Von: Tobias Boehret, Market Segment Manager, FARO Technologies, Inc.
Stellen Sie sich dieses Szenario vor:
Sie sind Bauunternehmer. Sie sind im Begriff, mit der Arbeit an einem komplexen Projekt zu beginnen, beispielsweise einem Einkaufszentrum oder einem anderen großen Gebäude.
Nach der Fertigstellung werden der Öffentlichkeit Tausende von Quadratmetern an Geschäftsflächen zur Verfügung stehen. Es wird kleinere Bereiche geben, die aus dem Gesamtkomplex herausgelöst werden – Restaurants, Geschäfte, Unterhaltungseinrichtungen usw. Mechanik-, Elektrik- und Sanitärinstallationen werden sich durch das gesamte Gebäude ziehen. Die Platzierung dieser Rohre und die Abstände, die sicherstellen, dass sie nicht mit anderen Systemen kollidieren, sind entscheidend. Sie haben ein knappes Budget. Die Zeit für den Projektabschluss ist entscheidend. Andere Projekte warten auf Ihre Genehmigung.
Frage: Wie stellen Sie sicher, dass das Building Information Modeling (BIM) des Projekts mit dem As-Built-Zustand der Struktur übereinstimmt, während Sie gleichzeitig den Baufortschritt verfolgen und Ihre Anlagen mit der optimalen Geschwindigkeit und erforderlichen Genauigkeit verwalten?
Antwort: Mit dem FARO® Orbis™ Mobile Scanner und dem FARO Focus Core, Premium und Premium Max. Diese drei verwandten, aber unterschiedlichen Tools basieren auf der zum Patent angemeldeten FARO Flash Technology und sind bereit, sowohl den terrestrischen Laser-Scanning-Markt als auch die SLAM-basierte mobile Kartierungslandschaft zu verändern.
Komplementäre Produkte, überlappende technische Terminologie
Focus Core, Premium, Premium Max mit Flash und Orbis mit Flash sollte man nicht als Konkurrenzprodukte mit unterschiedlichen Einsatzbereichen betrachten, sondern als ergänzende Geräte im Rahmen eines Workflow-Kontinuums.
Schneller und mobiler als Focus, kann Orbis manchmal das richtige Werkzeug für den Job sein, insbesondere wenn eine Genauigkeit von mehr als 10 Millimetern erforderlich ist. In anderen Fällen ist ein Hybrid Reality Capture-Scan das Gerät der Wahl, das die Geschwindigkeit eines 360-Grad-Panoramafotos mit der Genauigkeit einer 3D-Punktwolke kombiniert. Aber wie in der obigen Hypothese angedeutet, werden für viele Bauprojekte beide Tools benötigt, da verschiedene Teilaufgaben zu bewältigen sind.
FARO-Kunden, die gerade erst in die Welt von Flash einsteigen, stellt sich eine wichtige Frage. Ist ein Flash-Scan zwischen FARO Focus und Orbis identisch? Die Antwort lautet: „Er ist sehr ähnlich“. In beiden Fällen handelt es sich um den schnellsten derzeit verfügbaren stationären Scan, der eine außergewöhnliche Geschwindigkeit ohne Kompromisse in puncto Einfärbung, Dichte oder Genauigkeit bietet. Mit einem Focus Flash profitieren Sie von einem farbigen Scan mit 23 Millionen Punkten und einer Präzision von 2 mm, der in 28 Sekunden erfasst wird. Mit einem Orbis Flash erhalten Sie einen farbigen Scan mit 19 Millionen Punkten und einer Präzision von 2 mm, der in 15 Sekunden erfasst wird. Ist die Technologie zum Erstellen dieser Flash-Scans bei FARO Focus und Orbis dieselbe? Die Antwort lautet „Nein“. Es gibt wichtige Unterschiede zwischen dem für Focus und dem für Orbis verwendeten Flash. In Artikel II wurde detailliert beschrieben, wie Flash für Focus einen eigenen Softwarealgorithmus verwendet, um die Daten hochzuskalieren oder zu interpolieren, wodurch der 3D-Scan mit niedrigerer Auflösung schneller erfasst werden kann, was zu weniger Daten führt. Diese „Lücken“ werden jedoch durch die aus 360°-Panoramabildern erfassten Daten geschlossen. Dafür steht der Begriff „Hybrid“ in „Hybrid Reality Capture“.
Bei Orbis ist es ein bisschen anders. Es gibt kein Hochskalieren. Es gibt keine Interpolation. Flash bezeichnet im Kontext von Orbis zwei Elemente:
- Die 15-Sekunden-Dauer der statischen Erfassung, während der Benutzer immer noch einen Großteil seiner Zeit damit verbringt, mit dem Gerät herumzulaufen und SLAM-basierte Scans durchzuführen.
- Die zusätzlichen proprietären Algorithmen unterstützen bei der Zusammenführung der gesammelten Daten, um einen stationären Scan mit einer weitaus höheren Auflösung und einer besseren Präzision zu erstellen, als dies allein durch das Gehen mit dem Gerät möglich wäre.
Und während Focus mit Flash schnell ist und 28 Sekunden statische Aufnahmezeit die Norm sind, ist Orbis fast doppelt so schnell und bietet eine Punktwolkenpräzision, die für viele Projekte ausreicht.
Bauunternehmer/Subunternehmer müssen von Fall zu Fall entscheiden, welches Werkzeug für die jeweilige Aufgabe das richtige ist, wobei es darauf ankommt, Geschwindigkeit und Benutzerfreundlichkeit gegen Genauigkeit abzuwägen.
Was Flash für Orbis zum „Flash“ macht, ist die revolutionäre Geschwindigkeit der Erfassung statischer Daten – im Bereich terrestrischer Laserscanner für die meisten Anforderungen – und die proprietäre Technologie, die die Nachbearbeitung statischer Bilder ermöglicht.
Und all diese Funktionen sind zum ersten Mal in einem vollständig tragbaren, SLAM-basierten mobilen Mapping-Gerät untergebracht.
Orbis in der Praxis: Eine Fallstudie
Da nichts so überzeugend ist wie die Stimme der Authentizität, können Sie sich am besten vorstellen, wie die Zusammenarbeit von Orbis und Focus bei Ihrem nächsten Projekt aussehen könnte, wenn Sie die Mitarbeiter von Envision Construction fragen. Das Unternehmen mit Sitz in Georgia nutzt Laserscanning-Technologie, um präzise, fotorealistische 3D-Darstellungen beliebiger Umgebungen und Objekte zu erstellen.
Vor Kurzem hat das Unternehmen für verschiedene Projektanforderungen sowohl einen FARO Orbis als auch einen FARO® Focus Laser Scanner eingesetzt.
David Epps, Chief Technology Officer des Unternehmens und ein Profi mit mehr als 20 Jahren Bauerfahrung, war einer der ersten, der den neuen mobilen Laserscanner FARO® Orbis™ in die Hände bekam, und er begann sofort, das Gerät auf Herz und Nieren zu prüfen. Beim Testen des Orbis in verschiedenen Umgebungen entdeckte Epps die bemerkenswerte Vielseitigkeit dieser Lösung, insbesondere in Szenarien wie Waldgebieten, in denen terrestrische Laserscanner oft an ihre Grenzen stoßen.
„Das Schöne am FARO-Ökosystem ist, dass ein terrestrischer Laserscanner in der Regel eine größere Reichweite und eine höhere Genauigkeit bietet“, erklärte er. „Und Sie haben auch einen FARO Orbis, mit dem Sie Daten schneller erfassen können. Wenn ich also einen Dreckhaufen aufnehmen möchte, kann ich in 60 Sekunden um ihn herumgehen, oder ich kann einen Laserscan durchführen und jedes noch so kleine Detail erfassen. Es ist ein Kontinuum von Tools, das mir die Vielseitigkeit bietet, wirklich jedes Problem mit dem richtigen Toolset anzugehen.“
Für Epps kommt es auf das Zeitmanagement an. Wenn er und sein Team nur eine Stunde vor Ort haben, ist ein TLS wie der Focus vielleicht nicht das ideale Werkzeug. Doch mit einem Orbis, der für die meisten Projekte ausreichend gute Scandaten erzeugen kann, lässt sich ein dreistöckiges Gebäude plötzlich in einem Zehntel der Zeit scannen.
Aber auch hier betont Epps den Wert des Ökosystems, indem er zwischen den beiden Tools in Echtzeit hin- und herschalten kann, wenn es die Teilaufgaben erlauben. Wenn er zum Beispiel die Bodenebenheit überprüfen muss, wird der Focus wieder in Betrieb genommen.
„Ich denke, das sind beides Werkzeuge in meinem Werkzeugkasten, von denen ich je nach Aufgabe das richtige auswählen kann“, fügte Epps hinzu. „Und diese Flexibilität ist meiner Meinung nach das, was das gesamte Produktportfolio von FARO so stark macht.“
Zu guter Letzt kann Envision durch die Nutzung der Hardware- und Softwarelösungen von FARO ganze Projekte digital simulieren und so Strukturen effektiv zweimal „bauen“ – zuerst am Computer und dann vor Ort. Diese virtuelle Probe identifiziert nicht nur potenzielle Herausforderungen im Voraus, sondern bietet auch die Möglichkeit, Probleme auf kostengünstige Weise zu beheben und so kostspielige Nacharbeiten vor Ort zu vermeiden.
Wie Epps es treffend ausdrückt, werden durch die Möglichkeit, „Fehler digital zu machen“ die Risiken erheblich vermindert und die Projektergebnisse verbessert.
Zum Verfasser
Tobias Boehret ist Market Segment Manager bei FARO Technologies, Inc. Als 20-jähriger Veteran in der Laser-Scanning- und Messtechnik hat Tobias auch umfangreiche Forschungen zum digitalen Zwilling in der Automobilbranche und dem Betrieb von Produktionsanlagen durchgeführt. Tobias ist Absolvent der Hochschule für Technik Stuttgart und verfügt über einen Bachelor in Photogrammetrie, Vermessung und Geoinformatik.