随着“互联网+”、“工业4.0”和“中国制造2025”等概念相继提出与深入践行，以工业化和信息化深度融合为核心的智能化制造，成为了制造业的发展方向与趋势，其中建立和完善数字化工厂是实现智能制造的基础。

“数字化工厂”以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。

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石化企业中的设备错综复杂，管道纵横交错，要管理的对象在空间上密集排列，通过二维符号或线条的描述方式已显得束手无策，而通过三维激光扫描技术可以快速、准确、便捷地获取石化装置实物（设备、管网、框架）的三维空间信息，在石化企业具有广阔的应用前景。

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三维数字化工厂是建立在模型基础上的综合应用管理系统，通过三维激光扫描技术，对目标的整体或局部进行高精度测量，生成三维的彩色点云，即可将周围环境数字化、存储在电脑中。

与传统方法相比，它既可以节省外业工作时间，缩短工期，又可以将建筑、管道等信息全部记录下来，方便后期二维出图与三维建模，从而更好的对工厂设施进行管理。

石化企业数字化工厂三维扫描项目案例

某工厂为实现三维的、自动化的数字化工厂整体建设和运维管理等工作，需要采集整个厂区的建筑物、内部结构、设备及管线的三维数据，并建立标准化的三维数字模型。

石化厂三维扫描现场图

诺斯顿技术团队采用扫描仪布设扫描点，控制扫描仪累计误差。多角度的扫描采集工厂内建筑、厂房、设备、管道等点云数据并进行预处理。

石化工厂整体点云数据

用快速点云处理软件进行点云拼接整合，建立点云数据库，演示浏览整体点云效果，通过原始点云进行三维建模、贴图、实现厂区三维数字化。

石化工厂部分点云数据

石化工厂三维模型图

基于三维数据库的数字化管理，通过点云与模型数据满足个性化的CAD成果需求。

石化工厂平面CAD图

一、快速定义模型

配合管线数据库，进行快速管线建模。数据库对应各种弯头、三通、减径接口等形状并进行自定义。并可标注显示。

二、设备模型制作

能够将选择的点云输出STL格式的多边形数据，结合建模软件进行快速建模。

三、设备设计比对分析

红色与蓝色区域分别代表测试部分与原始标准设计的偏差位置和程度，可以反映设备磨损情况

四、厂区漫游

可以方便地设定漫游线路，从不同角度观看虚拟工厂，犹如身临其境

五、干扰检查

将某一实体的三维模型直接契入到三维点云数据中，预先设定该实体的移动线路，以检查该物体搬动时是否与其他设备产生碰撞冲突。

六、工厂布局研究

直接使用测量点云对设备进行处理、移动，进而能够自由自在地对设备的布置进行研究，大大提高了效率

数字化工厂贯穿整个石化炼油厂的设计、建设、生产与管理，它不是一个独立的系统，而是多个应用系统的整合。它提供了与现实工厂一致的三维虚拟数字环境，通过集成在虚拟环境中的海量数字信息，使企业更轻松自然地理解并掌控现实工厂。

诺斯顿测量技术（北京）有限公司是一家以三维扫描数字化及三维测量服务为核心的高新技术企业。诺斯顿服务过多家国内知名单位，具有丰富的项目经验，案例包括：燕山石化三维扫描建模项目、中石油库数字化项目、国家电网三维可视化数字管理平台数据供应商、南方电网三维可视化数字管理平台数据供应商、中国中车数字化工厂项目、中石油中石化油罐容量计量项目、鞍钢集团数字化工厂三维项目、北京大剧院三维扫描项目、梅溪湖文化馆三维扫描逆向工程、贵阳隧道三维扫描项目、故宫三维数字化、《八佰》、《囧妈》、《超时空同居》等。

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