Miten 360 asteen kuvausjärjestelmiä voidaan käyttää Meyer Turun telakalla tulevaisuudessa?

15.12.2022

Kukapa olisi osannut kuvitella vielä kymmenen vuotta sitten, että puhelimilla olisi mahdollista saada 360 asteen panoraamakuvia ja niiden avulla on mahdollista saada yllättävän tarkkoja mittatietoja. Kuvaustekniikka kehittyy edelleen huimaa vauhtia, mutta pysyykö laivateollisuus kehityksen mukana? Entä miten 360 asteen kuvausjärjestelmiä pystytään käyttämään apuna laivanrakennuksessa? Uudet ohjelmistot ja uudet ominaisuudet voivat mahdollistaa kuvadokumentaation toteutuksen entistä tehokkaammin tai jopa aivan uudella tavalla. Siksi uusien kuvadokumentaatiojärjestelmien ja kuvaustekniikoiden seuraaminen on tärkeää.

Miten työt toteutettiin?

Projektissa tutustuttiin Meyer Werftin telakan käytettäviin kuvausjärjestelmiin sekä niiden käyttöön ja käytäntöihin: järjestelmiä vertailtiin keskenään ja selvitettiin, miten Meyer Werftin- ja Meyer Turun telakka käyttävät kuvausjärjestelmiä hyödykseen tällä hetkellä. Meyer Turun telakalla tehtiin monipuolista havainnointia ja sekä Meyer Werftin että Meyer Turun telakan eri osastojen henkilöstöä haastateltiin. Tehdyn tiedonhankinnan ja pohdintojen pohjalta arvioitiin eri 360 asteen kuvausjärjestelmien soveltuvuutta Meyer Turun telakalla nyt sekä myös tulevaisuuden käyttömahdollisuuksia Meyer Turun telakan eri toiminnoissa. Tällaisia käyttömahdollisuuksia löytyy esimerkiksi suunnittelun eri vaiheissa, toimijoiden välisessä kommunikoinnissa sekä viestinnässä.

Kuva 1. ImageMap-järjestelmässä käytettäviä välineitä. Kuvassa muun muassa kolme kameraa, taulutietokone, sekö teleskooppivarsia.

Tarkasteltavat kuvausjärjestelmät

  • ImageMap
  • TruView
  • Matterport
Kuva 2. Kuvausjärjestelmiä käytetään erityisesti raskaasti varustelluilla alueille, kuten laivan konehuoneissa.

ImageMap

ImageMap-järjestelmä on Meyer Werftin telakan käyttämä kuvausjärjestelmä. Siinä laivan alueita kuvataan tavallista panoraamakameraa käyttäen. Kuvat linkitetään laivan pohjakuvan eli GAP:in päälle luotaviin kuvanottopaikan symboleihin projektialueelle, joka on alla olevassa kuvassa merkitty vihreällä läpinäkyvällä vihreällä ruudulla. ImageMappia käytetään tavallisimmin laivan raskaimmin varustelluilla alueilla, kuten konehuoneissa.

Kuva 3. Kuvassa ImageMap-järjestelmän projekti alue rajattuna vihreällä laivan pohjakuvan päälle, sekä kuvanottopaikan symbolit.

TruView

TruView-järjestelmän kuvien talletus GAP:iin toimii samalla tavalla, kuin ImageMapissakin. Erona on kuitenkin, että Truviewin kanssa käytetään laserkeilaimia, panoraamakameroiden sijasta. Laserkeilainten avulla TruViewin kanssa saadaan tarkkaa mittatietoa laserkeilattavasta alueesta sen muodostaman pistepilven avulla. Meyer Turun telakka ja Meyer Werftin telakka ovat jo pitkään käyttäneet laserkeilausteknologiaa, mutta se on joissain tapauksissa todettu liian työlääksi prosessiksi tarvittavan tiedon määrään nähden: laserkeilauksen tuottamasta mittatiedosta ei välttämättä ole aineiston loppukäyttäjille juurikaan lisäarvoa. Tämä aiheuttaa resurssien hukkausta erityisesti, koska laserkeilaimet ovat monta kertaa ImageMapissa käytetettäviä panoraamakameroita kalliimpia ja hitaampia. Lisäksi laserkeilaimen luomat kuvat eivät rakeisen pistepilven vuoksi ole kuvanlaadultaan yhtä tarkkoja kuin ImageMapissa käytettävien panoraamakameroiden kuvat. TruView-järjestelmää käytetään laivateollisuudessa muun muassa laivan teräsrakenteiden mittaamisessa.

Kuva 4. TruView-järjestelmän laserkeilaimen ottama kuva laivan tilasta. Kuvasta nähdään laserkeilaimen ottamalle kuvalle ominainen rakeisuus.

Matterport

Matterport on näistä järjestelmistä vähiten käytetty Meyer Werftin- ja Meyer Turun telakoilla. Itseasiassa Meyer Turun telakalla järjestelmää ei käytetä ollenkaan ja Meyer Werftin telakalla järjestelmää on käytetty hyvin vähän. Matterport eroaa aikaisemmista järjestelmistä siten, että siinä panoraamakameralla otetuista kuvista on myös mahdollista saada mittatietoa. Vaikka näin saatu mittatieto on yllättävänkin tarkkaa, ei se tarkkuudeltaan yllä TruView käyttämien laserkeilainten tasolle. Matterportille ominaista on myös sen avulla luodut nukketalo-näkymät. Matterportilla kuvattujen tilojen pohjalta pystytään luomaan 3D-malli, joka auttaa hahmottamaan kuvattua aluetta kokonaisuutena. Nukketalo-näkymästä voidaan valita tiettyjä huoneita, kerroksia tai tiloja, joita halutaan tarkastella lähemmin.

Kuva 5. Kuvassa Matterportin nukketalonäkymä.

Keitä haastateltiin?

  • ENG’nD:n suunnittelutiimin vetäjä.
  • Kaksi Meyer Turun telakan takuuosaston ”Warranty Manager”-tittelillä toimivaa henkilöä.
  • Meyer Turun telakan mittainsinööri.
  • Meyer Werftin telakan kehitysosaston jäsen.

Miksi laivan tilojen dokumentointia tarvitaan?

Haastattelujen perusteella ydinongelma on laivan 3D-mallin ja rakennetun laivan epäsuhta: rakennettu laiva ei todellisuudessa ole samanlainen kuin 3D-malli. Miksi näin ei ole? Miksi laivaa ei saa rakennettua sellaiseksi, kuin se on suunniteltu rakennettavan? Haastatteluissa selvisi, että erilaisten modulaaristen osien, kuten esimerkiksi ilmastointiputkien asennuksessa asentajalla on mahdollisuus tehdä omia valintoja putken kulkeman reitin suhteen. Myös tuotannossa tehdään omia ratkaisuja, jotka eivät aina välity suunnitteluun. Tämän vuoksi laivan 3D-malli ei vastaa todellista laivaa. Tämä taas voi aiheuttaa ongelmia muun muassa takuuosastolle, jos esimerkiksi vuotava putki pitää vaihtaa, mutta putken sijainnista tai sen kulkemasta reitistä ei olekaan varmaa tietoa. Suunnitteluosastolla taas rakenteita voidaan suunnitella kohtaan, jossa 3D-mallin mukaan ei pitäisi olla esteitä, mutta todellisuudessa tiellä voi olla vaikkapa putkilinja.

Ydinongelmaksi selvisi laivan 3D-mallin ja rakennetun laivan epäsuhta.

Miten tulevaisuudessa?

Haastatteluissa saatiin kerättyä ideoita ja ajatuksia laivan tilojen dokumentoinnin tarpeista nyt ja tulevaisuudessa. Haastattelujen perusteella ImageMap nähtiin toimivana järjestelmänä laivan tilojen dokumentointiin. Sen käyttöä voitaisiin keskittää raskaimmiten varustelluille alueille ja osalta näistä alueista voitaisiin kerätä myös tarkkaa mittatietoa TruViewin avulla. Tulevaisuudessa voisi myös olla mahdollista kuvata laivan tiloja niiden eri rakennusvaiheissa. Matterportille ei haastatteluista toistaiseksi löytynyt kannatusta. Matterport on järjestelmistä ainoa, jonka avulla kerätty data tallentuu Matterportin palvelimille ulkomailla. Tämä koettiin tietoturvariskiksi. Myöskään Matterportin nukketalonäkymää ei koettu hyödylliseksi laivanrakennuksessa. Sen koettiin olevan enemmänkin hyödyksi pienempien kokonaisuuksien, kuten talojen kuvauksessa.  Meyer Turun telakka päätti ottaa opinnäytetyötä tehdessäni ImageMap-järjestelmän käyttöön telakalla.

Lähteet:

Toiviainen J. 2022 360 asteen kuvausjärjestelmien käyttö Meyer Turun telakalla – Theseus Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.