Artec 3D三维扫描：传统修船工艺的新世纪革新

作者 Paul Hanaphy

3D扫描仪

挑战：以所需的速度和精度捕获复杂的船体几何，从而实现建模、CNC数控加工并安装翻新、修复零件，处理速度超过行业竞争对手。

解决方案：Artec Leo、Artec Ray II、Artec Studio、Quicksurface

效果：过去，测量船舱和甲板需要6个小时，现在仅需不到2个小时。采用数字化设计后，通过CAD主导的制造流程定制个性化内外饰部件，性价比更高。

为何选择Artec 3D?：Artec Leo能精确捕捉细节，Ray II善于捕捉开阔空间，Artec Studio可丝滑融合两者数据，搭建了无与伦比的高效工作流程。

Artec Ray II 3D扫描仪在客户船只上扫描。Blaupause Bootsbau供图

曾几何时，造船业被视为工程技艺与手工美学的完美融合——在某些领域甚至堪称艺术。但如今的船舶制造已今非昔比。

用木板建造或蒙皮骨架技术缝合的小型木船时代已一去不复返，彼时船只仍使用传统配件和表面处理进行修复。

如今，现代维护、修理和大修（MRO）领域竞争激烈，成本与利润空间是核心。这促使游艇制造商更多采用强度更高、成本更低的玻璃钢材料，也推动服务商将效率作为首要目标。

为提高质量并缩短交付周期，自动化已成常态。然而，改装和维修作业仍需精准测量复杂且难以捕捉的表面，才能完成替换或重新制造。在利润与工艺完美间取得平衡绝非易事，但Blaupause Bootsbau似乎已成功做到。

借助快速精准的Artec Leo和Artec Ray II扫描进行改装，这家MRO新晋企业将交付周期缩短多达三分之二，领先许多行业竞争对手。

自首席执行官Martin Dittmer于2021年联合创立Blaupause Bootsbau以来，该公司提供的游艇安装、检修和天气损伤维修服务迅速席卷市场。

但这份成功并非源于先天优势。最初接手公司总部时，他便意识到遗的留设备亟需现代化改造。复杂曲面捕为数据捕获带来极大挑战，事实上，这也是他另一家企业Surface & Deck Solutions长期面临的挑战，而数字化制造则被认为是最合逻辑且经济高效的解决方案。

Artec Ray II正在为游艇甲板进行3D扫描。Blaupause Bootsbau供图

最初，Martin尝试用单点激光技术实现游艇测量的现代化。然而，这种方法需要逐点采集和对齐数据，过程耗时且劳动强度大。由于每个项目的交付时间长达六小时，他转而升级采用第三方扫描仪，但仍无法兼顾速度、精度和灵活性，难以实现完整的3D数据采集。

经过一番“摸索”寻找合适的工具后，Martin坦言：“若想与业界巨头同台竞技，就必须配备尖端武器。”正是这一契机促使他联系了Artec大使——KLIB首席执行官Knut Lehmann。在正式培训前，Knut先向他演示了Artec Leo和Artec Ray II设备，确保他能充分掌握技术精髓。

初见两款设备时，Martin便意识到它们将彻底改变他的工作流程。Leo如同iPhone一样能即点即扫，操作简易令人惊艳，而Ray II的无缝设置和扫描范围则将高速区域捕捉的想法变成了现实。投入使用后，这些设备在多个项目中展现出卓越成效：不仅扫描速度大幅提升，数据精度也达到了前所未有的高度。

客户游艇内部正进行3D扫描前准备工作（准备参考球用于校准）。 Blaupause Bootsbau供图

“过去，如果我要测量一块甲板或小型驾驶舱，得花五六个小时。用上Leo后，十分钟就能搞定。完全是质的飞跃，”Martin解释道，“结合数字孪生技术，数控加工这种高精度工艺也变得轻松许多。”

“一方面，传统工艺式微令人惋惜。但另一方面，随着成本攀升，我们必须提升效率，而精准测量正是关键。”

完成数据采集后，如何快速生成精细3D网格至关重要。Martin表示，Artec Studio提供了“极为直观”的解决方案：自动模式可自动执行大量手动步骤，并智能匹配最优算法。

尽管Artec Studio内置丰富的逆向工程核心功能，但Martin更倾向将网格数据导入Quicksurface，这是一款高性价比的扫描转CAD软件。通过提取基本图元，可快速生成用于定制设计和数控加工的2D模板。虽然这一工作流启用时间不长，但他认为这已为企业带来了革新性的改变。

例如，当风暴“巴贝特”重创波罗的海船只时，Blaupause Bootsbau迅速响应。Martin提到，通过对未受损侧（左舷或右舷）进行Artec 3D扫描，团队成功创建出“创可贴式”修复模板，填补船体缺失区域，为全面修复提供完整数据模型。

Artec 3D扫描技术捕获的船模。Blaupause Bootsbau供图

“船体内部是三维立体的，有很多曲线和‘球状’造型，而非棱角分明的边缘。由于所有结构都有特定形状，测量工作可能颇具挑战性，”Martin补充道，“但现在我们能够对游艇进行全方位翻新，从电气系统安装到实际船舱内饰的装配，一应俱全。”

“借助Artec 3D扫描技术，我们可以在正式制作前，在50或100公里外捕获并审核数据。这不仅帮助我们提前发现潜在问题，也向客户证明了我们专业可靠。”

Blaupause Bootsbau造船公司去年冬季库存已拥有约250艘小船，随着业务蓬勃发展，Martin正计划将业务拓展至更快速、更高精度的3D数据捕获业务。

Ray II在Blaupause MRO车间内执行3D扫描。Blaupause Bootsbau供图

“在我们翻新的许多老式游艇中，常会见到传统小型部件。尽管Leo扫描仪已能完成这类部件的数字化工作，但Martin表示未来可能改用Artec Spider II进行扫描，这是一款高精度设备，能以0.05毫米的精度捕捉细微特征，是逆向工程的更优选择。”

“当然，部分项目允许微小偏差，因此Martin表示‘即使测量误差一毫米也无妨’，关键在于快速完成数字化。在这方面，Leo与Ray II依然是无可匹敌的速度与精度组合选手，足以满足大多数MRO场景的捕捉需求。”

“Artec Leo几乎适用于所有场景，我们每天都在使用，”Martin总结道，“这款强大的工具帮助我们解决了最棘手的难题：创建数字孪生。数字化测量日益融入日常工作流程，它在逆向工程中的应用前景也将愈发令人期待。”

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