一、背景描述

“数字化工厂”是“工业4.0”的标志之一，为此各大企业纷纷顺势而为，建立符合自身行业特点的数字化工厂，而在这个过程中，三维扫描发挥着重要的作用。

在三维数字工厂建设中，不但需要采集大量的三维坐标信息和属性信息，还需要进行精细化模型建立。

三维技术的进步，使得虚拟显示、数字城市、数字博物馆、数字工厂等应用不断成熟。传统的人工测量模式 已经逐渐不能胜任人们对复杂曲面物体的建模需求。

数字化工厂的建立需要现状工厂模型作为基础数据。而工厂往往结构复杂、外形不规则， 若采用传统测量方式进行数据采集，采集效率较低且易受限。

三维激光扫描仪采用非接触的测量方法，直接得到真实物体表现的采样点，基点云数据，利用点云数据既可以重构出任意曲面。三维扫描不受曲面复杂度影响，可以达到很高的精度要求，因此三维激光扫描技术及相关数据建模技术解决方案有独天得厚的优势。采用三维激光扫描技术，可快速获取详细点云数据，通过点云数据提取相关建构筑物的体型模型，极大提高数字化采集效率，还可以消除人工采集数据可能存在的粗差。

三维激光扫描的方式为工厂的安全、设计、改造、维护等方面提供数据基础。与传统方法相比，它节省外业工作时间，缩短工期，又可以将建筑、管道等信息全部记录下来，方便后期二维出图与三维建模，从而更好的对工厂设施进行设计管理，三维激光扫描技术在工厂数字化、管道数字化的应用上有着很成熟的技术系统。因此利用三维激光扫描技术得到的点云数据建设三维数字工厂数据是目前良好的解决方案。

二、 三维扫描的基本原理

三维激光扫描系统是继 GPS (GlobalPosition System技) 术以来测绘领域的又一次技术革命。三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，又称为“实景复制技术”，是继 GPS空间定位技术后的又一项测绘技术革新，将使测绘数据的获取方法、服务能力与水平、数据处理方法等进入新的发展阶段。传统的大地测量方法，如三角测量方法，GPS测量都是基于点的测量， 而三维激光扫描是基于空间的数据采集方式。三维激光扫描获得的原始数据为点云数据，其主要特点是实时性、主动性、适应性好。

三维扫描的数据经过简单的处理就可以直接使用，无需复杂的费时费力的数据后处理；且无需和被测物体接触，可以在很多复杂环境下应用；并且可以和 GPS等集合起来实现更强、更多的应用。

三、常用工厂类型及适用的三维扫描仪简述

常见工厂类型大致分为：变电站、石油石化厂、生产加工厂三大类型，不同类型工厂结构不一样，所以硬件方案也有所差异。

比如在石油石化、厂房、仓库等范围较大区域，天宝Trimble X7和法如Faro 350等地面激光三维扫描仪都是很不错的选择，此类产品具有三维扫描距离远、精度高、范围广的特点。而对于管道、室内等较小范围的区域，例如Mantis Vision F6手持三维扫描仪就是不错的选择，便携、带色彩能真实还原现场、速度快（单间三十平米左右房间扫描时间在一分钟之内）。对于一些精度更高的物品，那么手持激光三维扫描仪就是个好选择的，便携、精度高，扫描速度快，高度还原物体的真实情况。

四、常用建模软件介绍

在数字化工厂中常用的建模软件有Geomagic Design X、犀牛、3D Max专业三维软件，各款软件的侧重点也有差异，如果您想了解更多相关软件知识，欢迎您联系我们。

上海巷尚信息科技有限公司是一家致力于三维数字化行业解决方案的技术型企业。公司以行业应用为出发点，为客户提供三维数字化采集、三维数据处理等一系列服务。巷尚拥有手持三维扫描仪、小空间三维扫描仪、地面三维激光扫描仪、无人机实景三维系统、3D打印机等多种技术手段，是行业内知名设备的签约合作伙伴。从几厘米到几十米的对象、或从几米到上千米的三维空间，巷尚均可提供涵盖软硬件产品和技术服务的完整解决方案。