Przetwarzanie danych – przekształcanie surowych informacji w cenne spostrzeżenia

W dobie cyfryzacji przemysłu, rosnącej złożoności projektów inżynieryjnych oraz potrzeby precyzyjnej modernizacji istniejących instalacji, przetwarzanie danych odgrywa rolę strategiczną. W CAPNOR specjalizujemy się w skaningu laserowym 3D, modelowaniu, inżynierii odwrotnej, zaawansowanej analizie danych technicznych oraz szeroko pojętym projektowaniu inżynieryjnym, dostarczając rzetelne, wysokiej jakości dane.

To właśnie dane — zebrane, uporządkowane i przetworzone — decydują o tym, czy projekt zostanie wykonany precyzyjnie, terminowo i bez ryzyka błędów. Poniżej przedstawiamy nasz spojrzenie na procesy związane z przetwarzaniem danych oraz ich znaczenie dla firm działających w sektorach przemysłu ciężkiego, energetyki, petrochemii czy przemysłu morskiego.

Czym jest przetwarzanie danych?

Definicja i podstawowe pojęcia

Przetwarzanie danych to zorganizowany proces konwersji surowych informacji w wartościową, uporządkowaną i możliwą do wykorzystania wiedzę. Dane te mogą pochodzić z wielu źródeł — od skaningu laserowego 3D, przez pomiary geodezyjne, po dokumentację projektową.

W kontekście CAPNOR przetwarzanie danych obejmuje:

• rejestrację skanów pozyskanych w terenie i uzyskanie chmur punktów,
• wykonywanie modeli CAD/BIM na podstawie danych terenowych oraz innych danych dostarczonych przez klienta (m.in. na podstawie schematów technologicznych),
• projektowanie w środowisku 3D,
• integrację danych z wielu źródeł,
• tworzenie dokumentacji technicznej i raportów,
• tworzenie ‘’Digital Twin’’ dla obiektów przemysłowych

Rola przetwarzania danych we współczesnych przedsiębiorstwach

Nasze wieloletnie doświadczenie pozwala nam na stwierdzenie, że wiele przedsiębiorstw operuje w środowisku, w którym:

• dokumentacja bywa niekompletna,
• instalacje mają wieloletnią historię zmian,
• wymagania bezpieczeństwa stale rosną,
• presja na redukcję kosztów i optymalizację projektów jest ogromna.

Efektywne przetwarzanie danych umożliwia:

• redukcję ryzyka wystąpienia błędów projektowych,
• kontrole stanu faktycznego na danym obiekcie,
• możliwość korzystania z danych przez wielu użytkowników,
• zwiększenie bezpieczeństwa pracy,
• dokładne planowanie modernizacji,
• optymalizację procesów produkcyjnych,
• pełne wykorzystanie technologii cyfrowych jak Digital Twin.

CAPNOR dostarcza przetworzone dane, które stają się podstawą w projektach modernizacji, analizie kolizji, planowaniu prac remontowych czy projektowaniu nowych instalacji.

Główne etapy przetwarzania danych

Gromadzenie i wprowadzanie danych

Pozyskanie danych z terenu lub z dostępnych materiałów projektowych (dokumentacja od klienta), dla naszej specyfiki pracy sprowadza się do wykorzystania:

• skanerów laserowych 3D,

• tachimetrów do pomiarów precyzyjnych,
• ramion pomiarowych oraz trakerów laserowych,
• fotogrametrii,
• dronów,
• informacji oraz dokumentacji przekazanych przez naszych klientów.

Czyszczenie i walidacja danych

Surowe dane często zawierają:

• szumy,
• zakłócenia spowodowane oświetleniem lub odbiciami,
• nieciągłości wynikające z warunków pomiarowych,

Dodatkowo dane bywają niekompletne (np. brakuje pokrycia chmurą punktów części skanowanego obiektu).

Dlatego kolejny etap obejmuje:

• filtrowanie chmur punktów,
• usuwanie artefaktów,
• walidację względem założonych norm jakościowych,
• kontrolę spójności.

Transformacja i integracja danych

Po weryfikacji danych przeprowadza się ich przekształcenie, obejmujące m.in.:

• konwersję formatów,
• nadanie koordynatów zgodnych z układem obiektu,
• łączenie danych z wielu źródeł w jeden model,
• raportowanie przebiegu procesu.

Efektem jest jednolity, kompletny zestaw danych pozwalający na dalsze projektowanie, modelowanie lub analizę.

Przechowywanie i wyprowadzanie danych

Ostateczne dane mogą być:

• przechowywane w bazach danych,
• udostępniane w chmurze,
• udostępniane na portalu internetowym Ayelix,
• eksportowane do różnych systemów CAD/BIM,
• zapisywane w formie raportów, dokumentacji 2D i 3D,
• wykorzystywane w platformach Digital Twin.

Dostarczamy dane w formatach preferowanych przez naszych klientów, w zależności od środowiska CAD, w którym pracują.

Rodzaje przetwarzania danych

Przetwarzanie ręczne a automatyczne

Przetwarzanie ręczne danych zebranych w terenie jest metodą preferowaną dla projektów o dużym skomplikowaniu oraz w przypadkach, gdzie występują duże wyzwania w gromadzeniu danych. Takie sytuacje mają głownie miejsce w strefach obarczonych dużym wpływem czynników zewnętrznych mogącymi wpływać na finalną jakość danych.

Przetwarzanie automatyczne obejmuję procesy, w których duża ilość danych wymaga optymalnego ich przetwarzania. Najnowsze oprogramowania tak renomowanych firm jak Leica Geosystems oraz Faro pozwalają nam na przetwarzanie znaczących ilości danych z zachowaniem oczekiwanej dokładności.

Na obecnym etapie rozwoju technologii jesteśmy przekonani, że łączenie obu podejść daje najlepsze rezultaty zapewniając oczekiwaną dokładność przez naszych klientów.

Przetwarzanie w czasie rzeczywistym a wsadowe

• Przetwarzanie w czasie rzeczywistym to natychmiastowe zbieranie, analizowanie i dostarczanie informacji w chwili ich wygenerowania lub z minimalnym opóźnieniem Stosuje się np. w systemach monitorowania obiektów.
• Wsadowe — to podstawowy sposób opracowywania danych ze skanowania 3D, które często może obejmować gigabajty lub terabajty danych.

Przetwarzanie rozproszone i w chmurze

Wraz z rosnącą ilością danych, technologie przetwarzanie w chmurze stają się standardem:

• umożliwiają równoległe przetwarzanie danych,
• zwiększają szybkość projektowania,
• podnoszą efektywność współpracy między zespołami.

Przetwarzanie w chmurze to coraz częstszy sposób na wykonywanie opracowań danych w szczególności pozyskanych z skanowania mobilnego. Tego typu procesy pozwalają na szybki i mocno automatyzowany sposób pozyskać chmury punktów, które mogą być wykorzystane jako podstawa do dalszego opracowania.

Narzędzia i technologie wykorzystywane w przetwarzaniu danych

Popularne oprogramowanie i platformy

W procesach przetwarzania danych skupiamy się na jakości oraz optymalnym wykorzystaniu rozwiązań programistycznych dedykowanych do naszych urządzeń. Poniżej lista głównych dostawców oprogramowania wykorzystywanego w CAPNOR:

• Autodesk,
• Bentley,
• AVEVA,
• FARO,
• Leica Geosystems,

Narzędzia te umożliwiają analizę, modelowanie, konwersję i integrację danych.

Rola baz danych i potoków danych

Potoki danych zapewniają:

• automatyczny przepływ informacji,
• eliminację błędów wynikających z ręcznej ingerencji,
• standaryzację procesów,
• kontrolę wersji danych — kluczową przy modernizacjach.

Wykorzystanie sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego

AI odgrywa coraz ważniejszą rolę, wspierając:

• automatyczną identyfikację obiektów,
• wykrywanie nieprawidłowości,
• przyspieszanie procesu modelowania,
• analizę odchyleń konstrukcyjnych.

Zastosowanie AI pozwala skrócić czas realizacji projektów i podnieść ich jakość. Coraz częściej spotykamy się z zapotrzebowaniem od strony naszych klientów z zapytaniami o możliwość wykorzystywania danych w procesach przetwarzania, analizowania i archiwizowania danych. Bez wątpienia tego typu rozwiązania będą stanowiły fundament pracy już w niedalekiej przyszłości.

Wyzwania w przetwarzaniu danych

Jakość i spójność danych

Wyzwania związane z jakością i spójnością danych, zarówno dla użytkowników, jak i dostawców, wynikają z dużej ilości i niejednorodności danych pozyskiwanych ze skanowania laserowego. Użytkownicy muszą radzić sobie z błędami pomiarowymi, szumami i brakami danych, natomiast dostawcy stoją przed koniecznością zapewnienia standaryzacji, precyzyjnej kalibracji sprzętu oraz konwersji danych do formatów, które umożliwią klientom dalsze ich przetwarzanie.

Problemy ze skalowalnością i wydajnością

Gigabajty danych z pojedynczego skaningu wymagają:

• silnej infrastruktury obliczeniowej,
• wydajnych systemów pamięci masowej,
• możliwość dostępu do danych przez wielu użytkowników jednocześnie,
• zoptymalizowanych procesów przetwarzania.

Kwestie bezpieczeństwa i zgodności

W sektorach przemysłowych obowiązują wymagania dotyczące:

• ochrony informacji,
• poufności dokumentacji,
• zgodności z normami ISO,
• kontroli dostępu.

Kwestia bezpieczeństwa danych jest niezmiennie głównym czynnikiem, na który kładą nacisk nasi klienci. W sektorach przemysłowych o znaczeniu krytycznym ochrona danych jest bezsprzecznie jednym z kluczowych elementów, który stanowi o zaufaniu i kontynuacji współpracy z naszymi klientami.

Najlepsze praktyki efektywnego przetwarzania danych

Ciągła usprawnianie oraz modyfikacja procesów przetwarzania danych pozwala naszemu zespołowi na ‘’wychwycenie’’ powtarzalnych elementów podczas opracowania danych, optymalizacji wielkości przetwarzanych baz przy jednoczesnym brak utraty jakości.

Poniżej kilka przykładów:

Automatyzacja powtarzalnych zadań

Automatyzacja skraca czas i minimalizuje ryzyko błędów, szczególnie w procesach czyszczenia i wstępnej obróbki danych. W takich procesach poza oprogramowaniem dedykowanym nasz dział programistyczny przygotowuje rozwiązania „szyte na miarę”, pozwalając automatyzować powtarzalne zadania.

Zapewnienie dokładności danych

Systemowe rozwiązania zapewniające kontrolę na każdym etapie cyklu projektowego umożliwiają nie tylko śledzenie postępu prac, ale również zapewnienie oczekiwanej jakości danych. Tego typu podejście pozwala uniknąć kosztownych błędów projektowych, a – co za tym idzie – niepotrzebnych kosztów.

Optymalizacja czasu przechowywania i przetwarzania danych

Zwiększenie wydajności przy jednoczesnym obniżeniu kosztów oraz zapewnienie zgodności z przepisami np. RODO jest zawsze wyzwaniem przy tak dużych ilościach danych jakie są pozyskiwane w CAPNOR. Z biegiem lat stworzyliśmy system, który pozwala nam na odzyskanie danych pozyskanych dla naszych klientów przy niewielkich kosztach w porównaniu z powtórnym wykonaniem prac terenowych lub biurowych. Przejrzysta polityka informacyjna wobec naszych klientów zapewnia bezpieczeństwo i zrozumienie po obu stronach.

Podsumowanie

Znacząca ilość pozyskiwanych danych w stosunkowo krótkim czasie stawia przed firmami wyzwania związane z ich efektywnym przetwarzaniem, walidacją oraz archiwizacją. W CAPNOR, wychodząc naprzeciw oczekiwaniom naszych klientów, tworzymy rozwiązania umożliwiające wygodny dostęp do wybranych danych i ich sprawne zarządzanie. Nasze rozwiązanie AYELIX jest efektem wieloletnich doświadczeń oraz informacji zwrotnej od użytkowników.

AYELIX pozwala na przeglądanie, zarządzanie i uzupełnianie danych za pośrednictwem przeglądarki internetowej. Dzięki temu nasi klienci mogą ograniczyć koszty związane z zakupem specjalistycznego oprogramowania oraz sprzętu komputerowego. W rezultacie CAPNOR świadczy usługi na najwyższym poziomie – od skaningu 3D i modelowania, przez inżynierię odwrotną, aż po pełne wsparcie w projektach modernizacji i utrzymania ruchu.