超越期待，Artec Leo & Ray为采矿定制解决方案

Titan Engineered Solutions对偏远矿区的矿山安全平台等设备进行维护。图/Titan Engineered Solutions

采矿作业与其他制造作业一样，依赖重型机械设备。但是，要实现工厂和现场生产效率的最大化，挑战重重，非轻易之举。

因矿区多位于偏远地带，工程师们需长途跋涉数小时前往现场进行手工测量。然而，手工测量方法存在诸多弊端，比如人为测量误差、数据收据不全，以及需多次往返确认尺寸。尽管方法较为传统，但对于许多矿区来说，这仍是当前理想可行的办法。

许多矿山仍在使用老旧设备来进行生产活动。若未能在设备故障前及时更换现有设备，可能会导致设备停机，进而影响拆卸和手工测量工作。若等到部件故障后再更换，不仅停机时间会延长，迫使采矿作业中断，矿山的利润也会受到影响。

矿山的设备部件老旧，需要定期维修。图/Titan Engineered Solutions

Titan Engineered Solutions 之所以能在行业中脱颖而出，关键在于其提供的创新工程解决方案。这些方案不仅具备前瞻性，能够快速响应客户需求，还有效缩短了生产停工时间，为客户带来更高的生产效率。

过去，Titan需要派遣整队工程师前往客户现场。随着与Artec大使Rapid Scan 3D合作的加深，Titan的工作模式迎来了革新。现在，Titan不再依赖手动测量，仅需派遣一名工程师，携带 Artec Leo与Artec Ray 扫描仪前往现场，即可轻松捕获精准几何数据。

Titan总经理Brandon Koch表示：“产品现在虽然还没造出来，但我们能用3D扫描捕获的数据，定制出误差在1.6毫米以内的部件。举个例子，我们常做的一次性头尾对接定制管道，现在省去了繁琐的手工测量，依然能确保它们与开采设施适配。”

准备扫描开采设施的Artec Ray。图/Titan Engineered Solutions

精准匹配，一次到位

Rapid Scan 3D提供的为期一周的培训课程让Titan公司开始了3D扫描之旅。通过学习，他们掌握了无线扫描仪Leo的使用方法，他们发现Leo在美国西南部各大采矿现场部署起来轻而易举。Koch对Leo的集成设计与一键扫描功能赞不绝口，直言“用起来毫无难度”。

Koch还说道：“Leo的使用方法非常简单，开机、对准、扫描，一气呵成。屏幕上可以实时查看扫描效果，数据质量一目了然。若担心某区域扫描不全，尤其是关键区域，随时可重新扫描。”

大多采矿设施规模庞大，Titan认识到需要一种远程数据捕获解决方案。在客户现场亲眼见证Ray的出色表现后，他们决定引进该设备。结果令人瞩目，Ray能够快速、精准地捕获大型采矿设施的数据，极大地提升了工作效率。

架立在三脚架上的Artec Ray II，正在捕获大型管道数据以供分析。图/Titan Engineered Solutions

Titan近期承接了一个铜厂车间维修项目，利用Ray仅耗时1小时便完成了整个车间的数据采集，比过去快了2至5个小时。此外， Titan工程师Johnathan Turner 指出，手工测量可能遗漏的细节，Ray都能做到巨细无遗，确保定制的部件能够准确匹配，安装在可能出现问题的位置。

“我们根据扫描结果成功还原了整个车间，”Turner说到，“手工测量只能给出‘可能合适’的尺寸，3D扫描则能让我们确定得到的尺寸‘准确无误’。多亏了3D扫描，我们才能顺利完成车间设备设施的维护和翻新工作。”

使用Design X校验容差

Titan深耕于3D扫描领域，将公司业务拓展至逆向工程，提供零部件定制服务，还通过偏差分析技术，严格确保每一个定制部件均能满足既定的容差标准。

Titan团队将Leo和Ray捕获的数据导入Artec Studio中进行处理，包括剔除多余数据，融合多个数据集，最终生成的模型可即刻导出至Geomagic Design X。

在Design X中，Titan团队可以创建关键部件区域的“面域”。例如，在设计定制管道时，他们重点关注每根管道的头尾是否能与现有管道网络对接。为此，团队将这些几何草图转为基于扫描数据的CAD主体，并设定约束条件（即影响设计的各种限制因素），以确保设计的准确性。

完成CAD主体的创建后，这些管道数据会导入到SOLIDWORKS中，利用之前设定的约束条件来设计完整的模型。对齐模型后，无论是管道模型还是其他通过逆向工程得到的产品，都可以重新导入到Design X中。Design X的热映射功能强大，能够叠加显示CAD数据，快速识别偏差，从而确保零件符合安装所许的容差要求。

在Geomagic Design X中对复杂管段进行热映射处理。图/Titan Engineered Solutions

Turner表示，“Artec Studio - SOLIDWORKS - Geomagic Design X”三步工作流程不仅简化了生产流程，提高了效率，还增强了公司对制造出的部件适配性的信心。

“我们可以通过管道的两端掌握管道的长度、所需直径和连接方式，”Turner解释道，“‘三步走’工作流程让我们轻松确定需要钻孔的位置，然后用螺栓固定管道。我们只需捕获原管道设计数据，设定限制条件，然后在此基础上建模即可。”

多分辨率建模：初露锋芒？

因大量设备尺寸庞大，需借助平板卡车运输，Koch特别强调了产品精确适配的重要性，这有助于减少安装问题的发生。他提到，如在铜工厂车间项目中出现错误，可能会导致整个项目从头再来。他还提醒道：“若不及时纠正错误，维修成本会越来越贵”。

Titan公司不断探索3D扫描技术在新领域的应用。以Artec Studio为例，它现在能够将不同扫描仪捕捉的数据合并成单个网格，并保留每个网格的最高分辨率数据。

“起初，我们选择Leo和Ray是因为它们各自具有独特的优势。但现在，我们正在研究多分辨率3D扫描，” Koch说道，“这一技术在许多项目中都展现出巨大的潜力。用Ray进行整体区域扫描，再结合Leo进行精细扫描，我们能够捕捉到那些单独使用Ray时难以察觉的细节。”