【連 載】レーザー計測のプラントや工場保守への応用 2015.3.10
第４回 タブレットと３Ｄ計測データの活用
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PanoMapタブレット版への展開
近年、タブレット端末が普及している。 PanoMapは、一般に汎用PC上にて使用することが主体であるが、前述のPanoMapの保全管理情報をAndroid版タブレット端末上に持たせ
(第18図)、保全情報を現地に持ち出せるようになった。
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第18図：PanoMap -Androidタブレット |
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点検する対象物の色分けや点検順序の指示も事前に指定できるため確実な点検が可能となり、目視検査において異常 (腐食進展状況や設計情報との相違点等)
や確認結果をタブレット端末上のカメラを使い写真撮影を点検結果としてPanoMapデータへフィードバックすることもできる。
タブレット版ハンディスキャナの活用
ハンディタイプのレーザスキャナは、小型であり価格も安価のため、今後は普及して行くと思われる。
今後は、Android版タブレット端末を利用したハンディスキャナ (第19図) にPanoMap情報を持たせ、保全情報に加えて3次元測定機能を有するタブレット版の運用方法について検討して行く。 また、保全管理とは別に狭隘部や小規模の現場３次元計測装置として適用を検討する。
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第19図：Android版 タブレット式
ハンディスキャナ |
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３次元計測データの一般的な活用方法
３次元レーザ計測から取得したデータは、X,Y,Z座標を所有する点群データになる。 点群データは、汎用ソフトウエアに取り込むことによりプラントや工場の機器、配管類の配置状況が把握でき、寸法測定ができるのが特徴である。
この点群データの活用方法は一般的に下記となる。
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第20図：点群データ
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| 第21図：３ＤＣＡＤモデル |
（１）汎用ビューアの活用
近年は様々な点群データを編集できるソフトウエアの開発が進み、膨大な点群データを読み込めるようになっており、汎用ビューア上にて点群データの表示や寸法測定などを行う。(第20図)
（２）３DCADの活用
点群データからの3DCADモデル作成手法は大きく改善されており、比較的容易に3DCADモデルを作成することができるようになった。 このデータを3DCADソフトウエアに取り込み配置検討を行う。
(第21図）
以上のように点群データや3DCADデータは、プラントや工場の工事計画に利用することが一般的である。
３次元計測データの用途
前述の背景から既設プラントの改造や更新工事において３次元計測データを適用するユーザーが増えており、3Dデジタルデータの有効活用が期待されている。
主たる目的は、配置検討であるが以下に代表的な用途をまとめる。
（１） 機器や配管更新工事等のルート計画
（２） 干渉チェック
（３） 機器搬出入計画
（４） 機器や配管類の取合位置確認
（５） 建築工事の施工状況確認
その他にも設計検証 (診断) や保全管理等にもニーズがある。
３次元計測データの適用効果
改造工事の場合、設備の正確な３次元情報をもとに改造計画や設計が行えるため、プレハブや工事計画など格段に精度が高まり、後戻り作業が減少するなどのエンジニアリング品質向上が望める。
３次元レーザ計測の最大の効果は、現地作業の工程短縮および後戻り工事の削減である。 現場作業中の不適合は、工程やコストへの影響が大きく、現状の据え付け状態を正確に把握することにより後戻り工事を削減することが期待できる。
３次元計測の活用によるユーザー側の期待する効果をまとめると、おおよそ以下となる。
(１) エンジニアリング品質向上
① 現地調査時間の削減
② リードタイムの短縮
③ 効率的な設計や施工計画の立案
④ 現地－設計間の情報共有
⑤ 施工計画管理 (建設シミュレーション)
(２) 施工品質向上
① 後戻り工事削減
② 工期短縮
３次元計測データの課題
３次元レーザ計測データは、様々な活用方法がありソフトウエアの開発により課題は解決傾向にあるが未だ課題も残っており以下に課題をまとめた。
（１）点群容量
| 点群データは容量が大きく、汎用ＰＣではパフォーマンスが悪い。 ソフトウエア改善により本課題は解消傾向にあるが、大容量の点群データを扱う場合は、ハンドリングなどに苦労することが多い。 |
（２）点群データの視認性
| 点群データは、遠距離からの視点では現況を把握できるが、接近する場合、視認性が劣る。 特に寸法測定したい部位に接近すると視認性が悪く正確な測定位置を特定できないことがある。 |
（３）３DCADモデルの作成時間
| ３DCADモデル作成手法は、一部、自動化の傾向にあるが、プラントや工場向けの３DCAD化作業には時間が掛かる。 配管の３DCADモデル作成は比較的容易であるが、弁等のフィッティング類は個々に形状を作成する必要がある等の理由から課題が残っている。 |
（４）３DCADソフトウエア普及
| 国内ではプラントや工場向けの３DCADソフトウエアの普及率が低い。 エンジニアリング向け３DCADの普及は拡大傾向にあるが、オーナーオペレーター向けの普及は低く、３次元レーザ計測データの活用については進んでいない。 |
以上、３次元計測データの課題を取り上げたが、技術の進歩に伴い各々改善される傾向にあり、今後の普及や活用が期待できる。
次回、最終回では、事例紹介や今後の展望について述べる。
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