CASESTUDY กรณีศึกษา
วิศวกรรมย้อนกลับArtec LeoArtec Studio
เครื่องสแกน 3D แบบพกพาสามารถช่วยป้องกันรถไฟตกรางได้อย่างไร
2023.07.31 อัปเดต
◎ ความท้าทาย:
ด้วยรางรถไฟที่มีอายุนับพันไมล์เพื่อตรวจสอบเป็นประจำ ผู้ตรวจสอบรถไฟจึงยุ่งกว่าที่เคย สามารถตรวจสอบรางรถไฟจำนวนมากได้ในหนึ่งวันเท่านั้น ปัญหาคือแม้ว่าจะพบข้อบกพร่องที่ชัดเจนมากขึ้น การแตกหักเล็ก ๆ น้อย ๆ ความล้าของโลหะ ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงด้านมิติและตำแหน่งก็ไม่อาจสังเกตเห็นได้ ซึ่งจะขยายไปสู่จุดที่ล้มเหลวก่อนที่การตรวจสอบตามกำหนดครั้งต่อไปจะมาถึง ด้วยเหตุนี้ ผู้ตรวจสอบรางจึงหันไปใช้เครื่องสแกน 3D ที่ไม่เหมือนใครเพื่อช่วยแก้ปัญหา
◎ วิธีแก้ปัญหา:
Artec Leo, Artec Studio, Geomagic Control X
◎ ผลลัพธ์:
เมื่อใช้เครื่องสแกน Artec Leo 3D ผู้ตรวจสอบรางสามารถจับภาพและบันทึกส่วนทั้งหมดของรางรถไฟแบบดิจิทัล รวมถึงสายรัดและบัลลาสต์ได้ในเวลาไม่กี่นาที เนื่องจากการสแกนเป็นแบบ 3D สีระดับมิลลิเมตร จึงสามารถเปิดเผยข้อบกพร่องและความผิดปกติเล็ก ๆ น้อย ๆ ของพื้นผิวได้ และการสแกนซ้ำ ๆ ในช่วงระยะเวลาหนึ่งสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นได้ เช่น การกระจายของขนาดความกว้างรางรถไฟ นอกจากนี้ยังสามารถบันทึกอุบัติเหตุทางรถไฟได้ด้วยผลการสแกน 3D ที่ใช้สำหรับสร้างเหตุการณ์ขึ้นใหม่และวิเคราะห์ความเสียหาย
◎ ทำไมต้อง Artec?:
ภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งชั่วโมงหลังจากเปิดกล่องและคลิกปุ่มเปิด ผู้ตรวจสอบทางรถไฟสามารถจับภาพราง, รางรถไฟ และวัตถุอื่น ๆ ด้วยความแม่นยำระดับมิลลิเมตรในเวลาเพียงไม่กี่นาที ไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลหรือแล็ปท็อปเพิ่มเติม Leo ทำให้การตรวจสอบการสแกน 3D เชิงลึกทำได้อย่างรวดเร็วกว่าที่เคยเป็นมา
เป็นเวลาดึกคืนหนึ่งของฤดูร้อนในแคลิฟอร์เนีย เมื่อรถไฟขบวน Southern Pacific ที่คดเคี้ยวไปตามทางโค้งหักศอกตกราง และส่งเครื่องยนต์ 1 เครื่องและรถบรรทุกน้ำมัน 7 คันพุ่งชนเสาขาหยั่ง
เรือบรรทุกน้ำมันลำหนึ่งพลิกคว่ำลงกลางแม่น้ำแซคราเมนโต ซึ่งเรือเริ่มรั่วไหลของเมแทมโซเดียม ซึ่งเป็นสารกำจัดศัตรูพืชที่มีพิษสูงและละลายน้ำได้
ผู้เชี่ยวชาญด้านวัตถุอันตรายใช้เวลาหกชั่วโมงในการแสดงตัว และอีกหกชั่วโมงเพื่อตรวจสอบว่ายาฆ่าแมลงที่มีกำมะถันทั้งหมด 19,000 แกลลอนได้ไหลลงสู่ผืนน้ำที่เคยบริสุทธิ์ของแม่น้ำแล้ว ฆ่าปลาแซลมอน, ปลาเทราต์ และสัญญาณอื่น ๆ ทั้งหมดนับไม่ถ้วน ของสิ่งมีชีวิตในน้ำ ลึกลงไปถึงสาหร่าย
ในชั่วโมงและวันต่อมา ชาวบ้านหลายร้อยคนที่อยู่ริมแม่น้ำถูกรีบนำส่งโรงพยาบาลด้วยอาการผิดปกติทางผิวหนัง, ตา และระบบทางเดินหายใจอย่างรุนแรง เนื่องจากกลุ่มควันพิษสีเขียวที่รั่วไหลไหลมาถึงทางใต้ของทะเลสาบชาสต้า
ผลกระทบรุนแรง: นอกเหนือจากการทำลายล้างสิ่งแวดล้อมในทันที ยังมีความเสียหายหลายล้านดอลลาร์และการสูญเสียนับไม่ถ้วนต่ออุตสาหกรรมการท่องเที่ยวในท้องถิ่นเป็นเวลาหลายเดือนและหลายปีที่จะตามมา
รถไฟตกราง: อันตรายทั่วโลก
ทุกปี มีรถไฟตกรางหลายพันครั้งทั่วโลก ในขณะที่ส่วนใหญ่เกิดขึ้นโดยไม่มีการเสียชีวิตหรือการทำลายระบบนิเวศ ผลกระทบจากความเสียหายของทรัพย์สินและโครงสร้างพื้นฐาน รวมถึงการหยุดชะงักในการให้บริการ สามารถสะท้อนทั่วทั้งบริษัทรถไฟแม้ในอีกหลายทศวรรษต่อมา
การตกรางส่วนใหญ่เกิดจากความบกพร่องของราง เช่น รางหัก, สาเหตุอื่น ๆ อาจเป็น “เกจเลื่อน” รางไม่ตรงแนวม สวิตช์และล้อหัก ฯลฯ ในหลายประเทศ กฎระเบียบของรัฐบาลกำหนดให้มีการตรวจสอบทุกส่วนของรางในเส้นทางรถไฟของบริษัททุกไตรมาสหรือแม้แต่รายเดือน
ด้วยระยะทางมากกว่า 160,000 ไมล์ในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว การตรวจสอบทางรถไฟของเราจึงเป็นงานที่หนักหนาสาหัส
บริษัทรถไฟเหล่านี้หลายแห่งได้ปรับใช้โซลูชันการตรวจสอบด้วยอัลตราโซนิกความเร็วสูงแบบอัตโนมัติเพื่อตรวจจับการแตกหักของราง ความผิดปกติและข้อบกพร่องอื่น ๆ สิ่งเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ายอดเยี่ยมเมื่อมีรางหลายพันกิโลเมตรที่ต้องการการตรวจสอบเป็นประจำ
ตั้งแต่การตรวจสอบรถไฟความเร็วสูงไปจนถึงการตรวจสอบด้วยตนเอง
จากนั้น เมื่อพบส่วนที่น่าสงสัยของราง ก็สามารถส่งผู้ตรวจการรถไฟไปยังตำแหน่งนี้เพื่อตรวจสอบภาพระยะใกล้และเชิงลึกได้
แต่มีข้อจำกัดว่าผู้ตรวจสอบสามารถเยี่ยมชมและตรวจสอบได้อย่างน่าเชื่อถือมากน้อยเพียงใดในระหว่างกะเดียว ไม่เพียงเท่านั้น เมื่อพบข้อบกพร่องที่พื้นผิว อาจตรวจพบหรือไม่ก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความชัดเจนทางสายตา
บ่อยครั้งที่การแตกหักเล็ก ๆ น้อย ๆ ความล้าของโลหะ ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงมิติและตำแหน่งอาจไม่มีใครสังเกตเห็น ขยายออกไปจนถึงจุดที่ล้มเหลวก่อนที่การตรวจสอบตามกำหนดครั้งต่อไปจะมาถึง
การประกอบตัวยึดราง ความล้มเหลวอาจนำไปสู่การตกรางได้
นอกจากนี้ การตรวจสอบด้วยสายตาอาจเป็นเรื่องที่ท้าทายจากมุมมองของเอกสาร โดยผู้ตรวจสอบแต่ละคนจะตัดสินใจด้วยตนเองว่าควรตรวจสอบส่วนประกอบรางหรือส่วนของรางหรือไม่
หากไม่มี ก็จะไม่มีการวัดเชิงปริมาณจากช่วงเวลานั้น ทิ้งจุดบอดที่อาจมีความเสี่ยงไว้ในบันทึกการตรวจสอบความปลอดภัย
ส่วนที่เสียหายของรางรถไฟ
ที่การสแกน 3D เข้าสู่ฉาก
ด้วยเหตุนี้ ผู้ตรวจสอบรางรถไฟจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ จึงเริ่มหันมาใช้เครื่องสแกน 3D แบบมือถือระดับมืออาชีพเพื่อเป็นโซลูชันในการเติมเต็มช่องว่างในลักษณะที่ประหยัดต้นทุนและทันท่วงที
แต่สำหรับผู้ตรวจสอบรถไฟหลาย ๆ คน ประโยชน์ของอุปกรณ์ดังกล่าวถูกลดทอนลงเนื่องจากแนวคิดที่ว่าจะต้องพกติดตัวไปด้วย ไม่เพียงแต่เครื่องสแกนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแล็ปท็อป ตลอดจนชุดจ่ายไฟและสายเคเบิลด้วย
จากคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญด้านการควบคุมคุณภาพ ผู้ตรวจสอบรางกำลังค้นพบ Artec Leo เป็นส่วนเสริมในอุดมคติสำหรับกล่องเครื่องมือตรวจสอบภาพของพวกเขา Leo เป็นโซลูชันการทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) เช่นเดียวกับระบบตรวจสอบรางอัลตราโซนิก
Artec Leo: เครื่องสแกน 3D ที่ไม่เหมือนใคร
แต่ไม่เหมือนกับระบบตรวจสอบความเร็วสูงบนรางรถไฟแบบอัลตราโซนิก เช่นเดียวกับเครื่องสแกน 3D อื่น ๆ Leo เป็นระบบไร้สายและพกพาได้ 100% พร้อมด้วยชุดพลังงานในตัวและหน้าจอสัมผัส ทำให้คุณสามารถจับภาพส่วนที่น่าสงสัยของ ติดตามได้ในไม่กี่วินาที ด้วยความแม่นยำในระดับมิลลิเมตร
หลังจากเห็นความต้องการที่เพิ่มขึ้นจากผู้เชี่ยวชาญด้านการตรวจสอบราง Artec Ambassador GoMeasure3D จึงตัดสินใจให้ Leo ทดสอบและดูว่าเครื่องสแกน 3D ที่ไร้คู่แข่งนี้สามารถตอบโจทย์ความท้าทายได้ดีเพียงใด
Art Pekun ผู้เชี่ยวชาญด้านการสแกน 3D ของ GoMeasure3D กำลังสแกนส่วนของรางรถไฟด้วย Artec Leo
เมื่อทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์ Artec Studio ความสามารถของ Leo ในการสร้างรายงานการตรวจสอบเชิงลึกที่ชัดเจนและชัดเจนทำให้ทั้งหมดนี้มีคุณค่ามากขึ้นจากมุมมองของการตรวจสอบและการปฏิบัติตามข้อกำหนด
และเมื่อใช้ร่วมกับ Artec Cloud ผู้ตรวจสอบรางสามารถสแกนทุกอย่างได้อย่างต่อเนื่องตั้งแต่รางไปจนถึงสวิตช์ล้อของราง และส่งการสแกนเหล่านั้นไปยังคลาวด์เพื่อประมวลผลและแบ่งปันกับเพื่อนร่วมงาน
ตัวอย่างเช่น หลังจากจับภาพส่วนใดส่วนหนึ่งของรางเพื่อตรวจสอบแล้ว คุณสามารถดำเนินการต่อเพื่อสแกนตัวยึด, ข้อต่อ, คานหาม ฯลฯ ในขณะที่วิศวกรหรือผู้ตรวจสอบคนอื่น ๆ ที่สำนักงานกลับมาทำการตรวจสอบการทำแผนที่ระยะพื้นผิวบนรางที่คุณสแกนเพียงไม่กี่นาทีก่อนหน้า
ตรวจสอบส่วนที่สแกนของรางบนหน้าจอสัมผัสของ Leo
การสแกน Leo เหล่านี้สามารถเปรียบเทียบได้กับโมเดล CAD อ้างอิงเพื่อตรวจสอบว่ารางหรือชิ้นส่วนอื่น ๆ อยู่ในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้หรือไม่
แผนที่ความร้อนแบบรูปภาพที่อ่านง่ายจะแสดงให้คุณเห็นค่าความแปรปรวนใด ๆ จากรุ่นอ้างอิง ไปจนถึงระดับมิลลิเมตรย่อยได้ในพริบตาเดียว ด้วย Leo และ Artec Studio คุณสามารถสร้างชุดโมเดลอ้างอิง CAD ของคุณเองได้โดยใช้ฟังก์ชันการสแกนเป็น CAD ของซอฟต์แวร์
การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาด้วย Leo
ด้วยการใช้ Leo เพื่อบันทึกรูปทรงเรขาคณิตพื้นผิวทั้งหมดของรางรถไฟ รวมถึงส่วนประกอบรางทุกประเภท ผู้ตรวจสอบรางสามารถทำสิ่งที่ผู้ผลิตเครื่องบินทำเพื่อทดสอบประสิทธิภาพโครงสร้างระยะยาวของปีกและลำตัวเครื่องบินได้อย่างง่ายดาย: การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงตามเวลา
การทำแผนที่ระยะทางพื้นผิวของ Artec Studio เปรียบเทียบการสแกนสองครั้งของรางเดียวกัน แต่ห่างกันหลายเดือน: เช้าในฤดูหนาวที่หนาวเย็นกับวันในฤดูร้อน
การวิเคราะห์ดังกล่าวจะไม่เพียงแต่ระบุได้ว่าเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้หรือใกล้จะทำเช่นนั้นแล้ว แต่ยังช่วยให้แน่ใจว่าสาเหตุอาจอยู่ที่อื่นด้วย
ตัวอย่างเช่น หากมาตรวัด (ความกว้าง) ของรางเริ่มเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ในช่วงหลายเดือน อาจเป็นไปได้ว่าเกิดจากความลึกไม่เพียงพอหรือการระบายของบัลลาสต์ใต้แทร็ก
การทำแผนที่ระยะทางพื้นผิวของ Artec Studio แสดงความแตกต่างระหว่างส่วนทางรถไฟ
สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการพลังในการสแกนเพื่อตรวจสอบและความยืดหยุ่นในระดับที่สูงขึ้น ซอฟต์แวร์ Artec Studio นำเสนอการผสานรวมที่ไร้รอยต่อกับโซลูชัน Geomagic Control X ชั้นนำของอุตสาหกรรม
เพียงคลิกเดียว คุณจะได้รับรายงานการตรวจสอบที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการสแกนหนึ่งครั้งหรือมากถึงหลายสิบครั้ง ซึ่งทั้งหมดนี้สร้างขึ้นเบื้องหลัง และพร้อมสำหรับการแบ่งปันกับเพื่อนร่วมงานของคุณ กับผู้บริหาร, บริษัทประกันภัย และอื่น ๆ
การเปรียบเทียบ Geomagic Control X ของข้อมูลสแกนในโลกแห่งความเป็นจริงจาก Leo ร่วมกับโมเดลอ้างอิง CAD ทำให้สามารถวัด GD&T เช่น ความเรียบ, โปรไฟล์พื้นผิว, มุมกับ CAD และความขนาน
เมื่อเกิดภัยพิบัติ: Leo ช่วยสร้างเหตุการณ์ทางรถไฟได้อย่างไร
ในกรณีที่เกิดเหตุไม่คาดฝัน เช่น รถไฟตกรางหรืออุบัติเหตุอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นตลอดเส้นทาง ผู้เชี่ยวชาญด้านรถไฟและผู้สืบสวนสามารถพึ่งพาลีโอให้ช่วยเหลือได้ ทุกส่วนของรางที่ขาด, สายรัด หรือบัลลาสต์ที่หักในที่เกิดเหตุสามารถจับภาพได้ภายในไม่กี่นาที
และเมื่อทำการสแกนวัตถุเหล่านี้ด้วย Leo รวมถึงรางรถไฟที่อับปาง แบบจำลอง 3D ที่ได้จะสามารถนำไปใช้โดยนักสร้างใหม่และผู้ตรวจสอบอุบัติเหตุทางรถไฟ เพื่อจัดทำเอกสารและวิเคราะห์การตกรางและจุดกระแทก ตลอดจนการเสียรูปจากการกดทับ ซึ่งทั้งหมดนี้จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญที่จำเป็นสำหรับ สร้างใหม่ทุกขั้นตอนของการเกิดอุบัติเหตุตั้งแต่ต้นจนจบ
รถไฟตกรางในประเทศไทย สร้างความเสียหายอย่างมากต่อราง, บัลลาสต์ และเกวียน
รวม Leo กับเครื่องสแกน 3D อื่น ๆ
เมื่อถึงเวลาที่ต้องเพิ่มหรือลดขนาดเพื่อสแกนวัตถุขนาดใหญ่หรือเล็กมาก ยังมี Artec Ray II และ Artec Space Spider ซึ่งเป็นเครื่องสแกน 3D 2 เครื่องที่ใช้ในการตรวจสอบ, นิติวิทยาศาสตร์ และในอุตสาหกรรมอื่น ๆ มานานหลายปี
ด้วย Ray II คุณสามารถจับภาพวัตถุขนาดใหญ่ (เช่น รถราง) หรือแม้แต่ฉากทั้งหมดจากระยะสูงสุด 130 เมตร ด้วยความแม่นยำระดับวิศวกรรม Space Spider เชี่ยวชาญในการสแกนวัตถุขนาดเล็ก เช่น การจับรอยเครื่องมือโลหะบนโลหะในที่เกิดเหตุ รอยร้าวเล็ก ๆ การแตกหักในระดับมิลลิเมตร เป็นต้น
ซอฟต์แวร์ Artec Studio ทำให้การรวมการสแกนจาก Leo, Ray II และ Space Spider เข้าด้วยกันเป็นโมเดล 3D ที่มีความแม่นยำสูงตั้งแต่หนึ่งโมเดลขึ้นไปของชิ้นส่วนขนาดเล็กหรือใหญ่ หรือรางหรือส่วนประกอบ ไปจนถึงฉากอุบัติเหตุเต็มรูปแบบ รวมถึงซากเรืออับปางหรือ รางรถไฟที่ไม่บุบสลาย, ภูมิทัศน์โดยรอบ และทุกสิ่งภายในนั้น
จากที่นั่น คุณสามารถเรียกใช้รายงานการตรวจสอบ ตลอดจนสร้างไดอะแกรมเหนือศีรษะที่สมบูรณ์แบบระดับมิลลิเมตรและส่วนตัดขวางของราง, ส่วนประกอบ, รางรถไฟ และอื่น ๆ
การสแกน 3D สำหรับส่วนประกอบทางรถไฟแบบดั้งเดิมที่ทำวิศวกรรมย้อนกลับภายในบริษัท
บริษัทรถไฟสามารถใช้ประโยชน์จาก ROI ของ Leo หรือเครื่องสแกน Artec 3D อื่น ๆ ได้โดยใช้พวกเขาสำหรับชิ้นส่วนและเครื่องจักรรุ่นเก่าที่ทำวิศวกรรมย้อนกลับ ในช่วงหลายทศวรรษนับตั้งแต่ออกจากสายการผลิต ส่วนประกอบหลายพันชิ้นหยุดผลิต
ทางเลือกที่น่ายินดีสำหรับวิศวกรรมย้อนกลับ: การประกอบข้อต่อรางแบบเก่า
บ่อยครั้งเมื่อเกียร์หรือวาล์วที่สำคัญ ไม่ต้องพูดถึงการประกอบที่ซับซ้อน เช่น กระปุกเกียร์ ล้มเหลวและไม่สามารถพบได้ในท้องตลาด คำแนะนำที่พบได้บ่อยที่สุดแม้ว่าจะมีราคาแพงคือให้เปลี่ยนเครื่องใหม่ทั้งเครื่อง
แต่ด้วย Leo หรือเครื่องสแกน 3D เครื่องอื่น ขึ้นอยู่กับขนาดของสิ่งที่คุณกำลังสแกน คุณสามารถจับภาพวัตถุดั้งเดิมเหล่านี้แบบดิจิทัลได้ในเวลาไม่กี่นาที แล้วจึงสร้างวัตถุเหล่านั้นขึ้นใหม่ด้วยตัวคุณเอง ครั้งแรกใน CAD แล้วจึงในโลกแห่งความเป็นจริง ไม่ว่าจะเป็นการกัด CNC, การพิมพ์ 3D, การหล่อ หรือสื่ออื่น ๆ
บทสรุป
สำหรับการตรวจสอบราง 3D และอื่น ๆ อีกมากมาย Leo และเครื่องสแกนอื่น ๆ ในตระกูลเครื่องสแกน 3D ระดับมืออาชีพของ Artec 3D เปิดขอบฟ้ากว้างของการตรวจสอบและความเป็นไปได้ทางวิศวกรรมย้อนกลับสำหรับคุณและบริษัทของคุณในอีกหลายปีข้างหน้า