया जाता है। यदि विचलन सेट थ्रेशोल्ड से अधिक है, तो तालिका में सेल को लाल रंग में हाइलाइट किया गया है। तालिका को विचलन सूचक द्वारा सॉर्ट किए गए एक्सेल में निर्यात किया जा सकता है और निष्पादनकर्ता को विचलन के रजिस्टर के रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है।


विचलन वाले मॉडल तत्वों की तालिका

Jet निर्माण मॉनिटर CloudCompare प्लेटफ़ॉर्म पर बनाया गया है। हमारे समाधान का एक प्रमुख लाभ व्यक्तिगत संरचनात्मक तत्वों पर डेटा के उत्पादन की क्षमता है। यह उनके साथ है कि डिजाइनर और बिल्डर काम करते हैं। ऑटोकोड का एक समान समाधान है: वहाँ भी, एक "क्लाउड" डिजाइन मॉडल पर लागू किया जा सकता है। हालांकि, विचलन संरचनात्मक तत्वों की सूची से बंधे नहीं हैं।

इसे कहां लगाना है

जेट कंस्ट्रक्शन मॉनिटर मुख्य रूप से निर्माण ग्राहकों पर लक्षित है - जो निर्माण ठेकेदारों की देखरेख करते हैं। इसके साथ ही आपका खुद का लेजर स्कैनर और एक उपयुक्त विशेषज्ञ होना आवश्यक नहीं है। ऐसी कंपनियां हैं जो उचित मूल्य के लिए ऐसी सेवा प्रदान करती हैं।

यहां तक ​​कि एक बड़ी औद्योगिक सुविधा के लिए, एक दिन में तैयार किए गए "पॉइंट क्लाउड" को स्कैन और तैयार किया जा सकता है। व्यवहार में, इसका मतलब है कि निर्माण की स्थिति पर एक साप्ताहिक रिपोर्ट प्राप्त करना काफी यथार्थवादी है और इस प्रकार ठेकेदारों को नियंत्रित करता है। इसी समय, निर्माण अवधि में व्यवधान से बचने, परियोजना आवश्यकताओं और तकनीकी आवश्यकताओं के अनुपालन की निगरानी करना, संभावित दुर्घटनाओं को रोकना संभव है। और सबसे महत्वपूर्ण बात - यदि आप समय में दोष पाते हैं, तो वे ठीक करने के लिए बहुत आसान और सस्ता हैं।

अब, एक या दूसरे डिग्री पर, Jet Construction Monitor निम्नलिखित कार्यों का समर्थन करता है:

• विचलन की खोज और इंटरैक्टिव 3 डी दृश्य;
  
• सहिष्णुता से परे जाने वाले तत्वों की एक सूची के साथ एक टेबल रिपोर्ट का गठन;
  
• उद्योग निर्देशिकाओं के साथ एकीकरण;
  
• डिजाइन सिस्टम में मॉडल आयात करें;
  
• आयात "बिंदु बादल";
  
• संरचनात्मक तत्वों की मान्यता।
  

इस समाधान के मुख्य उपभोक्ता बड़ी कंपनियां हैं, उदाहरण के लिए, संसाधन-खनन और विनिर्माण उद्योगों से। वे बड़े पैमाने पर सुविधाओं का निर्माण करते हैं: कार्यशालाएं, कारखाने, विभिन्न प्रकार के टर्मिनल, जहां हम उच्च स्तर की जिम्मेदारी के बारे में बात कर रहे हैं।

भविष्य की योजना

बेशक, हम जेट कंस्ट्रक्शन मॉनिटर में कुछ सुविधाओं को जोड़ना चाहते हैं जो समाधान को और अधिक कुशल और सुविधाजनक बनाएंगे।

हम मशीन लर्निंग एल्गोरिदम का उपयोग करके एक पैटर्न मान्यता समारोह पर काम कर रहे हैं। अब यह समाधान "पॉइंट क्लाउड" जैसे "बीम", "कॉलम", "बेंट पाइप" में कुछ ऐसी छवियों को खोजने और पहचानने में सक्षम है। स्वचालित मान्यता "क्लाउड" के निर्माण की गुणवत्ता में सुधार करेगी और विचलन का पता लगाएगी, यहां तक ​​कि उन वस्तुओं के लिए भी जो किसी कारण से डिजाइन 3 डी मॉडल में नहीं थे। उसी समय, मान्यता समारोह में सुधार होने के बाद, हम इसे "पॉइंट क्लाउड" के प्रसंस्करण समय को अनुकूलित करने और कम करने की योजना बनाते हैं।

दूसरा बिंदु जो मैं सुधारना चाहूंगा वह संरचनात्मक तत्वों के निर्यात की समस्या से संबंधित है। जेट कंस्ट्रक्शन मॉनिटर को सबसे लोकप्रिय कंप्यूटर एडेड डिजाइन सॉफ्टवेयर ऑटोडेस्क रेविट में से एक के तहत बनाया गया था। यह एक बीआईएम-डिज़ाइन उपकरण है, यह संरचनात्मक इकाइयों और तत्वों के व्यावहारिक और सुविधाजनक पदानुक्रम को लागू करता है। हालाँकि, निर्यात करते समय, पदानुक्रम सहेजा नहीं जाता है और आउटपुट तत्वों की "फ्लैट" सूची होती है। बड़े पैमाने पर परियोजनाओं के लिए, ऐसी सूची बोझिल है, इसके साथ काम करना मुश्किल है। यह शोधन का एक और क्षेत्र है।

अंत में, हम 2D अनुभाग - चित्र बनाने के लिए एक फ़ंक्शन जोड़ने के बारे में सोच रहे हैं, जिन तत्वों पर ध्यान देने की आवश्यकता है, उन पर प्रकाश डाला जाएगा। इमारत की मंजिल योजना, जहां सहिष्णुता के बाहर विचलन वाले तत्वों को हाइलाइट किया गया है, प्रस्तुति का मध्यवर्ती संस्करण है - 3 डी-विज़ुअलाइज़ेशन और टेबल के बीच।

परिणामस्वरूप, हमारे पास जटिल वस्तुओं के निर्माण के चरणों और गुणवत्ता के स्वचालित नियंत्रण के लिए एक पूर्ण विकसित उत्पाद है। और यह बड़े निर्माण ग्राहकों के लिए निर्माण प्रबंधन में बीआईएम कन्वेयर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनने में सक्षम होगा।