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Einführung

Mit Hilfe des Laserscannings können reale Objektgeometrien digitalisiert werden. Die mit dem Abtasten der realen Umgebung durch einen Laserstrahl entstehenden Punktwolken können durch geeignete Softwaresysteme zur Weiterverarbeitung in 3D (CAD) Modelle transferiert werden.

Zum aktuellen Stand

Mit der Digitalisierung physischer Objekte durch 3D Laserscanner können hohe Potentiale ausgeschöpft werden. Dabei gibt es unzählige Anbieter und Modelle für verschiedenste Anwendungen und Zielsetzungen. Das Produktspektrum reicht von mobilen handgeführten Scannern bishin zu Scannern zur Vermessung ganzer Gebäude oder Häuserblöcken.  Im Rahmen der voranschreitenden Digitalisierung ist dabei ein stetig wachstendes Markwachstum, weltweit und in unterschiedlichen Branchen zu erkennen. Dies begründet sich in der Notwenigkeit des Erstellens von 3D Cad Modelle für unterschiedlichste Anwendungen und in der erhöhten Verfügbarkeit (und Kostenreduktion) angebotener Lösungen am Markt. Mit der Nutzung von 3D Laserscannern zur Qualitätskontrolle und Inspektion weißt dabei der Bereich Automotive den größten Käuferkreis auf.

Technologieverbreitung

Prototypen und Demonstratoren vorhanden
Branchenübergreifender Einsatz
KMU geeignet?

Technologiebeschreibung

Der Aufbau eines 3D-Laserscanners gliedert sich typischerweise in Scankopf und Ansteuerungselektorinik. Dabei dient der im Scankopf erzeugter Laserstrahl dem zeilen- oder rasterartigem Überstreichen realer Oberflächen von Objekten. Mit der sensorbasierten Detektion der von Oberflächen zurückgeworfener Laserstrahlen lassen sich Punktwolken (typische Datenformate: *.e57, *.xyz, *.ptx, etc.) erstellen, die von Anwender im Nachgang bearbeitet/weiterverarbeitet werden können. Oftmals dient eine zusätzliche HDR Kamera dem farblichen Codieren einzelner Punkte der Punktwolke um eine realistischere Darstellung zu erzielen.

Relevante physikalische Parameter zur Auswahl eines geeigneten Scanners sind:

  • Distanzgenauigkeit
  • Reichweite
  • IP-Klasse
  • Schnittstellen
  • Bildauflösung
  • Kompensation
  • Geschwindigkeit/Scanrate
  • Messrauschen

Abhängig von der eigentlichen Aufgabe und dem Anwendungsgebiet lassen sich verschiedene Arten bzw. Verfahren von Laserscannern unterteilen. Folgende Auflistung gibt einen Ausschnitt über derzeitige Verfahren:

  • Airborne Laserscanning
  • Terrestrisches Laserscanning
  • Handgeführte (3D) Laserscanner
  • Konofokales Lasecanning

Einsatzgebiete

Laserscanner können überall dort Einsatz finden, wo eine Digitalisierung bereits bestehender realer Objekte gewünscht ist, wie z.B zum Einscannen von:

  • Bauwerken im Bauwesen
  • Ruinen in der Archäologie
  • Bestandsanlagen im industriellen Umfeld
  • Menschen (3D Bodyscanner)

Allgemein können nachfolgende Kategorien hinsichtlich Einsatzgebiet von Laserscannern aufgelistet werden:

  1. für Bestandsaufnahmen
  2. für Topografieaufnahmen
  3. für Detailvermessungen

Als ein typisches Anwendungsszenario kann bspw. das Einscannen von Bestandsanalgen veranschaulicht werden. Mit der Digitalisierung von Anlagen zu denen keine aktuellen 3D CAD Modelle vorliegen können hohe Potentiale ausgeschöpft werden. Einerseits können neue Bauteile und Komponenten detailliert für die Anlage entwickelt/konstruiert werden, andererseits kann die Kompatibilität zur weiteren Anlagen simulativ veranschaulicht werden.

Bildquelle: https://precisionpointinc.com/3d-laser-scanning-solutions-renovations/

Chancen für KMU

Präzise und schnelle Digitalisierung von Bestandsanalagen

Berührungslose Aufnahme

Hohe Mobilität

Umfassende Möglichkeiten zur Weiterverarbeitung der Punktwolken

Schrittweise Einführung einer

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