Para las instalaciones construidas antes del modelado CAD existe poca o ninguna documentación sobre lo construido o, en muchos casos, la documentación no coincide con exactitud con la estructura existente. La falta de documentación puede provocar demoras en proyectos de actualización de diseños, donde los constructores necesitan dimensiones exactas de las estructuras existentes para comprender qué se necesita construir. Tradicionalmente, los métodos de ingeniería y construcción se basan en la obtención e integración de información de planos existentes y mediciones de campo manuales para producir modelos CAD actualizados. Sin embargo, este método puede consumir mucho tiempo y dinero.

Para CMDS, una compañía con sede en Cypress, California que se especializa en el diseño y el proyecto/la construcción de instalaciones de alimentos y bebidas, el uso de la tecnología de escaneo láser 3D ofrece una solución eficiente y rentable para proyectos de actualización de diseño en 2D y 3D. Al integrar el escaneo láser en su flujo de trabajo, CMDS ha logrado proporcionar un medio más veloz y más eficiente de obtención de condiciones conformes a obra de instalaciones indocumentadas.

Problema

Antes de la implementación de la tecnología de escaneo láser en sus flujos de trabajo, CDMS utilizaba una combinación de cintas métricas, niveles láser, tránsitos, niveles, plomadas y buscadores de rango láser para obtener datos de medición de estructuras de tamaños variables, entre 1.000 y 100.000 pies cuadrados. Además de ser un proceso tedioso que consumía mucho tiempo, con estos métodos los proyectos estaban sujetos a demoras en la programación y riesgos financieros debido a las potenciales imprecisiones de los datos.

Durante el proceso de obtención de datos de medición utilizando estos métodos manuales más antiguos, las probabilidades de fallar en una medición crítica son enormes. No recolectar una medición vital puede ser un error muy costoso, que requiere tiempo y dinero adicionales para regresar al lugar y volver a recolectar la información faltante. Por ejemplo, imagínese que está recolectando datos en una instalación en Baldwinsville, New York y después de regresar a la oficina central en Cypress, California, el equipo se da cuenta de que les falta una medición crítica. Los gastos adicionales de viaje y alojamiento podrían ser la diferencia entre pérdida y ganancia para la compañía; o aun peor, la demora podría significar no cumplir con un plazo programado, y esto podría dar lugar a la pérdida de un cliente.

Solución

Después de evaluar varios competidores diferentes, CMDS determinó que el FARO Laser Scanner proporcionaba la facilidad de uso, un costo inferior y la portabilidad necesarios para su línea de trabajo. “La portabilidad de la unidad comparada con otros escáneres terrestres nos permite enviarla o transportarla dentro del país a cualquier lugar de proyecto. La facilidad de uso es también la mejor característica de esta solución, ya que lleva menos tiempo de montaje y no hay necesidad de conectarla a una computadora portátil para guardar los datos de los escaneos”, dice Vernon Jensen, presidente y dueño de CMDS.

La obtención integral de datos del escáner láser elimina la necesidad de viajar nuevamente a la planta de un cliente para tomar mediciones adicionales, y los datos obtenidos proporcionan un registro permanente que se puede volver a utilizar muchas veces en futuros proyectos de diseño. Por ejemplo, CMDS utiliza con frecuencia los datos de nubes de puntos obtenidos con el FARO Laser Scanner en proyectos de gestión de instalaciones para mostrar la ubicación exacta de diversas maquinarias; los datos ayudan a los clientes a identificar con rapidez las fallas en los componentes y minimizan el tiempo de inactividad de la planta.

En un proyecto reciente en una importante planta de fabricación de bebidas, CMDS tuvo a su cargo la tarea de reubicar una línea de llenado y empaque de latas de 24 onzas en otra planta. El plano de piso de la ubicación original de la línea de 24 onzas era completamente diferente al de la ubicación propuesta, era necesario retirar una línea de llenado y empaque de botellas de 12 onzas antes de instalar el nuevo sistema. Mediante el escaneo de las plantas de línea de llenado y empaque de botellas, el equipo de diseño logró determinar las piezas del sistema existente que se podían utilizar en el nuevo diseño y la manera de realizar un ajuste óptimo de los componentes de empaque de 24 onzas en la nueva ubicación.

Los métodos tradicionales de medición requerían el trabajo de cuatro ingenieros durante 5 a 10 días cada uno para documentar las instalaciones. Con el uso del FARO Laser Scanner, CMDS pudo ahorrar más de 180 horas hombre, reducir el número de ingenieros a dos y dedicar solo un día cada uno a ambas instalaciones.

Retorno de inversión

El FARO Laser Scanner le permite a CMDS cumplir su compromiso con los clientes de proporcionar productos finales 3D precisos y de alta calidad que se utilizan para ayudar a agilizar el proceso de documentación conforme a obra. Desde que comenzó a implementar el escaneo láser en su proceso, la compañía ha registrado un aumento diez veces superior en la consistencia y el servicio de su flujo de trabajo.

“Los métodos de medición obsoletos consumen mucho tiempo y, como todos dicen, «el tiempo es oro». Lo mejor del escaneo láser es que virtualmente no hay manera de perder u olvidarse una medición. Tener que volver a una ubicación para recolectar información, especialmente viajar largas distancias, puede ser muy costoso. No tenemos que hacer esto porque capturamos todos los datos la primera vez”, dice Jensen.

James R. Loumiet & Associates (JRLA, www.jrla.net) – una de las primeras firmas de reconstrucción de accidentes en los Estados Unidos en tener y utilizar un escáner láser para la reconstrucción de accidentes ferroviarios – brinda servicios de consultoría y peritaje a la industria legal, de seguros y de transporte. Ubicada en Independence, Missouri, JRLA se especializa en la reconstrucción de accidentes ferroviarios y de tránsito, análisis de seguridad de carreteras, análisis de registradores de datos de eventos de vehículos, escaneo láser 3D y simulación por computadora de trenes y colisiones.

En un caso reciente de accidente ferroviario, JRLA fue contratada por Massachusetts Bay Commuter Rail (MBCR), una línea de ferrocarril de pasajeros de Boston, para determinar la manera en que un vagón de carga de 130 toneladas que transportaba maderas y estaba aparcado se soltó, pasó sobre un descarrilador y se dirigió a una vía principal, donde colisionó con un tren de pasajeros de MBCR y varias personas resultaron lesionadas. Un descarrilador es un dispositivo que se coloca sobre un riel y está diseñado para descarrilar un vagón en caso de que este se suelte. En este caso, supuestamente había un descarrilador colocado sobre la vía industrial entre los vagones de carga y la vía principal.

Después del accidente, los investigadores examinaron el descarrilador y lo encontraron en posición desactivado (OFF). Sin embargo, cuando se examinaron las ruedas del vagón de carga, se encontró pintura del descarrilador en las dos ruedas delanteras del vagón, pero no había pintura en las dos ruedas traseras.

Dado que la geometría del dispositivo de descarrilamiento estaba diseñada para redirigir y desviar la rueda de un vagón fuera del riel cuando una rueda pasa sobre el dispositivo, JRLA tuvo la tarea de analizar por qué el dispositivo no había descarrillado el vagón si inicialmente había sido colocado en posición activado (ON) sobre el riel; y si había sido colocado correctamente sobre el riel, de qué manera el vagón había logrado pasar por encima del mismo.

Problema

El componente principal de un descarrilador se llama zapata; es una pieza de metal fundido de 24 pulgadas de largo ubicada en la parte superior del riel y diseñada para evitar movimientos no autorizados o evitar que vehículos rodantes sin supervisión lleguen hasta una vía principal.

Para poder comprender por qué el vagón no se descarriló, JRLA determinó que era importante analizar la interacción entre la zapata del descarrilador y las ruedas del vagón. Sin embargo, las formas únicas, complejas y amorfas de la zapata del descarrilador y de las ruedas del vagón dificultaban en gran medida la captura y el análisis de detalles geométricos completos de la zapata y de las ruedas mediante métodos tradicionales como cintas métricas y perfilómetros mecánicos.

Solución

Para alcanzar el nivel de precisión necesario para esta investigación, JRLA determinó que la mejor solución era capturar y analizar modelos 3D de la zapata del descarrilador y las ruedas del vagón. Con la ayuda de Direct Dimensions, Inc. para realizar el escaneo, JRLA logró obtener modelos 3D del dispositivo de descarrilamiento, de una sección del riel y de las ruedas del vagón utilizando el FARO Laser Scanner. Los modelos 3D le permitieron llevar los objetos escaneados a un entorno 3D para analizar la interacción entre las ruedas, la zapata de descarrilamiento y el riel.

Tras analizar la evidencia en el entorno 3D, JRLA pudo determinar que la zapata de descarrilamiento había sido colocada inicialmente sobre el riel, pero no totalmente sobre el mismo, lo que dejaba aproximadamente una pulgada de la parte superior de riel expuesta.

Cuando el vagón de carga se soltó y pasó por encima del descarrilador, la rueda delantera pisó la zapata y fue desviada hacia la parte superior del riel. Sin embargo, en lugar de descarrilar, la rueda se reubicó sobre el riel y continuó desplazándose. Como resultado de la interacción entre la rueda y el descarrilador, quedó pintura del descarrilador en la primera rueda.

La segunda rueda hizo lo mismo, excepto que cuando volvió a ubicarse sobre el riel, estaba junto a la zapata y empujó a la zapata completa fuera del riel, y las dos ruedas traseras no tocaron la zapata. Esto explica la ausencia de pintura del descarrilador en las ruedas traseras. Al trabajar con los modelos escaneados con láser, JRLA logró explicar la evidencia y determinar de qué manera el vagón pasó por el descarrilador.

Retorno de inversión

La reconstrucción de accidentes presenta un gran desafío en lo referente a la documentación precisa de evidencia en colisiones de trenes y automóviles de manera útil y segura. James Loumiet, Presidente de James R. Loumiet & Associates, expresó: “La decisión de comprar un FARO Laser Scanner y el software FARO Scene se basó en la capacidad de estas soluciones de proporcionar a nuestra firma capacidades analíticas y forenses que no estaban disponibles en productos de otros fabricantes”.

La incorporación del FARO Laser Scanner y el software Scene a su equipo de instrumentos le ha permitido a JRLA mejorar la calidad de sus servicios analíticos y demostrativos, y reducir el tiempo de obtención de mediciones en algunos casos en más del 75%. Por ejemplo, en una carretera transitada con muchas marcas de neumáticos, podría llevar hasta 4 horas hacer mediciones y dibujos básicos. Con el FARO Laser Scanner, se pueden tomar las mismas mediciones y generar un modelo 3D completo en aproximadamente treinta minutos a una hora.

En general, el mayor valor de utilizar la tecnología que brindan estas herramientas adicionales ha sido la capacidad de proporcionar servicios forenses de última generación a sus clientes, lo que muy pocas empresas pueden igualar.

Como innovadora en la industria de reconstrucción de accidentes ferroviarios, la empresa ha llegado muy lejos en lo referente a la integración del escaneo láser en sus procesos y flujos de trabajo. Sin embargo, esto solo pudo lograrse con la ayuda del soporte continuo de FARO. Según las palabras de Loumiet: “El servicio, el soporte y la disponibilidad de FARO para trabajar con nuestra empresa y ayudarnos a integrar el escaneo láser en nuestros servicios de análisis forenses fue otra razón por la que elegimos a FARO sobre otro fabricante. El apoyo ha sido excepcional”.