De kracht van 3D-scans zit in begrip van het waaróm

‘Iedereen die fysiek iets in handen heeft en daar een digitale vorm van wil hebben, kan in principe bij ons terecht’, vertelt Nico wanneer we hem vragen naar zijn klantenkring. ‘Daarbij moet je het in handen hebben overigens niet al te letterlijk nemen, want ook historische ornamenten in een gebouw, een schroef van een schip, of zelfs het complete schip kunnen we scannen. 3D-scannen is in principe gewoon het opmeten van iets met een bijzondere vorm. Rechte lijnen zijn eenvoudig te meten, maar voor organische en complexe vormen heb je een scan nodig. Waarom klanten dat willen verschilt. Het kan bijvoorbeeld nuttig zijn voor montagedoeleinden, als voorbereiding op restauratie, of als controlemiddel bij de productie van onderdelen. Het maakt eigenlijk niet uit wat de reden is. Als wij het doel van de klant kennen, weten wij hoe we de scandata moeten vertalen naar werkbare bestanden.’

Reverse engineering

Gino pakt intussen een draaischijf erbij met daarop een machine-onderdeel. Hij klapt zijn laptop open en begint met de handscanner om het object heen te bewegen. Op het scherm verschijnt direct een weergave van het onderdeel dat voor ons op tafel ligt. ‘Je ziet dat het scannen eigenlijk heel eenvoudig is’, vertelt hij erbij. ‘De scanner projecteert licht in een bepaald patroon op het object en camera’s kijken hoe dat patroon zich vormt. Op basis daarvan weet de software hoe de vorm is. Dat is eigenlijk de basis. Maar daar begint het voor ons pas. Want de scan die je nu op het scherm ziet, bestaat uit een enorme wolk met referentiepuntjes, die allemaal met elkaar verbonden zijn. Die verbindingen vormen kleine driehoekjes, die samen het oppervlak weergeven. Dit voorwerp is slechts twintig centimeter groot, maar heeft al 350.000 vlakjes. Zou je dat in een tekenprogramma stoppen, dan heb je een goede computer nodig! Wij vertalen daarom de ruwe scandata naar werkbare CAD-tekenbestanden. Dat heet reverse engineering. Waar het scannen op zich eenvoudig is, vraagt reverse engineering juist om goede vakkennis, die wij hier in huis hebben. Op basis van onze jarenlange ervaring kunnen wij snel meedenken met de klant over de juiste aanpak bij het scannen én het traject daarna.’

Grote diversiteit aan projecten

Aan de muur van het kantoor van Nico en Gino hangen verschillende foto’s van projecten. ‘Het geeft goed de diversiteit van ons werk weer’, zegt Nico. ‘Die foto is bijvoorbeeld in China gemaakt, waar ik vanaf een klein bootje de schroef van een enorm containerschip scan. Op die andere foto zie je een scan van de ornamenten uit de Grote Kerk in Breda en die derde foto is een afbeelding van een gescand machine-onderdeel. Het is één van de leuke dingen van het werk, dat we met zoveel verschillende vakgebieden te maken hebben. Ook de afwisseling in grootte van de projecten is leuk. Zo scanden we voor een leverancier van de NS een compleet magazijn met kleine reserve-onderdelen. Sommige onderdelen zijn alleen per honderd te bestellen en zijn maar twee of drie keer per jaar nodig. Door ze te scannen, kunnen we voor deze leverancier 3D-printbestanden creëren, waarmee zij de onderdelen zelf kunnen printen wanneer ze nodig zijn.’

Drie miljard meetpunten

‘Zo’n project met veel kleine onderdelen, waar je dagenlang honderden voorwerpen aan het scannen bent, staat tegenover een project waarbij we een compleet containerschip van 140 meter tot in detail hebben gescand’ vertelt Gino. ‘Dat schip was bij Noorwegen op de rotsen gevaren en had schade aan de gehele onderkant. Ze waren daarom aangemeerd in Rotterdam en wilden honderd dagen lang een scan van het gehele schip, om te kijken of het schip vervorming vertoonde tijdens de herstelwerkzaamheden. Vervorming zou er namelijk voor zorgen dat laadluiken niet meer dicht konden. Door continu te monitoren wat de effecten van de herstelwerkzaamheden waren, wilden ze dit voorkomen. In overleg zijn we uiteindelijk teruggegaan naar één scan per week, omdat dagelijks scannen geen meerwaarde had. Maar alsnog was dit een enorm project, omdat zo’n schip voelt als een stadion wanneer je er binnenin staat. De scanbestanden die daaruit kwamen, hadden wel drie miljard meetpunten. Dat was voor ons destijds een record. Zelfs wij moesten met onze kennis van de scansoftware even schakelen om te kijken hoe we deze hoeveelheid data konden verwerken. Maar het is ons wel gelukt. Zou iemand ons nu weer bellen voor zo’n groot object, dan draaien wij onze hand er niet meer voor om.’

Geen uitdaging uit de weg

Het 140 meter grote containerschip is niet de enige uitdaging die Geopoints in de afgelopen jaren is aangegaan. ‘Wij houden daar wel van’, vertelt Nico. ‘Het is zelfs hoe we bekend staan in de markt. Als er een bijzondere klus is, sturen collega’s klanten meestal door naar ons. Wij vinden die complexe opdrachten juist leuk. Als we alle uitdagende opdrachten de afgelopen jaren hadden afgeslagen, hadden we niet gestaan waar we nu staan. We leren iedere dag bij. Dat past ook bij ons karakter. We zijn overigens wel realistisch. Soms zeggen we ook eerlijk tegen een klant dat we niet zeker weten of het gaat lukken, maar we gaan de uitdaging nooit uit de weg. Zo kregen we onlangs de vraag van een particuliere klant die op de Veluwe een natuurwoning wilde bouwen, die compleet opgaat in de omgeving. Het fundament bestaat uit grote zwerfkeien, waarop lange douglashouten stammen komen te liggen. De vraag aan ons was om mee te denken in de montage van deze vijftien meter lange boomstammen op de zwerfkeien. We hebben de keien op locatie gescand om een beeld te krijgen van de vorm. Vervolgens scanden we de stammen, zodat we samen met een machinefrezer konden bepalen hoe de perfecte vorm uit de stammen kon worden gehaald. Door de stammen exact in de vorm van de stenen te frezen, passen ze als puzzelstukjes in elkaar en krijg je een solide constructie. Van dit soort projecten worden wij echt blij, omdat het meedenkwerk vraagt en uiteindelijk fantastisch is als je het voor elkaar krijgt.’

Kwaliteitscontrole

Voor het laatste voorbeeld pakt Gino de laptop er weer bij. Hij opent een rapport waarin we een onderdeel zien dat op verschillende punten getest is op kwaliteit. ‘Het mooie van scannen is dat je het ook als controlemiddel kunt gebruiken’, vertelt hij. ‘Wanneer je bijvoorbeeld een nieuw product of machine-onderdeel hebt ontworpen, wil je zeker weten dat de geproduceerde items voldoen aan je ontwerp en kwaliteitseisen. Het onderdeel moet immers perfect passen op de plek waarvoor je het ontworpen hebt. Een scan kan in zo’n geval precies de verschillen eruit halen.’ Gino scrollt verder door het rapport, waar we verschillende regels met “pass” en “fail” zien staan. Gino: ‘Zoals je hier ziet hebben we een geproduceerd onderdeel gescand en hebben we de scanresultaten over het ontwerpbestand van onze klant gelegd. Als de fabrikant goed werk heeft geleverd, zijn dit allemaal groene regeltjes met “pass”, maar je ziet in dit voorbeeld dat er ook verschillen zijn tussen het ontwerp en het gescande item. Zo’n rapport is voor onze klant een bewijs dat de fabrikant het item niet goed geproduceerd heeft en laat tegelijk zien op welke punten verbetering nodig is. We kunnen tot een tweehonderdste millimeter nauwkeurig scannen, dus zelfs voor de kleinste onderdelen is dit toepasbaar. Het laat nogmaals de veelzijdigheid van ons werk zien. Het scannen zelf is daarbij niet de grootste uitdaging. Het is de manier van het omzetten van de data naar waardevolle inzichten voor onze klanten, waar onze meerwaarde in zit.’

www.geopoints.nl