工信部《“十四五”智能制造发展规划》中提出，到2025年，规模以上制造业企业基本普及数字化，初步实现智能转型。作为智能制造的关键技术，数字孪生以数字化的形式对现实实体和系统进行实时的虚拟仿真，为智慧工厂实现更加精准、高效的生产、降本增效起到了赋能作用。
本文介绍了使用徕卡RTC360解决方案，对某汽车工厂进行整体扫描，获得点云数据，并构建模型，进而实现仿真系统的创建。
1、工厂扫描
在进行工厂扫描时，首先要进行场景分析，了解架站位置与扫描顺序，才能更高效、更完整地进行场景扫描作业。此次扫描主线区域（长100m、宽17m），包含52台机器人。在如此复杂的环境中，使用徕卡RTC360作业，5小时采集113站数据，完整覆盖了主线区域的每个角落，实现点云扫描获取的第一步。
图1 徕卡RTC360扫描工厂车间
2、点云处理
扫描结束，将点云导入徕卡Cyclone Register 360软件中，进行自动拼接。113站数据的拼接工作仅用30分钟。由于采用了高精度、高密度的作业模式，113站点云包含了42亿点的海量数据，如此庞大数据量不经过处理，很难进入第三方仿真软件中，然而徕卡Cyclone软件可以轻松地对海量点云进行分类、去噪、裁切等操作。
通过去噪、统一、分割等多种操作，最终将主线100m长的区域，按照工作台划分为五个分块，并将点间距控制在2mm，优于客户所要求的5mm点间距。
图2 点云数据
3、提取基准面
原始的点云数据在仿真软件中无法实现精准捕捉，对特定位置的获取有一定难度。为了解决这种困难，需要在徕卡Cyclone中完成特定基准面的拟合。将拟合好的数据再导入仿真软件中，可以很方便的实现精准定位。
１）机器人底座圆柱的提取
将机器人底座的圆柱在徕卡Cyclone中进行分离，分离出来之后可以完成更好的拟合。
图3 徕卡Cyclone可一键精准拟合底座圆柱
２）base面的提取
同圆柱的提取类似，首先将需要拟合base面的部分复制出来，删掉不需要的杂点，然后框选base面点，选择拟合平面即可。
图4 模型和基准面
总结
此次使用徕卡RTC360解决方案，在短时间内完成数据采集任务，完成工厂数字化仿真的第一步操作。获取的点云数据在仿真平台中与模型实现完美统一，点云精度优于2mm，为用户的工厂车间模拟、仿真操作奠定了基础。
在整个项目实施中，徕卡RTC360表现了智能、高效、高精度的优秀品质。可总结为以下几点：
徕卡RTC360操作简单，即使从未使用过三维激光扫描仪的人，也能够在短时间内学习并掌握设备操作技巧，快速投入到生产实践中。
徕卡RTC360作业效率高，单站仅需2分钟，一天可以扫描200站以上的数据，大大减少了车间停运时间，减少成本损失。
徕卡Cyclone高效的点云自动拼接技术，当天扫描即可出成果，及时了解扫描进程，防止漏扫、及时补扫，最高效率的完成整个车间的完整点云获取。
高精度的点云数据是徕卡RTC360的独特优势，整体精度能够控制在2mm以内，以最佳的点云精度助力工厂数字化仿真系统的构建，进而为数字孪生的实践应用赋能。
