数字化设施
挑战：快速精准地测量复杂管道，制作修复夹具，同时确保生产不受影响，并保障技术人员安全。
解决方案：Artec Leo、Artec Studio、SOLIDWORKS
效果：通过这套解决方案，ISS 实现了更高效、更低成本的定制修复夹具设计流程。如今，只需几分钟即可实现非接触式数据采集，一小时内即可生成完整的3D模型。这一流程不仅让技术人员和工程师的工作更加轻松，也帮助炼油厂避免潜在的环境损害，减少停机带来的经济损失。为何选择Artec 3D：Leo比同类产品更快、更灵活、也更易使用，在处理复杂任务时，显著提升了效率。此外，Artec Studio软件支持快速的扫描对齐、融合、简化及导出至SOLIDWORKS，进而设计出定制化的维修方案。
ISS工程师使用Artec Leo在油气设施内扫描采集管道数据
在全球庞大的炼油和石化网络中修复泄漏并非易事。炼油厂和石化装置通常位于偏远地区，日常运转依赖长达数百万公里的管道及组件。
当管道部件发生泄漏时，进行测量和修复的难度极大。这不仅是因为地理位置偏远（许多部件位于地下或水下），更涉及严峻的安全问题。若管道输送的是危险物质，手工测量本身比非接触式方案风险更高。此外，能见度也常构成挑战——蒸汽或工艺气体会遮蔽故障管道，阻碍肉眼观察。
同样，在泄漏修复作业中，时间至关重要。虽然使用卷尺、量规及卡尺等工具现场测量管道尺寸这类方法经受时间检验，但这一过程不仅耗时冗长、技术门槛高，还容易产生误差。尤其在处理复杂工况时，这些问题会愈发突出，正因如此，越来越多的企业开始重新审视泄漏修复服务所依托的技术手段。
以Industrial Specialty Services（ISS）为例，这家企业正通过引入Artec Leo 3D扫描技术在行业中抢占先机。这家美国工程解决方案提供商最初曾评估多种技术方案，经审慎考量后，团队最终因高效、灵活与易用的特性选择了Artec Leo。自此，ISS的发展步伐持续加速——服务效率与响应速度均实现了前所未有的提升。
01、Leo精准应对复杂挑战
认识到测量流程数字化的重要性后，ISS最初曾委托外部公司提供手持式3D扫描服务。然而，这些服务商对泄漏修复行业的特殊需求缺乏了解，导致扫描结果常常不尽如人意——要么捕捉了无关特征，要么使用了错误的分辨率设置。
ISS工程副总裁Chris Larsen表示，这正是公司重新寻找扫描设备的原因：他们需要一款“在便携性、易用性和成本效益之间找到最佳平衡点”的解决方案。此时，ISS遇到了Artec金牌认证经销商CADTech USA，他们为团队推荐了即瞄即扫、操作极其简便的无线设备Artec Leo。
Artec Leo的内置显示屏能在数据采集过程中提供实时可视化反馈
在仅需获取长度和直径等基础尺寸的场景下，ISS工程师仍会采用传统手工测量。然而，当面对高度复杂、形态不规则、存在扭曲变形或带有多基准点的管道系统时，传统方法便显得力不从心。这正是Artec Leo的优势所在——能以远超其他技术的效率，精准捕捉此类复杂几何体的三维数据。
ISS复合材料/泄漏修复业务线经理Sean Peters对此解释道：“通过扫描获得三维模型后，我们既能完成传统测量复核，又可对两种数据进行比对验证，从而确保制造环节万无一失。这有效减少了返工率，加速了工程进程，更保证了每个部件都能实现严丝合缝的首次安装。”
他补充道：“Leo显著缩短了现场作业时间。过去需要耗费数小时手工测量并反复现场核验的工作，如今仅需一次扫描即可完成。”
02、从扫描到防护罩定制
在许多应用场景中，ISS团队仅需一小时即可完成扫描数据处理，随后将生成的网格模型导入SOLIDWORKS进行逆向工程。在环境干扰较多的场景中，扫描数据清理需花费更多时间，但Artec Studio软件能使这一过程变得快速而简便。
Artec Studio中捕获的管道几何模型
在Artec Studio中，用户可以选择手动处理数据，通过智能基底移除和自动对齐功能加速每个步骤，也可直接启用自动模式。对ISS而言，处理复杂任务时需要手动删除冗余数据。此外，还必须降低多边形数量，否则即使像SOLIDWORKS这样的专业软件，也难以处理过大的文件。
完成网格优化后，仅需一键即可从Artec Studio导出数据，确保据此设计的防护罩能完全符合现场需求。目前，这些定制防护装置既被用于处理现有泄漏，也被用于预防性维护易泄漏区域——两者都能有效避免计划外停产。
“我们通常可以直接在部件外围安装防护罩并注入密封剂止漏。这种方式既杜绝安全环保隐患，又保障生产持续运行，”Larsen解释道，“另一种应用场景是当客户发现管壁变薄、侵蚀或腐蚀到可能即将发生泄漏时，可提前安装防护罩以彻底消除风险。”
03、开启现场机械加工新篇章
ISS的客户群主要分布在墨西哥湾地区的炼油厂和石化工厂，但目前其业务网络已覆盖全美，可全年无休地提供工业特种服务。
ISS工程师正悬吊在安全带上操作Artec Leo进行扫描
尽管公司仍在探索如何最大化利用3D扫描技术的潜力，但在生产周期和运营效率方面已实现显著提升。随着技术人员对该技术的日益熟练，更多应用机遇正在浮现。例如，ISS正致力于优化工作流程的一致性，并评估Leo在其他现场应用中的潜力。
“待工作流程完全优化后，3D扫描技术有望拓展至其他业务领域——特别是在我们的现场机械加工服务中，”Peters总结道，“能够快速获取精准的现场几何数据，将极大便利工艺规划、工装夹具制造及精密加工作业。该技术还可用于加工前后的尺寸验证，助力质量控制体系升级。”
随着数字化制造在工业领域的深度渗透，类似ISS的成功实践将日益普及。通过先于油气行业同行布局高端3D扫描技术，该公司已稳居行业创新前沿——其成果本身便是最好的证明。如今ISS能以超越以往的速度为客户提供定制解决方案，在时间与精度并重的复杂管道维修领域持续突破效率极限。
【以上文章来源于Artec3D埃太科三维 ，作者小埃】
巷尚UP3D（上海巷尚）团队12年三维扫描领域项目经验，6大国际品牌中国区代理。为工业、工程、数字化设施、文化遗产、科学与教育等行业提供专业三维数字化解决方案。
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