◎ ความท้าทาย：

การปรับแต่งอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่และซับซ้อนให้ตรงกับความต้องการเฉพาะของโครงการ – ในกรณีนี้คือการติดตั้งแขนไฮดรอลิกที่ยาวขึ้นเพื่อเพิ่มระยะการทำงานโดยรวมของเครื่องจักร

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Leo, Artec Ray II, Artec Studio

◎ ผลลัพธ์：

แบบจำลอง 3 มิติที่สมบูรณ์ของเครื่องจักรดั้งเดิม ซึ่งบันทึกไว้ด้วยความแม่นยำเพียงพอสำหรับการวัด, วิศวกรรมย้อนกลับ และการปรับเปลี่ยนเพื่อให้สามารถขุดค้นได้ในขนาดที่เหมาะสม

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

ในขณะที่ Leo เก็บรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ซับซ้อน Ray II จะจับภาพภาพรวมที่กว้างขึ้น เมื่อรวมกันแล้ว อุปกรณ์ทั้งสองนี้เป็นการผสมผสานที่ทรงพลัง สามารถแปลงวัตถุขนาดใหญ่หรือพื้นที่ทั้งหมดให้เป็นดิจิทัลได้อย่างรวดเร็ว พร้อมการบันทึกรายละเอียดที่มีความละเอียดสูงในจุดที่สำคัญ

เครื่อง Artec Leo & Ray II ในโรงงานของลูกค้า ภาพถ่ายโดย 4C Creative CAD CAM Consultants

หัวใจสำคัญของโครงการก่อสร้างทุกแห่งทั่วโลก คือเครื่องจักรจำนวนหนึ่งที่ทำหน้าที่ยกของหนัก ไม่ว่าจะเป็นรถขุด, รถแทรกเตอร์ หรือเครน เครื่องจักรเหล่านี้ต้องปลอดภัย, มีประสิทธิภาพ และเหมาะสมกับการใช้งาน ซึ่งความเหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับโครงการนั้น ๆ เป็นอย่างมาก

โดยทั่วไปแล้ว การเปลี่ยนเครื่องมือที่ติดตั้งอยู่ปลายแขนหุ่นยนต์นั้นทำได้ง่าย ทำให้เครื่องจักรในอุตสาหกรรมมีความยืดหยุ่นสูง แต่ในบางกรณีที่จำเป็นเนื่องจากสิ่งกีดขวาง, ระยะห่างจากพื้น หรืออันตรายจากสภาพแวดล้อม อาจต้องมีการดัดแปลงที่ครอบคลุมมากขึ้น

นั่นคือจุดที่ 4C Creative CAD CAM Consultants เข้ามามีบทบาท ในช่วง 6-7 ปีที่ผ่านมา บริษัท Artec Ambassador ได้ให้บริการแก่รถขุดในประเทศเนเธอร์แลนด์ โครงการดัดแปลงล่าสุดของ 4C คือการแปลงรถขนาด 10 เมตรให้เป็นระบบดิจิทัล ซึ่งประกอบด้วยห้องโดยสารที่มีชิ้นส่วนภายในซับซ้อน ระบบกรองอากาศ และแขนขุดที่ติดตั้งอยู่บนแท่นหมุนพร้อมรางตีนตะขาบของ Caterpillar

รถ Artec Leo แสดงภาพสแกน 3 มิติของตีนตะขาบ Caterpillar บนหน้าจอ ภาพจาก 4C

โดยปกติแล้ว การจะได้ข้อมูล CAD สำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่และซับซ้อนเช่นนี้ จะต้องอาศัยการสร้างแบบจำลองด้วยมืออย่างช้า ๆ และเป็นระบบ การนำเทคโนโลยีการสแกน 3 มิติมาใช้ทำให้ 4C สามารถบันทึกภาพอุปกรณ์ในสภาพปัจจุบันเพื่อทำการวัดในภายหลังได้ ยิ่งไปกว่านั้น การจับคู่ Artec Leo กับ Artec Ray II หมายความว่าไม่ต้องลดทอนขนาดหรือความแม่นยำ ทำให้ได้ข้อดีของทั้งสองอย่าง

Leo & Ray II: คู่รักที่ฟ้าลิขิตให้มาคู่กัน

ด้วยจอแสดงผล, แบตเตอรี่ และโปรเซสเซอร์ในตัว Leo จึงมักสามารถจับภาพวัตถุขนาดใหญ่ได้ด้วยตัวเอง ในกรณีนี้ Ray II ถูกนำมาใช้เพื่อเสริมความสามารถในการสแกนที่หลากหลายของอุปกรณ์ด้วยการเก็บข้อมูลระยะไกล แขนหุ่นยนต์ของ Ray II ซึ่งติดตั้งอยู่สูงเหนือส่วนอื่น ๆ ของรถ ทำให้ยากต่อการเข้าถึงด้วย Leo แต่สำหรับ Ray II แล้วไม่ใช่ปัญหาเลย

อีกหนึ่งความท้าทายคือการถ่ายภาพจากด้านล่าง อุปกรณ์มีน้ำหนักหลายตันและตั้งอยู่สูงจากพื้นเพียง 80 เซนติเมตร ทำให้ไม่ปลอดภัยที่จะสแกนจากด้านล่าง การถอดขาตั้งกล้องของ Ray II และวางไว้บนพื้นพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์แบบ วิธีนี้ช่วยให้สามารถถ่ายภาพใต้ท้องรถได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายจากทุกมุมโดยไม่มีความเสี่ยงที่ไม่จำเป็น

เครื่อง Artec Ray II วางอยู่ข้างแขนไฮดรอลิกของลูกค้า ภาพถ่ายโดย 4C Creative CAD CAM Consultants

เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า 4C ได้รับคำขอให้บันทึกภาพบันไดของเครื่องจักรด้วย นี่คือจุดที่ Leo และ Ray II โดดเด่นอย่างแท้จริง ดังที่ Rogier Rappard เจ้าของร่วมของบริษัทอธิบายไว้

“พวกเขาต้องการต่อเติมบันไดของรถ” Rappard กล่าว “ความท้าทายอยู่ที่การบันทึกรูปทรงเรขาคณิตของบันไดและราวบันได – คุณอาจสูญเสียการติดตามได้ง่าย การใช้ Leo ก็หมายถึงการจัดเรียงการสแกนจำนวนมาก แต่เราใช้ Ray II บันทึกภาพจากด้านข้างแทน จากนั้นเราใช้ Leo เพื่อเน้นการสแกนส่วนที่สำคัญที่สุดด้วยความละเอียดและความแม่นยำสูง”

ผสานรวมชุดข้อมูลต่าง ๆ ได้ในคลิกเดียว

ในการสแกน 3 มิติ พลังมักอยู่ที่ซอฟต์แวร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Artec Studio ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษที่ไม่เหมือนใคร นั่นคือ Smart Fusion ไม่เพียงแต่จะรวมจุดเมฆจากการสแกน 3 มิติระยะไกลและระยะใกล้เท่านั้น แต่ยังใช้ข้อมูลที่มีความละเอียดสูงสุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดอีกด้วย

ผู้ที่ต้องการควบคุมการประมวลผลข้อมูลอย่างเต็มที่สามารถจัดเรียงภาพสแกนด้วยตนเองได้เช่นกัน 4C จัดเรียงภาพสแกนโดยใช้คุณลักษณะทางเรขาคณิตและรวมเข้าด้วยกันโดยใช้อัลกอริทึม Sharp Fusion ของซอฟต์แวร์ เมื่อเทียบกับเวิร์กโฟลว์แบบกำหนดเป้าหมายอื่น ๆ Rappard กล่าวว่าวิธีนี้ “มีประสิทธิภาพมากกว่าและใช้เวลาน้อยกว่ามาก” ในขณะที่ยังคงให้ความแม่นยำในระดับสูง

การลดจำนวนโพลีกอนจากการสแกนมีประโยชน์อย่างมากในโครงการนี้ การสแกน 3 มิติด้วยแสงโครงสร้างจะทำให้ได้ไฟล์ขนาดใหญ่ที่มีข้อมูลประมาณ 50 GB แต่การลดจำนวนโพลีกอนที่ไม่จำเป็นออกจากโมเดลสุดท้ายช่วยลดขนาดไฟล์เหลือเพียง 300 MB ทำให้ส่งไปยังซอฟต์แวร์ของบุคคลที่สามเพื่อแก้ไขได้ง่ายขึ้นมาก

ความสามารถของ Artec Studio ในการแชร์โมเดล 3 มิติที่สมบูรณ์แล้ว ยังช่วยให้การแชร์ไฟล์เป็นไปอย่างง่ายดายและใช้งานง่าย การซูมเข้าไปในกลุ่มจุดอาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยว, ทำให้การวัดทำได้ยาก แต่กลุ่มจุดของ Ray II สามารถส่งได้โดยตรงในรูปแบบไฟล์ OBJ และ STL ที่มีพื้นผิว, ขัดเงา และพร้อมใช้งาน และด้วยโมเดล 3 มิติเหล่านี้ การใช้รูปทรงพื้นฐานของ CAD สำหรับการวัดในแนวตั้งฉากจึงทำได้ง่าย

ตามที่แรปปาร์ดกล่าว เครื่องมือในตัวของ Artec Studio ยังช่วยปลดล็อกการใช้งานอื่น ๆ อีกมากมาย รวมถึงการสกัดคุณลักษณะเพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงในการออกแบบ ในโครงการนี้ ข้อมูลที่รวบรวมได้นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวิเคราะห์ความแข็งแรง ซึ่งดำเนินการผ่านการจำลองที่ออกแบบมาเพื่อรับประกันความทนทานของการดัดแปลง

เทคโนโลยีที่ทำให้ผู้ใช้ “ตะลึง”

จากงานด้านนิติวิทยาศาสตร์ไปจนถึงอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ 4C ยังคงค้นหาการใช้งานใหม่ ๆ สำหรับ Leo & Ray II ซึ่งเป็นนวัตกรรมที่โดดเด่นในด้านการสแกน 3 มิติ ไม่มีโซลูชันใดที่ผสานรวม LiDAR และการสแกน 3 มิติด้วยแสงโครงสร้างแบบพกพาได้อย่างราบรื่นเช่นนี้ และผู้ใช้งานใหม่มักจะประหลาดใจกับผลลัพธ์ที่ได้

“ทุกครั้งที่ผมไปพบลูกค้า Artec Studio ทำให้การสาธิตการจัดแนวที่แม่นยำเป็นเรื่องง่ายมาก คุณเพียงแค่หาเรขาคณิตที่คล้ายกันระหว่างการสแกนสองครั้งแล้วจัดแนวให้ตรงกัน” Rappard สรุป “พวกเขาถามเสมอว่า ‘สามารถรวมการสแกนได้หรือไม่? มันทำงานอย่างไร?’ เมื่อผมแสดงให้พวกเขาเห็นว่ามันง่ายแค่ไหน พวกเขามักจะประหลาดใจกับสิ่งที่เทคโนโลยีนี้สามารถทำได้”

แบบจำลอง 3 มิติของตีนตะขาบ Caterpillar ที่สร้างขึ้นด้วย Artec Leo ใน Artec Studio ภาพจาก 4C

ความสามารถในการแปลงวัตถุขนาดใหญ่ให้เป็นดิจิทัลได้ในทุกสภาพแวดล้อมนั้นมีประโยชน์ในโลกแห่งความเป็นจริงเช่นกัน ในอีกโครงการหนึ่ง 4C ได้รับมอบหมายให้ทำการบันทึกภาพเครื่องจักรในโรงงาน หากไม่มีการสแกน 3 มิติ โรงงานจะต้องหยุดการผลิตเป็นเวลา 2-3 วัน เพื่อวัดพื้นผิว แต่ Leo ช่วยลดเวลาหยุดทำงานโดยรวมเหลือเพียง 2 ชั่วโมง และการเพิ่ม Ray II เข้ามาทำให้วิธีการนี้สามารถขยายขนาดได้อย่างง่ายดาย

บ่อยครั้งที่ Leo และ Ray II สามารถใช้งานได้ด้วยตัวเอง ในกรณีของยานพาหนะคันนี้ Leo สามารถแปลงโครงสร้างทั้งหมดให้เป็นดิจิทัลด้วยความละเอียดสูง Ray II ก็สามารถจับภาพวัตถุขนาดใหญ่ได้อย่างง่ายดาย แต่เมื่อใช้งานร่วมกัน พวกมันทำให้สามารถสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่มีน้ำหนักเบาและมีความแม่นยำในจุดที่สำคัญได้ ด้วยความอเนกประสงค์เช่นนี้ จึงไม่น่าแปลกใจที่เทคโนโลยีนี้กำลังได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมและด้านอื่น ๆ