案例研究

建筑业发展的必备工具 — 基于激光的现实捕捉

Freestyle 2 scanning in Mechanical room

从密歇根州上半岛到迈阿密市中心,再到几乎任何地方,后新冠疫情建设热潮持续升温。

尽管木材成本比去年上涨了大约 260%(截至 2021 年 6 月),并且物流拥堵让众多供应链面临挑战,但联邦刺激资金过剩,以及因疫情节省下来的物资迅猛增长,刺激着工程建筑行业开启了令人振奋的游戏:项目马不停蹄地赶工并且新项目扎堆。

对于夏季出现这种繁荣状况,许多业界人士淡然处之。毕竟,过去 16 个月时不时的封锁、社交疏离、佩戴口罩等类似措施已经让人精疲力尽。然而,现在经济随着夏季温度而持续升温(2021 年一季度美国 GDP 增长 6.4%),最大限度地利用 – 并且适应 – 后疫情时代比以往更加重要。

对于一些公司来说,比如位于匹兹堡市的 Limbach Holdings Inc.(在全美拥有 10 家分公司),这是一种得天独厚的有利因素,推动着公司提高效率同时削减项目支出 – 并且不会牺牲精确性和质量控制。Limbach Holdings Inc. 是一家上市公司(纳斯达克股票代码:LMB),专门从事于集成建筑系统,其专业知识囊括 HVAC、机械、电气、管道和控制系统的设计、安装、管理、服务及维护。近日,该公司希望通过将三维激光扫描/现实捕捉解决方案纳入其业务模型,改进 MEP 工作流程。

为了影响这种变化,今年早些时候,Limbach 从 FARO Technologies Inc. 购买了两台 FARO® Focuss 350 激光扫描仪。同时购买的还有 SCENE 软件、As-Built 软件和 Webshare Cloud,这一套的三个程序是建筑结构以及工厂和 MEP 系统(包括管道或 HVAC)现场文档的理想选择。结合起来,这些硬件和软件解决方案已经帮助 5.68 亿美元收入的公司简化了成本,提高了工作流程的效率,加快了项目的完成,也许最重要的是,绕过了与 Covid-19 有关的持续健康和安全限制,同时,以新颖的方式吸引新的业务。

Limbach 美国国家 VDC 经理 Mark Lamberson CPD 说:“这些扫描仪确实很好用,我们只需派一个人跟进项目,用几个小时就可以完成过去一个团队用一个多星期才能完成的捕捉工作量,包括现场测量、建档等。扫描仪可以捕捉每一处细节,我可以和公司的全部 10 个分公司共享文件,这样我们就可以为工作指派最适合的人。”

在新常态下盈利

Lamberson 解释说:这就意味着,我们更加需要在全国范围内挑选能干的团队成员。在后疫情经济中,公司在最大限度地努力减少项目现场的员工人数,同时减轻员工责任,以防员工生病或在工作中受伤。比如,对于一个项目,最适合的工程师可能位于俄亥俄州,但对于另一个项目,最适合的工程师可能位于佛罗里达州。而三维激光扫描和现实捕捉技术帮助我们实现的正是这种精准的人员安排。

Kipp Ivey 是 FARO 应用业务开发部经理,过去 10 年里他一直担任 Limbach 的技术顾问,他补充道:“新冠疫情要求一些组织,尤其是劳动密集型的建筑行业,重新思考其业务流程。您想想看,一些州已经限制进入某些特定场所。甚至一些公司现在也有权决定,在任意时间点允许进入某建筑物或大楼的人数。如今,新冠疫情迫使公司不得不考虑‘如何减少人员之间的交流互动,尽量减少必须留在现场的人数’。”

除了在新冠疫情下所具有的好处,无论是速度还是精度,相比于传统测量设备,现实捕捉技术有着巨大的优势。今年早些时候,Limbach 为底特律市中心的一家肉类加工企业完成了一个三维激光扫描项目。为此,它对现实捕捉技术的优势深有体会。

在刚开始时采用服务端现实捕捉组件,该公司记录了现场的情况,并提供了 Revit® 模型,从而确保一台新购大型设备能进入实际场地。在类似底特律这样的老城市中,百年老建筑原始图纸缺失;甚至较新建筑由于升级或扩建也与初建时不同,因此这种建档尤为重要。

FARO 的 Focus 扫描仪捕获细节详尽(每次扫描几分钟,即可为点云生成收集数百万个数据点),因此 Limbach 不但能够为相关场所建档,而且还可以提供各种额外客户服务,包括:

  • 为新选购设备制订物流方案
  • 关于如何最好地将设备连接到楼宇服务的补充工程文件
  • 能否返回现场完成后续扫描,以便执行数字孪生过程,将已完工环境的静态单次扫描变成“动态文档”,并针对物理资产所做的任何改变进行相应更新
  • 在为老旧设施制作装配件以及加强工业化施工的效果时,对场外预制件进行现场验证以降低风险

自动化之魅力

尽管怀疑论者很容易得出这样的结论:一些后疫情时代催生出的健康与安全方面的改进,数月后将不再如此重要。但 Mark Lamberson 要乐观得多。后疫情经济并非昙花一现。新获得的效率及针对性的人员部署将会持续下去。节省下来的时间与资金并不局限于疫情。正如全世界注意到的,新冠病毒防范方案也显著减少了其他疾病和缺勤的发生。

鉴于以上原因,新常态将持续下去。因此,如果一名现场员工能够完成过去可能要三个人完成的工作量,说明自动化的潜力只会越来越大。自主及半自主现实捕捉就是未来之所在 – 数百甚至数千英里以外操控的无人机能够完成当下一个人在现场才能完成的工作。

这就是 Mark Lamberson 及 Limbach Holdings Inc. 渴望拥抱的未来。

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