Industrie und Anlagenbau: Anlagendokumentation aus dem Laserscan

In einer gewachsenen Produktion stimmt die Dokumentation selten mit der Anlage überein. Jede Nachrüstung, jede verlegte Leitung, jeder zusätzliche Rahmen ist irgendwann eingebaut und irgendwo nicht nachgetragen worden. Vor dem nächsten Umbau ist genau das die teure Unbekannte. Wir nehmen den Ist-Zustand auf und machen aus der Anlage eine prüfbare Grundlage.

Vom Gelände bis zur Leitung

Ein Werk ist selten ein Gebäude. Es sind Hallen, Nebenbauten, Rohrbrücken und Freiflächen, die über Jahrzehnte gewachsen sind — und deren Pläne an verschiedenen Stellen aufhören.

Die Aufnahme läuft deshalb von außen nach innen: Drohne für Dach und Gelände, Laserscanning für Halle und Technikzentrale, ein gemeinsamer Lagebezug für beides.

Woran es scheitert

Der klassische Fehlerfall im Anlagenbau ist die Kollision, die erst bei der Montage auffällt. Ein vorgefertigtes Bauteil passt nicht, weil an der vorgesehenen Stelle eine Leitung liegt, die in keinem Plan steht. Der Stillstand kostet dann ein Vielfaches dessen, was eine Aufnahme vorher gekostet hätte.

Der zweite Fall ist die Revision. Wer eine Anlage übergibt, prüft oder versichert, braucht eine Dokumentation, die den heutigen Zustand zeigt und nicht den der Inbetriebnahme.

Wann der Anlass entsteht

Umbau, Erweiterung oder Verlagerung einer Fertigungslinie
Vorfertigung von Rohrleitungen und Stahlbau, wenn die Teile beim ersten Versuch passen müssen
Revisions- und As-built-Dokumentation nach Abschluss einer Baumaßnahme
Flächen- und Layoutplanung in Lager und Logistik
Übergabe oder Bewertung eines Standorts

Wie wir aufnehmen

Anlagentechnik nehmen wir terrestrisch auf, mit Laserscannern von Faro. Vom Stativ aus erfassen wir millimetergenau, und das ist bei Rohrleitungen, Stahlbau und Anschlusspunkten auch nötig: Für eine Vorfertigung entscheidet der Millimeter darüber, ob das Bauteil passt.

Große zusammenhängende Hallenflächen, Lager und Verkehrswege erfassen wir zusätzlich mit Mobile Mapping, mit einem NavVis VLX. In der Logistik kommen wir damit auf bis zu 10.000 Quadratmeter am Tag. Diese Aufnahme ist maßhaltig und trägt Layout- und Flächenfragen, ersetzt aber nicht den terrestrischen Scan an der Anlage selbst. Welches Verfahren wo eingesetzt wird, legen wir vor dem Termin fest.

Digitale Fabrik und Layoutplanung

Der Begriff der digitalen Fabrik ist in VDI 4499 Blatt 1 beschrieben: ein Netzwerk aus digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen, das über ein durchgängiges Datenmanagement zusammengehalten wird, mit dem Ziel, Strukturen, Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik gemeinsam zu planen und fortlaufend zu verbessern.

Was in dieser Beschreibung nicht steht, aber die Voraussetzung dafür ist: Das Ganze braucht einen erfassten Ausgangszustand. Wir liefern diese Grundlage. Auf ihr lassen sich Maschinen und Anlagen als bewegliche Elemente in ein Modell setzen und mehrere Layoutvarianten gegeneinanderstellen, bevor etwas verrückt wird. Materialfluss und Anordnung entscheiden über die Produktivität einer Halle, und beides lässt sich am Modell prüfen, nicht erst am Ergebnis.

Virtuelle Tour mit Anbindung an Ihre Systeme

Aus derselben Aufnahme entsteht ein begehbarer Rundgang durch die Anlage. Darin lassen sich Punkte setzen, die mit Ihren vorhandenen Datenquellen verbunden sind: Was ist dieses Gerät, welches Medium führt diese Leitung, wann wurde zuletzt gewartet. Die Anbindung läuft über die Schnittstelle des jeweiligen Systems; alles, was eine webbasierte Schnittstelle anbietet, lässt sich in der Regel anschließen, viele ältere Systeme ebenfalls.

Der praktische Nutzen liegt in der Zusammenarbeit über Standorte hinweg. Wer den Rundgang öffnet, sieht denselben Zustand wie die Kollegin am anderen Werk, ohne Anreise und ohne dass jemand vor Ort Fotos machen muss.

Was Sie bekommen

Registrierte Punktwolke des aufgenommenen Bereichs, als Grundlage für jede spätere Prüfung
Bestandsmodell in dem Detailgrad, den die Aufgabe verlangt
2D-Bestandspläne mit Hallenraster, Achsen und Höhenangaben
Schnitte durch die Anlage an den Stellen, an denen geplant wird
Auf Wunsch die Prüfung eines geplanten Bauteils gegen die Punktwolke vor der Fertigung

Der letzte Punkt ist der, der sich am schnellsten rechnet. Die Kollision im Modell zu finden, kostet eine Stunde; sie auf der Baustelle zu finden, kostet den Termin.

Was vor dem Termin geklärt sein muss

In einer laufenden Produktion entscheidet die Vorbereitung über den Aufnahmetag. Fünf Punkte, die vorher stehen sollten:

Zutritt und Unterweisung. Sicherheitsunterweisung, persönliche Schutzausrüstung, Begleitung. Das kostet am Aufnahmetag Zeit, wenn es nicht vorher geregelt ist.
Der Bereich. Welche Hallenabschnitte, welche Anlagenteile, bis wohin. Häufig genügt der Bereich um die geplante Maßnahme.
Das Zeitfenster. Schichtpause, Wartungsfenster oder Wochenende. Wir arbeiten neben dem Betrieb, aber Erreichbarkeit ist die Voraussetzung.
Bereiche mit Aufnahmeverbot. Wo aus Gründen des Betriebsgeheimnisses nicht erfasst werden darf, wird das vorher abgegrenzt und nicht nachträglich gelöscht.
Was geöffnet wird. Verkleidungen, Revisionsklappen, abgehängte Decken. Was zu ist, steht nicht in der Aufnahme.

Wie eine Kollisionsprüfung abläuft

Der häufigste Anlass im Anlagenbau, und der Ablauf ist immer derselbe.

Der Bestand wird terrestrisch erfasst, die Punktwolke registriert und geprüft. Anschließend wird das geplante Bauteil in dieselbe Umgebung gestellt – als Modell aus Ihrer Planung, nicht als Nachbau. Wo Bauteil und Aufnahme sich durchdringen, ist eine Kollision.

Das Ergebnis ist eine Liste mit Ort und Ausmaß, keine Fehlermeldung. Ob eine Durchdringung von zwei Zentimetern ein Problem ist, entscheidet Ihre Planung – wir liefern die Stelle und das Maß.

Voraussetzung ist, dass die Aufnahme genau genug ist. Für eine Vorfertigung heißt das terrestrisch. Eine im Gehen erfasste Aufnahme trägt Layout- und Flächenfragen, aber keine Kollisionsprüfung an der Anlage.

Weiterführend

Scan-to-BIM – von der Punktwolke zum Bestandsmodell
Punktwolke – was das Rohergebnis einer Aufnahme ist
LOD 200, 250 und 300 – welcher Detailgrad wofür reicht
3D-Laserscanning – das terrestrische Verfahren
Mobile Mapping oder terrestrisch – die Abgrenzung der beiden Verfahren
Bestandspläne und Modelle – Lieferumfang und Formate
Virtuelle Touren – begehbarer Rundgang mit Anbindung an Ihre Systeme
Für Architekten und Planer – der Einstieg für die Planung

Häufige Fragen

Muss die Produktion für die Aufnahme stehen?

In der Regel nicht. Wir arbeiten in Schichtpausen oder neben dem laufenden Betrieb. Erreichbar sein muss nur das, was aufgenommen werden soll.

Wie genau ist die Aufnahme?

Terrestrisch millimetergenau, und das ist der Standard an der Anlage. Für großflächige Hallen- und Lagerbereiche setzen wir Mobile Mapping ein; das Ergebnis ist maßhaltig, erreicht aber nicht die Genauigkeit der stationären Aufnahme.

Können wir vorgefertigte Bauteile vorab prüfen lassen?

Ja. Das geplante Bauteil wird gegen die Punktwolke gestellt, und Kollisionen zeigen sich vor der Fertigung. Das ist der häufigste Anlass für eine Aufnahme im Anlagenbau.

In welchem Format bekommen wir die Punktwolke?

In den gängigen offenen Formaten, abgestimmt auf die Software, mit der Sie weiterarbeiten. Eine Bindung an ein bestimmtes System entsteht dadurch nicht.

Nehmen Sie auch nur einen Teilbereich auf?

Ja. Häufig genügt der Bereich um die geplante Maßnahme. Die Abgrenzung legen wir gemeinsam fest, bevor wir kommen.