Durante una conversación sobre el aeródromo, escucho: «¿Es posible optimizar el almacenamiento del hangar de helicópteros? ¿Podemos añadir espacio de almacenamiento o una máquina nueva sin alterar la existente? Se deben tomar medidas». Sigo con una propuesta muy concreta para probar un caso de uso clásico: la optimización del espacio. Propongo digitalizar el hangar, extraer los planos y dar acceso a todas las medidas para hacer simulaciones. Si los resultados son positivos para este pequeño hangar de 500 m2, este caso práctico se puede aplicar fácilmente a otros hangares o talleres.
La empresa Helisair opera varios helicópteros que están almacenados en un hangar de gran altura. Su cara noroeste está equipada con grandes puertas correderas que permiten una apertura en casi todo el ancho. En el interior, a cada lado, las estanterías se utilizan para almacenar consumibles y herramientas para el mantenimiento rutinario de la máquina.
La preparación
Decidimos usar un escáner móvil para cubrir rápidamente esta pequeña área. Usamos el escáner láser Navvis M6. Se necesitan unos 10 minutos para montar el escáner almacenado en 4 estuches y realizar las primeras calibraciones. Hablamos rápidamente de las condiciones de funcionamiento y optamos por escanear a «puertas cerradas» para cubrir perfectamente los límites del hangar y materializar las puertas. Las condiciones de iluminación no son excepcionales, pero son suficientes para capturar fotografías. Además de los datos 3D, grabaremos fotos panorámicas en HD a lo largo de la trayectoria. El ajuste elegido es una foto de 360° cada 2 metros.
Discutimos la trayectoria óptima a seguir para capturar toda el área. El desafío consiste en permitir que los 3 LIDARES (sensores láser) «lo vean todo» y, al mismo tiempo, promover el «cierre de ciclos» (loop closure en inglés) que limitan, o incluso eliminan, la deriva de localización que se acumula con el tiempo para este tipo de equipos. La calidad de la nube de terminales depende directamente de la experiencia y de la ruta elegida durante la captura. Por otro lado, la optimización es importante para limitar el volumen de datos capturados; solo necesita lo que necesita, no más. Los datos demasiado redundantes saturan los servidores de almacenamiento y penalizan el procesamiento y el uso posteriores.
Digitalización
Solo se necesitaron 15 minutos para cubrir los 500 m2 del hangar con la trayectoria que se muestra en la imagen de abajo. Esta imagen es una proyección 2D de la nube de puntos 3D. Los puntos rojos indican dónde se tomaron las fotografías panorámicas. Hay puntos más allá de los límites del hangar, las puertas no son contiguas y los rayos láser han capturado una pequeña parte del exterior.
Por lo tanto, esta captura permitió:
- para obtener una nube de puntos global, a la vez, con una densidad de 5 mm (distancia entre dos puntos de la nube)
- para tomar 68 fotos panorámicas
Estos datos sin procesar representan 3 GB en total.
Fue necesaria una fase de posprocesamiento (filtrar y mejorar la nube de puntos, crear vistas panorámicas a partir de las fotos de las 6 cámaras) para que los datos iniciales fueran utilizables. El tiempo de procesamiento en uno de nuestros servidores fue de aproximadamente 2 horas para obtener la nube de puntos global con la máxima densidad y ensamblar las fotos de 360°.
La visita virtual
Era necesaria una fase de optimización de datos para aligerarlos y darles buenas propiedades para que pudieran cargarse y visualizarse en un navegador web. Duró unos 30 minutos en nuestros servidores.
Puedes probar el recorrido virtual a continuación. Visualizará los puntos de interés tanto en el plano 2D como en la vista fotorrealista. Para encontrar extintores de incendios, al introducir «ext» en la barra de búsqueda de la parte superior izquierda, obtendrá una lista de ellos.
Planos 2D
El método manual más efectivo para extraer el plano 2D del área es usar una herramienta de manipulación de nubes de puntos para tomar un «corte» horizontal del área en el lugar correcto. Sobre esta base «métrica» y después de algunos tratamientos para refinar la línea, los contornos se vuelven a dibujar con un software de dibujo CAD orientado a la arquitectura. Luego exportamos en formato vectorial DXF o DWG. Se ha reintegrado un plano modelado en el recorrido virtual, al que se puede acceder en la ventana de la parte inferior derecha. Este plano aparece en un mapa base que también muestra la situación del edificio a una escala más global.
El modelo 3D
Al igual que con los planos 2D, es posible «volver a dibujar» un modelo 3D sobre la nube de puntos que se ha capturado. Muchas herramientas incorporan opciones avanzadas para detectar formas y sustituirlas por objetos 3D, las más conocidas son Autodesk Revit o Autocad, Trimble RealWorks o SketchUp, Sistema Dassault SolidWorks o Catia, Rhino 3D, etc. Este trabajo requiere más tiempo que para los planos 2D y solo se realiza si el uso lo requiere absolutamente. El coste del modelado 3D de edificios oscila entre 0,50 y 2,00 euros por m2 (según la superficie, el tipo y la precisión requerida).
La simulación
Una vez que se ha establecido la base métrica mediante planos 2D o directamente en un modelo 3D (no obligatorio), es posible importar estos datos al software CAD y simular un nuevo diseño o probar nuevas ubicaciones para las máquinas.
En el caso de este hangar, se adoptó el enfoque desde el plano 2D y el trabajo solo se realizó desde el suelo. Dada la altura de los edificios y de los objetos que se van a almacenar, hay pocas posibilidades de que se produzca una colisión con el techo. Por ejemplo, al integrar las cajas de encuadre 2D (líneas azules en la parte inferior) del fuselaje y del rotor, es posible mover los elementos y optimizar el espacio. En este hangar, por ejemplo, se puede duplicar la capacidad de almacenamiento de la máquina y pasarla a tener dos R44 y dos EC120.
Conclusión
Ya sea para un hangar aeronáutico o, más en general, para almacenes o almacenes industriales, es importante optimizar el espacio. Es una cuestión de coste, organización y productividad al mismo tiempo. Este caso simple y pragmático describe un enfoque 2D para simular diferentes organizaciones del espacio utilizando herramientas accesibles. Además de estas simulaciones, el propietario y su arquitecto (o la oficina de diseño o el contratista general) pueden utilizar datos 3D (nubes de puntos) para cuantificar el trabajo. La visita virtual también se puede utilizar para promover la empresa y su actividad.
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