3D-сканирование и обратный инжиниринг: как инновационное решение применяется на практике | Этапы внедрения технологии | Результаты и ценность для клиентов
Импортозамещение в российской нефтегазовой промышленности, по мнению игроков рынка, пока находится на начальной стадии. Отечественные компании могут обеспечивать рынок высокотехнологичным оборудованием по отдельным направлениям, но в целом зависимость от импорта остается.
В этих условиях многие производители отрасли стремятся повысить эффективность и конкурентоспособность, внедряя цифровизацию и 3D‑технологии, – как для продвижения технологических инноваций, так и для локализации производства отдельных компонентов и комплектующих. Аддитивное производство применяется крупнейшими представителями российского нефтегазового и нефтехимического рынка, среди них «Газпромнефть», «Транснефть», «Татнефть», «Сургутнефтегаз» и «СИБУР Холдинг».
Нефтегазовые предприятия относятся к производству полного цикла и задействуют большое количество персонала. Стоимость простоев, которые зачастую вызваны поломкой оборудования, может быть колоссальной. Конструкторской документации на импортные детали у предприятия, как правило, нет, а поставки из‑за рубежа – это долго и дорого.
Оперативно выполнить обратное проектирование с целью воссоздания КД позволяет комплекс решений, включающий 3D‑сканер и специализированное ПО. Возможности 3D‑сканирования применительно к нефтяной промышленности охватывают также проверку качества – контроль отклонений геометрии, оценку износа, обмер, калибровку и градуировку резервуаров, контроль повреждений трубопроводов и другие задачи.
А если в этот комплекс добавить аддитивные технологии, у компании появятся дополнительные преимущества в плане экономии времени и расходов, так как отдельную номенклатуру изделий можно печатать на 3D‑принтере прямо на производственной площадке.
3D-сканирование и обратный инжиниринг: как инновационное решение применяется на практике
Некоторые из проблем, описанных выше, испытывает и китайский рынок нефтяного оборудования. С этой целью компании отрасли активно ищут передовые решения для модернизации производства. Один из заказчиков компании ZG Technology, производителя портативных устройств лазерного 3D‑сканирования, применяет эту технологию для быстрого получения 3D‑данных деталей. Следующим этапом идет реверс-инжиниринг, что делает возможным и значительно ускоряет локализацию производства запасных частей для нефтебурового оборудования.
Рекомендуем статью 4 задачи реверс-инжиниринга, которые быстро решит 3D‑сканер
Этапы внедрения технологии
Сейчас мы подробно покажем, как добиться точного воспроизведения и эффективной оптимизации деталей с помощью 3D‑сканирования и обратного проектирования, используя элементы трансмиссии нефтяной буровой установки. В комплект входят гидротрансформатор, коробка передач, передний корпус, средний корпус, задний корпус и другие ключевые детали.
Шаг 1
Для сканирования деталей гидротрансформатора использован многофункциональный ручной 3D‑сканер ZG AtlaScan, который имеет несколько рабочих режимов и позволяет оперативно получить 3D‑данные внутренних и внешних профилей в зоне сканирования 600 × 550 мм. Наряду с другими моделями ZG, AtlaScan внесен в Госреестр средств измерений РФ.
Смотрите видеообзоры 3D‑сканеров ZG Technology – от анбоксинга до финализации данных сканирования
Шаг 2
Продолжая сканирование коробки передач, мы можем наблюдать, как применяется функция захвата отверстий, которая реализована в устройстве AtlaScan впервые в мире. Эта технология обеспечивает исключительно быстрое, точное и удобное измерение изделий со множеством отверстий.
Шаг 3
Ручной сканер позволяет гибко менять угол сканирования, вы можете даже без труда захватить миниатюрные внутренние поверхности. Точность измерений достигает 0,01 мм, при этом обеспечивается мельчайшая детализация, а улучшенная функция оптимизации сетки дает возможность более реалистично отобразить фланцы и кромки.
Скачайте бесплатную брошюру Реверс‑инжиниринг как путь к внедрению инноваций
Шаг 4
Данные 3D‑сканирования каждого из компонентов объединяются в одной системе координат, затем выполняется виртуальная сборка в соответствии с расположением отверстий.
Шаг 5
Наконец, отсканированные данные каждого компонента импортируются в программное обеспечение для реверс-инжиниринга (для этой задачи подойдут, например, продукты Geomagic Design X или PointShape Design). Получаем 3D CAD‑файл в формате .stp, который используется для дальнейшего моделирования.
Результаты и ценность для клиентов
В данном случае сканирование каждой детали заняло всего около получаса, что говорит о высокой эффективности локализации производства запчастей. Это передовое решение имеет большое значение для снижения зависимости от импорта, сокращения сроков производства, уменьшения затрат на закупки комплектующих и повышения стабильности цепочки поставок.
Успешная практика применения 3D‑сканирования с целью обратного проектирования не только подчеркивает важность инновационных технологий для нефтегазовой промышленности, но и создает модель для локализации в других отраслях. Сегодня 3D‑сканер в связке с реверс-инжинирингом – самый эффективный инструмент быстрого воссоздания выходящих из строя запасных частей и компонентов и, шире, – процесса импортозамещения.
Пример внедрения предоставлен компанией ZG Technology
Статья опубликована 19.09.2024 , обновлена 23.09.2024
