Reverse Engineering a 3D digitalizace pomáhají na retrofitech i modernizacích parních turbín a strojoven

• Foto

V Doosan Škoda Power se zabýváte reverzním inženýrstvím od roku 2011. Kam jste se posunuli a jaké projekty máte za sebou?
Od roku 2011 do dnešní doby jsme realizovali mnoho desítek zahraničních projektů po celém světě včetně Severní, Střední a Jižní Ameriky, Asie nebo Austrálie. Stovky dalších zakázek v Čechách a mnoho neméně důležitých zadání přímo v Doosan Škoda Power nám přineslo řadu dalších zkušeností napříč oborem. Prakticky u všech zahraničních projektů sloužila získaná data pro vytvoření nabídky retrofitu či modernizace turbíny. Naopak menší tuzemské akce se týkají většinou rozměrových a deformačních analýz či získávání dat pro dodání náhradních dílů turbíny.

Na jaké akce je reverzní inženýrství vhodné?
Reverzní inženýrství se v naší oblasti hodí všude tam, kde chybí nebo je neúplná původní dokumentace, či potenciální zákazník v nabídkové fázi nechce dokumentaci poskytnout. Tím má zajištěno, že firmy ucházející se v tendru o zakázku, musí být na technologické špici jak 3D měřicím zařízením, tak odbornými znalostmi tohoto procesu a navazujících oborů.

Jak je složitý na technologické vybavení a s čím vším pracujete?
V Doosan Škoda Power už máme 3D optické zařízení, které je možné s sebou vzít na palubu letadla a v daném místě pouze za pomoci notebooku a ručního laserového skeneru získat cenná 3D data například pro nabídkovou fázi projektů.

Tento typ 3D skeneru však není vhodný pro jakoukoliv aplikaci. Vzhledem k malé velikosti, rovnající se domácí žehličce, není možné použít čipy a optiku pro nejjemnější detaily. Právě zde je důležité zdůraznit, že se jedná právě o optické zařízení. Ano, oběžnou lopatku s tímto přístrojem naskenujete, ale například rozměry a tvary jejích odtokových či náběžných hran již nikoliv. Na to jsou určena přesnější zařízení, kterými naše skupina také disponuje, a která tvoří nosnou linku celého portfolia našich přístrojů. Jedná se o vysoce přesné optické a terestriální laserové skenery, umožňující získávání dat s rozlišením skenu několik tisícin milimetru, jež dokážou například zaznamenat stav strojní součásti jakkoliv opotřebené provozem, včetně poskytnutí on-line rozměrových analýz. Či přesně zobrazit 3D data strojoven a technologických celků.

Asi ne vždy se vám daří získat všechna potřebná data od původního výrobce nebo projektanta, jak je tohle složitý problém?
V případě, že je neúplná 2D dokumentace, postupujeme stejně, jako bychom neměli data žádná. Jen s tím rozdílem, že se snažíme zajistit co největší překryv s dostupnými 3D nebo 2D daty a vždy pro jistotu ověřit stav součásti, strojní sestavy či strojovny. V každém případě vždy na začátku musíme do detailu analyzovat zadání prací a rozhodnout se, jaký postup zvolíme. Ne vždy je zapotřebí použití těch nejdražších a nejpřesnějších přístrojů. Jsou situace, kdy nám k získání dat postačí obyčejný laserový metr a přenesení této hodnoty do 3D modelu. To je hodně zjednodušený příklad. Je na něm však vidět, že nestačí mít pouze znalosti dané problematiky, ale také je důležité znát přesné zadání a od zákazníka vždy požadovat informace o tom, k čemu data budou sloužit. Spojení tzv. know-how a know-why je při zpracování zadání jednotlivých úkonů v našem oddělení vždy samozřejmostí.

Jaký je hlavní přínos reverzního inženýrství a optické digitalizace?
Reverzní inženýrství v čele s optickou 3D digitalizací z mého pohledu usnadňuje a zrychluje práci všem odborným pracovníkům, kteří se podílejí na retrofitových a modernizačních projektech či servisních akcích, ať už se jedná o generální opravy, dodávky náhradních dílů či dlouhodobou údržbu na elektrárnách.

Vezměme si jednoduchý příklad, kdy zákazník bude požadovat úpravu několika potrubních tras ve strojovně elektrárny. Po detailní analýze zadání vyjíždí na místo tým specialistů, kteří mají s sebou terestriální laserový skenovací přístroj, kterým během několika hodin získají data pro re-modeling současného stavu. Po získání 3D skenu data odešlou do firmy, kde se ihned po převodu do korektního formátu mohou kolegové z projekčního oddělení začít zabývat změnou a úpravami potrubní trasy. Do modelu současného stavu modelují dle zadání stav nový, vytvářejí dokumentaci pro zákazníka a ten může ve velice krátkém časovém úseku poptat již samotné práce na situ. V případě, že zákazník požaduje další úpravy, není již třeba vyjíždět znovu na místo. Stačí otevřít původní 3D sken a úpravu provést „od stolu“ v kanceláři. Tento modelový příklad ukazuje, jak naše procesy zrychlují, zjednodušují a hlavně zlevňují na první pohled složité a drahé projekty.

Má Reverse Engineering v energetice jiný zvuk než třeba v oborech, kde se hovoří spíše o kopírování?
V žádném případě nelze hovořit o kopírování. V procesu reverzního inženýrství v naší společnosti se zásadně vždy jedná o výsledek, který byl získán za pomoci přesných optických zařízení pro 3D digitalizaci a následně s daty bylo pracováno na úrovni změny designu či re-modelingu, který s sebou nese pokaždé odborné znalosti výpočtů, konstruování či projektování.

Jaký byl poslední projekt, který bychom mohli šířeji rozvést v příštím čísle?
Určitě bychom rádi seznámili odbornou veřejnost s projekty statického a dynamického měření deformací provozních stavů turbín za pomoci bezkontaktních optických zařízení na principu digitální korelace obrazu (DIC) či přesných fotogrammetrických zařízení. Pro výrobce je důležité ověřovat, zda výpočtové stavy sedí s provozními a zda přirozené deformace strojů nejdou za limity, na které byly navrženy.

Autor

• Svoboda Petr