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從產品開發、制造交付到維護檢修，先臨三維高精度三維掃描技術在重工機械領域的創新應用實踐
應用案例
2025.06.10
大型機械裝備的研發與制造，是衡量一個國家工業水平的重要指標之一。在全球制造業競爭日益激烈的市場環境下，重工機械企業正通過數字化技術創新構建核心競爭力。
在此背景下，高精度三維掃描技術作為一種前沿的3D全尺寸測量工具，憑借準確、高效、便攜、易用的特性正深度融入重工機械的智能化研發生產進程中，為機械裝備的產品高效開發、生產質量保障和后期維護檢修提供了強大的數據支撐，有力驅動著重工機械領域智能制造水平的加速升級。
高精度三維掃描技術
驅動重工機械產品全生命周期質量控制
作為國家級制造業單項冠軍企業，先臨三維深耕高精度三維掃描技術，在重工機械領域有著廣泛的實踐應用，從新品開發驗證到生產制造控制，從成品質量檢測到設備維修維護，該技術應用可貫穿產品生命周期的各個環節。
傳統的產品開發通常是設計工程師憑借自己的產品設計理念構建產品圖紙，或者利用堆模的方式進行外形設計，導致產品設計周期長、難度大，且容易導致開模失敗，具有較大的風險。而大型機械的結構通常非常復雜，有許多不規則的幾何形狀，這對三維掃描的準確性也提出了很高的要求。
先臨三維高精度三維掃描技術方案，可高效獲取現有產品的完整數據，為工程師提供高精度三維模型數據參考，使其能夠快速準確地進行產品原型制作、逆向工程、設計驗證及迭代優化，縮短產品設計周期，?提高設計效率和準確性，加快新品研發速度。
案例背景：柳工建機江蘇有限公司，隸屬于世界工程機械50強的柳工集團，精耕混凝土機械領域10多年。柳工建機一直進行重工機械的自主研發，也在尋求更加高效的數字化手段來助力重工機械的新品開發和產品質量檢測。為此，柳工建機與先臨三維合作，將高精度三維掃描技術應用于挖掘機的新品研發中。
汽輪機是一種以蒸汽為動力，將蒸汽的熱能轉化為機械功的旋轉機械，在發電廠、鋼鐵廠、大型遠洋船舶中均可見到其身影。而汽輪機保溫外殼對縮短起動時間，降低起動汽溫具有重要意義。用戶在定制過程中，需要準確的尺寸以進行保溫外殼的高效設計。傳統方式下，設計人員使用皮尺進行測量，需要多人配合，且數據容易存在偏差，導致裝配過程中出現問題。
某制造商使用先臨三維FreeScan UE系列手持三維掃描儀快速準確獲取汽輪機及其保溫外殼的完整三維尺寸，特別是涉及到需要裝配的關鍵點位數據。同時，FreeScan UE系列使用便攜，只需一位工程師即可直接在汽輪機生產車間完成測量，加快了保溫外殼的設計整體進程。
在現代制造中，重工機械設備的生產制造通常需要多方協作，最終成品的質量和精度很大程度上取決于零部件的形位與尺寸公差等。因此，供應鏈中每個環節都需要嚴格控制尺寸質量，以避免零部件的尺寸偏差不斷積累，從而影響裝配環節和成品性能。
先臨三維高精度三維掃描技術方案提供了一種客觀、精密的檢測工具，通過無損、快速地捕獲對象的完整三維數據，進而實現高質、高效的尺寸質量控制，顯著降低了傳統測量方式中因人工操作而產生的誤差和成本消耗，使制造企業能夠迅速發現并糾正生產過程中的尺寸偏差，從而保障供應鏈運轉的效率與靈活性。
FreeScan Trak Pro系列跟蹤式激光三維掃描系統憑借其光學動態追蹤的特性，無需貼點，就可以快速獲取整個車身的完整三維數據，與原始的CAD設計數據相對比，即可快速檢測車身的焊接質量，輸出檢測結果，用戶能夠直觀地在色譜圖上查看焊接位置是否偏移，是否出現漏焊現象等，為后續的工作提供依據。
案例背景：某石油裝備制造企業在模具制造環節，為縮短生產砂型模具的制作時間，采用3D打印的方式制造砂型模具。砂型模具形狀復雜，傳統方式難以進行有效測量。此前，該企業采用外包的方式來進行檢測，以滿足客戶要求發貨時附上三維檢測報告的要求，但外包檢測按件收費成本高，且由于往返運輸、排期等待時間長，容易影響到產品的交付周期，且隨著訂單量的增多，尺寸檢測的頻率越來越高，該企業亟待提高自身的產品質量檢測能力。
通過與先臨三維合作，該企業引進FreeScan Combo計量級雙光源手持三維掃描儀，能夠快速掃描砂型模具。以70-80公分左右的砂型模具為例，幾分鐘即可掃描獲取三維數據。在檢測軟件中將掃描的實物數據與設計數據相對比，即可高效簡便完成全尺寸檢測工作，并得到檢測報告。
案例背景：四川德恩精工科技股份有限公司，是國內機械傳動領域最大的皮帶輪、錐套等機械傳動零部件制造商之一，產品出口規模連續位居同行業首位。在鑄造環節，需要對鑄造模型、鑄造砂型模具及毛坯鑄件進行表面尺寸缺陷檢測，并確保鑄件預留足夠的加工余量以避免過切風險。德恩精工選用了先臨天遠FreeScan Trak Pro2跟蹤式激光三維掃描系統，無需貼點、快速掃描，能夠對各種不同大小的鑄件快速進行全尺寸檢測，同時，通過實物三維數據與數模對比，可直觀查看加工余量情況。
在重工機械產品的制造和應用過程中，零部件磨損是不可避免的，但即使是微小的誤差也可能導致重大損失。因此，產品的定期維護、檢修是非常必要的。隨著先臨三維高精度三維掃描技術在工業制造中的不斷普及，其也成為了全球各地機械制造企業中尺寸三維檢測、產品維修維護的重要工具。
制造商可以通過FreeScan系列手持式激光三維掃描儀和跟蹤式三維掃描系統，快速獲取機械產品的高精度三維數據，從而追蹤和分析產品零部件的磨損情況，不僅能及時發現并準確找到需要維護或更換的部件，確保其長期穩定運行和延長使用壽命，還能為零部件復刻定制及保養維修提供準確的數據支持。
案例背景：科卡科多-辛克雷水電站總裝機容量150萬千瓦，共安裝了8臺沖擊式水輪機組，是厄瓜多爾規模最大、外資投入最多的水電站。水輪機作為水力發電的核心設備，其性能與狀態直接關系到水電站的整體效能與長期運行的可靠性，為了保障水輪機能夠穩定運轉，定期進行檢測與維修工作尤為重要。然而來回運輸水輪機既昂貴又耗時，面對這一挑戰CCS水電站引入先臨三維FreeScan Combo計量級雙光源手持三維掃描儀，基于掃描數據可快速生成葉片磨損偏差報告，為維修工作提供了準確可靠的依據，幫助其提高水輪機葉片檢測和維修的效率。
FreeScan Combo重量僅有630克，小巧的體積也方便在水輪機葉片之間的狹窄空間內靈活工作，技術人員可以輕松地將其帶到水電站現場進行掃描，無需返廠維修，既不影響工作進度，也節省了設備運輸的大量資金。
激光模式下，設備每秒可獲取350萬個三維數據點，精度可達0.02mm，掃描過程快速流暢，能夠精準捕捉物體表面磨損特征，有助于確定磨損程度并進行更準確的維修。
最終，用戶找到了先臨三維，通過FreeScan UE系列手持激光三維掃描儀來進行維修零件的三維數據復刻。基于此，用戶的半自磨機后續的維修從而能夠進行高效、準確地維修，突破了從前機械維修耗時長、效果不理想、需要返工的困境，提高了維修效率，減少了設備停機時間和經濟損失。
高精度三維掃描技術的深度應用，已成為重工機械領域實現智能制造升級的關鍵引擎。在設計開發環節加速了創新迭代，在尺寸質量控制環節構筑了精密防線，在維護檢修環節破解了傳統難題，全方位提升了制造企業的核心競爭力。
從國內領軍企業到國際大型項目，其廣泛而深入的實踐應用案例無不印證了先臨三維高精度三維掃描技術對重工機械領域提升效率、保障質量、降低成本、突破維修瓶頸的強大賦能。未來，先臨三維也將繼續推出更加先進、智能的高精度三維掃描檢測方案，積極擁抱數字化轉型的浪潮，為重工機械領域的轉型升級注入強勁動能。
