Lösungen für 3D-Scanning

Wie Artec 3D die Ukraine unterstützt

Ausstattung von Yachten mit dem „bahnbrechenden“ 3D-Scanner Artec Leo

Herausforderung: Ein Entwickler von Yachtdecks, TT Custom Marine, war auf der Suche nach einer effizienteren Möglichkeit, passgenaue synthetische Decks mit erstklassiger Holzoptik, aber weniger Wartungsaufwand zu erstellen.

Lösung: Artec Leo, Artec Studio, Rhinoceros 3D

Ergebnis: Anstatt das Boot jedes Kunden jeweils zu vermessen und eine physische Vorlage für die Anbringung von Kunststoffdecks zu erstellen, nutzt das Unternehmen jetzt 3D-Scanning, um eine virtuelle Bibliothek einzelner Yachtmodelle anzulegen. Dank der Digitalisierung konnte der Bedarf an Lagerbeständen reduziert werden. Zugleich wurden innerhalb der Arbeitsabläufe Kapazitäten für individuelle Anpassungen erweitert und die Produktion von Terrassendielen um bis zu 75 % beschleunigt.

Warum Artec 3D? Dank des integrierten Displays und der vollständig drahtlosen Funktionalität von Artec Leo ist das Unternehmen in der Lage, unter freiem Himmel ganze Boote zu scannen, ohne sich mit Kabeln herumschlagen oder sich bei ungünstigen Lichtverhältnissen mit Scans von schlechter Qualität begnügen zu müssen.

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Travis Tea, Geschäftsführer bei TT Custom Marine, beim 3D-Scannen eines Bootes mit Artec Leo

Für viele von uns ist der Gedanke, eine Luxusyacht zu kaufen und um die Welt zu segeln, lediglich eine Fantasie. Und diejenigen, die das Glück haben, diesen Traum Wirklichkeit werden zu lassen, müssen sich neben den Vorlaufkosten oft auch mit unerwarteten Herausforderungen auseinandersetzen.

Neue Bootsbesitzer nennen unter solchen Herausforderungen nicht nur Probleme mit der Privatsphäre und der Suche nach legalen Anlegestellen, sondern auch Schwierigkeiten bei der Ausstattung und der Durchführung von Reparaturen. Aufgrund der ständigen Einwirkung von UV- Strahlen, Regen und Meerwasser ist der Deckbelag von Yachten ein Bereich, der besonders genau überwacht werden muss – insbesondere, wenn er aus gängigen Baumaterialien wie Teakholz besteht.

Obwohl Teakholz einen hohen Anteil an Kieselsäure und Öl, die ihm eine natürliche Imprägnierung verleihen, enthält, kann es in der Anschaffung sehr teuer sein und muss regelmäßig gewartet werden, um Verschleiß vorzubeugen. Tatsächlich ist die Reinigung von Holzdecks für die Konservierung von Booten derart wichtig, dass sich eine ganze Branche darum gebildet hat.

Doch wenn Sie nun denken, dass widrige Faktoren das Segeln um die Welt unnötig teurer machen, brauchen Sie sich keine Sorgen zu machen. Denn TT Custom Marine bietet eine Möglichkeit, den Traum vom Segeln über Wasser zu halten.

Synthetisch, aber immer noch wie Teakholz

Um Besitzern kleiner Boote und Yachten dabei zu helfen, kostspielige Rechnungen zu vermeiden, bietet TT Custom Marine eine Reihe synthetischer Terrassen- und Bodenbelagsprodukte an, die keiner Wartung bedürfen.

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Ein Boot, ausgestattet mit einem synthetischen Deckbelag von TT Custom Marine

Nach zwei Jahrzehnten Arbeit mit Liebe zum Detail, Innovation und Kundenservice ist das Unternehmen in seiner Branche mittlerweile einer der erfahrensten Hersteller von synthetischen Deckmaterial. Jedoch kann es trotz des reichen Erfahrungsschatzes immer noch eine große Herausforderung werden, einen Bodenbelag zu schaffen, der sich nahtlos in die wertvollen Besitztümer anspruchsvoller Kunden einfügt.

„Wir reden hier über Millionen Dollar teure Boote. Und wenn man auf den millionenschweren Booten der Leute herumwerkelt, erwartet sie, dass es richtig aussieht“, erklärte Travis Tea, Geschäftsführer von TT Custom Marine. „Der Belag muss gut passen, und kein Boot ist vollkommen flach oder quadratisch. Vielleicht ist der Boden zum Beispiel ein wenig nach oben gebogen, sodass eine Fußstütze entsteht, oder die Ecken des Steuerraums sind abgewinkelt, um das Wasser abzuleiten – das ist immer eine Herausforderung.“

„Jeder will den Teakholz-Look, aber niemand möchte sich darum kümmern. Vor allem ist das der Fall, wenn es um kleinere Boote geht, die keine Besatzung haben.“

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Ein Boot, das einem Kunden von Custom Marine gehört

In langen Jahren seiner Tätigkeit hatte das Unternehmen die Decks der Boote seiner Kunden anhand physischer Schablonen vermessen. Dabei mussten die Umrisse von Yachten von Hand auf durchsichtige Mylarfolien gezeichnet werden. Dies war Teil eines Prozesses, bei dem Tausende einzigartiger Muster entstanden, von denen viele jetzt ungenutzt im Lager liegen.

Mit der Weiterentwicklung der Bildgebungstechnologien entwickelten sich auch die Praktiken des Unternehmens weiterentwickelt. In den letzten Jahren experimentierten Tea und sein Team mit der Digitalisierung, zunächst mittels digitaler Vorlagen. Obwohl immer noch physische Muster erforderlich sind, lieferte dieser Prozess zumindest wiederverwendbare virtuelle Modelle, die bei Bedarf zur CNC-Bearbeitung exportiert werden konnten.

Wenn es jedoch darum ging, Terrassendielen so anzupassen, dass sie zu neuen oder von Standardmodellen abweichenden Bootsentwürfen passen, waren physische Vorlagen der Aufgabe nicht mehr gewachsen. Da viele der Mylar-Vorlagen des Unternehmens mit der Zeit zu zerfallen begannen, wurde klar, dass das Unternehmen die Digitalisierung weiter vorantreiben musste – dies führte letztlich zum 3D-Scannen mit Artec Leo.

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Tea scannt ein Boot für einen OEM-Kunden

„Wenn uns jemand anruft und ein anderes Produkt möchte, müssen wir, selbst wenn wir bereits eine Vorlage für dieses Boot gespeichert haben, noch einmal eine Vorlage erstellen“, sagte Tea. „Das hat uns ursprünglich auf das 3D-Scannen gebracht. Denn sobald wir ein Boot gescannt haben, dann haben wir es gespeichert, und wir müssen nicht noch einmal zurückgehen [und erneut scannen], unabhängig davon, welches Produkt die Kunden wünschen – denn das Modell ist in seiner archivierten Form keinerlei Verfall ausgesetzt und kann jederzeit genutzt werden.“

Segel setzen zum Scan

Als die Crew von TT Custom Marine zum ersten Mal auf 3D-Scannen umstieg, tat sie dies mit einem handgeführten Gerät der Einstiegsklasse. Dies ermöglichte es ihnen, mit der Erstellung anpassbarer CAD-Modelle zu beginnen, was im Vergleich zur physischen Schablonenerstellung einen bedeutenden Fortschritt darstellte. Tea merkt an, dass der Scanner „einfach nicht die erforderliche Auflösung“ hatte, um Deckplanken mit ausreichendem Detailgrad zu erfassen.

Ein weiteres Problem mit dem Einsteigergerät bestand darin, dass es beim Scannen von Objekten draußen im Sonnenlicht schlecht funktionierte. Infolgedessen mussten sich Tea und sein Team langwierigen Vorbereitungen einstellen, um jeweils die Aufnahmebedingungen zu verbessern, einschließlich der Einrichtung einer Abschirmung, um das Licht nach Bedarf abzulenken.

Im Gegensatz dazu kann Artec Leo als weltweit erster vollständig kabelloser, KI-gestützter 3D-Scanner ganz unabhängig von den Lichtverhältnissen zur schnellen Erfassung von Objekten verwendet werden. Als Tea von Leo erfuhr, wusste er: „Dies war der Scanner, auf den ich jahrelang gewartet hatte.“

Doch bevor er in einen neuen Scanner investierte, arrangierte er eine praktische Vorführung mit Artec 3D Ambassador Digitize Designs. Im Rückblick auf den Test in North Carolina erinnert sich Bo Helmrich, Vertriebsingenieur für 3D-Scanning bei Digitize Design, wie Tea „überwältigt war, wie schnell und einfach Leo zu verwenden ist“.

„Er verglich ihn damals mit einem anderen Scanner, und Leo war einfach viel schneller und hatte eine viel höhere Auflösung“, sagt Helmrich. „Ich erinnere mich, dass er einmal sagte, er hätte ein 38 Fuß großes Boot gescannt. Die Scandaten seien auf den Millimeter genau und er war einfach überwältigt.“

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Tea nutzt Leos integriertes Display, um in Echtzeit seinen Fortschritt beim Scan des Bootes zu verfolgen

„Der eigentliche Wendepunkt war, dass Sie draußen scannen können – Sie sind nicht an einen Computer gefesselt und wissen, dass es keine Kabel gibt, über die Sie stolpern könnten“, sagte Tea. „Allein die Ergebnisse zu sehen und jedes noch so kleine Detail erkennen zu können, ist erstaunlich.“

„Wir wollen bei der Arbeit nicht ins Wasser fallen. Und auch wenn das Boot im Trockenen liegt, wollen wir nicht herunterfallen. Kabel zu haben, zu versuchen, auf einen Bildschirm zu schauen und zwei verschiedene Dinge in der Hand zu halten, war einfach … verrückt.“

Endlich geht es an die Anpassung

Die Einführung von Artec Leo half TT Custom Marine dabei, eine erhebliche Hürde bei der Anpassung zu überwinden: die Erfassungsauflösung.

Während Boote häufig aus Standardformen hergestellt werden, sind ihre Steuerräume in der Regel mit anderen Teilen und Hardware ausgestattet, die oft nicht jedes Mal genau an der gleichen Stelle installiert werden. Die Digitalisierung von Yachtentwürfen ermöglicht es theoretisch, bei Bedarf auf Abweichungen einzugehen, jedoch war das Unternehmen war bisher nicht in der Lage, die Daten detailliert genug zu erfassen, um dies auch zu verwirklichen.

Mit dem HD-Modus von Artec Leo sind Tea und sein Team nun in der Lage, rauschfreie 3D-Modelle von Yachtdecks zu erstellen und gleichzeitig feine Kanten und schwer zu scannende Oberflächen in hoher Auflösung zu erfassen.

„Die meisten Boote haben ein rutschfestes Muster im Boden. Normalerweise handelt es sich um ein kleines Rautenmuster mit einer Höhe von etwa einem bis anderthalb Millimetern“, sagte Tea. „Als wir das 3D-Scannen zum ersten Mal ausprobierten, erreichten wir einfach nicht die Auflösung, um das zu bewältigen. Mit Artec Leo werden auch die feinen Details und Farbveränderungen erfasst, sodass wir die Unterschiede deutlich erkennen können.“

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Einer der Bootsbodenscans, aufgenommen mit Artec Leo und verarbeitet in Artec Studio

Ein weiterer Vorteil des Wechsels zu Artec Leo war die Geschwindigkeit. Wo früher die physische Modellerstellung selbst eines kleinen Bootes drei bis vier Stunden gedauert hätte, kann TT Custom Marine nun die Scangeschwindigkeit des Geräts von bis zu 35 Millionen Punkten pro Sekunde nutzen, um in nur einer Stunde ein ganzes 45-Fuß-Boot zu erfassen.

Was die Geschwindigkeit angeht, so Tea, sei Artec Studio ebenfalls ein „Game Changer“ gewesen. Denn bevor es dem 3D-Scannen mit Artec zuwandte, verwendete das Unternehmen drei verschiedene Programme, um ein 3D-Polygonnetz zu bereinigen und zu texturieren, bevor es in die CAD-Software Rhino exportiert wurde, um die Dateien zu modellieren, zu analysieren und allgemein für die Produktion vorzubereiten.

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Boots-Scandaten von TT Custom Marine nach der Verarbeitung in Rhino 3D

Jetzt übernimmt Artec Studio die ganze harte Arbeit und vereinfacht die Polygonnetze eigenständig, sodass sie viel schneller und einfacher zu verarbeiten sind.

„Der gesamte Prozess in Studio ist so viel einfacher. Von der Einfachheit, globale Registrierungen und Scans abzugleichen, bis hin zur Vereinfachung des Polygonnetzes“, sagt Tea. „Wenn Sie ein 40 oder 45 Fuß großes Boot scanne, erhalten sie großen Datensätzen von 40, 50 oder 60 Gigabyte. Artec Studio kann diese großen Dateien ganz einfach bearbeiten. Es macht mit ihnen einfach kurzen Prozess.“

Wohin als nächstes?

Nachdem TT Custom Marine die Anpassung von Bootsdecks gemeistert hat, sucht es nun nach weiteren Möglichkeiten, das Geschäft mit seinem Artec Leo voranzutreiben.

Mit seinem „neuen Lieblingsspielzeug“, wie Tea sagte, habe seine Firma damit begonnen, an Möglichkeiten zu arbeiten, alte Boote nachzuentwickeln und maßgeschneiderte Vorlagen für einige seiner langjährigen Bootsbaupartner herzustellen.

Bei Anwendungen, die direkter mit dem Bau des Decks zu tun haben, beschäftigt sich das Unternehmen auch die Idee, bestimmte Baugruppen in 3D zu scannen, damit sie reproduziert und an der gleichen Stelle auf jedem Boot eines bestimmten Modells angebracht werden können.

Unabhängig davon, ob Artec Leo einmal in anderen Bereichen eingesetzt oder sich darauf beschränkt wird, Deckplanken anzupassen – Tea bilanzierte bereits, der Scanner sei „ein Geschenk des Himmels“ für ihn und sein Unternehmen gewesen.

„Ich weiß nicht einmal etwas, was ich [an Leo] verbessern könnte. Im Moment liefert er genau das, was er soll. Er ist großartig.“

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