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Laserscan in der Industriemontage: Mehr sehen mit 3D

Mit hochmodernen 3D-Laserscannern können komplexe Fabriken und Werkhallen präzise vermessen werden. Von Vorteil ist das sowohl bei einer kompletten Verlagerung als auch beim Austausch einzelner komplexer Maschinen und Anlagen.

Erste Erfahrungen mit dem 3D-Laserscanning hat SCHOLPP bei dem Mammutprojekt für die Novalis Sheet Ingot GmbH gemacht. Zwischen November 2013 und März 2015 wurde im sachsen-anhaltinischen Nachterstedt das größte Aluminium-Recyclingwerk Europas errichtet. Mittels modernster Planungswerkzeuge konnte eine professionelle Planung für den komplexen Bau der Fabrik erstellt werden. Anschließend hat SCHOLPP für den globalen Marktführer für Aluminium-Walzprodukte und Aluminium-Recycling die komplette Baustellenlogistik überwacht, die mechanische und elektrische Neuinstallation durchgeführt sowie die Inbetriebnahme begleitet.

In der Vergangenheit liefen die meisten Fabrikplanungen in der Regel ohne 3D-Modelle ab. Unternehmen kennen deswegen oftmals nur dank der CAD-Daten (Computer-Aided Design) Größe und Aufbau ihrer Gebäude. Allerdings entsprechen diese nach einigen Jahren nicht mehr der Realität. „Ob Umbau- bzw. Modernisierungsmaßnahmen, der Austausch von Maschinen und Anlagen oder die Neuverlegung von Leitungen und Anschlüssen – jede bauliche Veränderung schafft einen neuen Ist-Zustand“, weiß Benjamin Bielefeld, Geschäftsführer der HÖRMANN Rawema Engineering & Consulting GmbH. Der Fabrikplaner aus Chemnitz arbeitet seit 2014 mit dem 3D-Laserscanning und unterstützt Unternehmen bei der Aktualisierung ihrer Daten. Sein Team hat inzwischen 80 Aufträge unterschiedlicher Größe realisiert, unter anderem den für Novalis mit SCHOLPP als kompetentem Partner für Industriemontage.

Das Thema 3D-Layout wurde von der Industrie in der Vergangenheit eher stiefmütterlich behandelt. Mittlerweile hat die Gebäudedatenmodellierung aber deutlich an Bedeutung gewonnen. Denn mit dem 3D-Laserscanning können innerhalb kürzester Zeit bis auf wenige Millimeter genaue Aufnahmen von Aufbau, Struktur und Längen einer Fabrik oder Werkshalle gemacht werden. Diese bilden für nachfolgende Themen wie „BIM – Building Information Modeling“ die Basis. Als Ergebnis entsteht schlussendlich ein vollständiges digitales Abbild mit einer Vielzahl visualisierter Informationen. Diese bilden die Grundlage für eine optimierte Planung, Ausführung und Bewirtschaftung. „Einige Unternehmen haben die Vorteile erkannt und nutzen sie für sich, beispielsweise beim Bau einer neuen Halle, der Standortverlagerung oder dem Austausch einzelner Maschinen und Anlagen“, erklärt Benjamin Bielefeld, dessen Mitarbeiter unter anderem schon in Schweden und auf Mallorca für Messungen im Einsatz waren.

Viele Einzelpunkte und ein vollständiges Bild

Ein 3D-Laserscanner – befestigt auf einem Dreibeinstativ – wird immer an neuralgischen Punkten in der Halle platziert. Mittels Laserstrahl und 360-Grad-Umdrehungen nimmt er dann sämtliche geometrischen Daten seiner Umgebung auf. Je nach gewählter Auflösungsstufe können mehrere Hundert Millionen Einzelpunkte generiert werden. Aus diesen entsteht dann die dreidimensionale Gesamtpunktwolke. Da ein 3D-Laserscanner weder um die Ecke noch durch massive Anlagen und Maschinen hindurchschauen kann, werden Aufnahmen an mehreren Standpunkten vorgenommen. Wer das 3D-Scanverfahren regelmäßig wiederholen lässt, hält seine Bestands- und Fassadenpläne sowie Grundrisse, Ansichten und Schnitte aktuell und ist stets für etwaige Neubau-, Umbau- und Erweiterungsmaßnahmen gerüstet.

Der Aufwand für einen 3D-Laserscan richtet sich nach dem Umfang der Aufgabe. „Das beginnt beim Scannen einzelner Maschinen und Anlagen und kann bei einer großen Fabrik mit mehreren Etagen enden“, benennt Benjamin Bielefeld die Spannbreite und gibt sogleich ein Beispiel. „Für eine Firmenfläche von 10.000 Quadratmetern haben drei Mitarbeiter mit drei 3D-Scannern einen ganzen Tag benötigt.“ Ein einzelner 3D-Laserscan dauert dabei einige Minuten und kann tageszeit- und lichtunabhängig durchgeführt werden. Um effektiv arbeiten zu können, wird ein 3D-Laserscanning oft bewusst auf ein Wochenende gelegt. Das hat zwei Gründe: Zum einen ruht da zumeist die Produktion, zum anderen sind keine Mitarbeiter da, die durch das Bild laufen.

Zeit des Zollstocks ist vorbei

Ein allumfassendes 3D-Laserscanning bietet sich beispielsweise vor einer Verlagerung an. So erhalten Montagespezialisten wie SCHOLPP Zugriff auf relevante Koordinaten und können auf ihrer Basis Terminpläne für Transport und Montage erstellen sowie Detailabstimmungen mit dem Kunden besprechen. Unabhängig davon führt SCHOLPP immer mindestens eine Begehung vor Ort durch, um eine maßgeschneiderte Planung zu gewährleisten, auch wenn dabei nicht mehr zum Zollstock gegriffen wird. Stattdessen achten die erfahrenen Augen der Planer und Konstrukteure des Unternehmens auf Details, die dem 3D-Scan möglicherweise verborgen bleiben. Das gilt vor allem für den Aufbau und das Innere von Maschinen und Anlagen, die im Rahmen einer Umlagerung in ihre einzelnen Komponenten zerlegt werden müssen. Hier sind Know-how und Kompetenz von Spezialisten wie SCHOLPP nach wie vor von entscheidender Bedeutung für den Projekterfolg.