3D Scanning as a Design Support Tool in Power Plant Engineering

Industrial projects increasingly require accurate documentation of existing facilities. Traditional methods such as manual measurements and photographs are time-consuming, prone to errors, and often result in incomplete data, particularly in brownfield projects. Three-dimensional (3D) laser scanning addresses these challenges by creating detailed point clouds that improve accuracy, reduce errors, and minimize the need for repeated site visits. This thesis examines first the use of 3D scanning in power plant design by adopting pre-tests with a scanner, expert interviews and then in its final stage develops internal guidelines for standardized scanning practices. The pre-tests included indoor and outdoor test scans with the Faro Focus S350 to evaluate predefined and custom profiles. Semi-structured interviews were arranged with five experts. Based on the findings, a limited number of optimized pro-files were selected that balance scanning time and quality. The scanning tests revealed both strengths and limitations of the technology. HDR settings provided superior color depth in challenging lightning but significantly increased files sizes, while lower quality profiles reduced scanning time but produced results unsuitable for design purposes. The results confirmed that only a few carefully chosen profiles are sufficient to cover most project needs efficiently without compromising quality. Based on the pre-tests and expert interviews, a set of internal company guidelines that is provided for a clear process for scanning project planning, execution and data handling. They improve efficiency, support knowledge sharing, and ensure consistent quality across projects. The guidelines also help reduce errors and unnecessary site visits, strengthen customer satisfaction by providing accurate as-built data, and clarify the scanning process for employees who are not directly involved in fieldwork. The guidelines are intended solely for company use and are not publicly available. The thesis was carried out at the request of Cyient Oy, to support execution of power plant projects. The results demonstrate that with optimized profiles and structured workflows, 3D scanning can be a routine and reliable part of industrial design.

Teollisuusprojektit vaativat yhä tarkempaa dokumentaatiota olemassa olevista kohteista. Perinteiset menetelmät, kuten käsin tehdyt mittaukset ja valokuvat ovat aikaa vieviä, virhealttiita ja johtavat usein puutteellisiin tietoihin, erityisesti brownfield-projekteissa. Kolmiulotteinen (3D) laserkeilaus tarjoaa ratkaisun tuottamalla yksityiskohtaisia pistepilviä, jotka parantavat tarkkuutta, vähentävät virheitä ja minimoivat tarvetta toistuviin työmaakäynteihin. Tässä diplomityössä tarkastellaan ensin 3D-skannauksen hyödyntämistä voimalaitossuunnittelussa esitestien, asiantuntijahaastattelujen ja lopuksi sisäisten ohjeiden kehittämisen kautta. Esitestit sisälsivät sisä- ja ulkotilojen skannausta Faro Focus S350 -skannerilla, jossa arvioitiin valmiita ja mukautettuja asetusprofiileja. Testien lisäksi järjestettiin haastattelut viiden asiantuntijan kanssa, jossa käytettiin puolistrukturoitua haastattelumenetelmää. Tulosten perusteella valittiin rajattu määrä optimoituja profiileja, jotka tasapainottavat skannausaikaa ja laatua. Testien tulokset paljastivat teknologian vahvuuksia sekä rajoitteita. HDR-asetukset tarjoavat parempaa värisyvyyttä haastavissa valaistusolosuhteissa, mutta kasvattaa merkittävästi tiedostokokoa. Alhaisemman laadun profiilit lyhensivät skannausaikaa, mutta niiden tuottama aineisto ei soveltunut suunnittelukäyttöön. Tulokset myös vahvistivat, että muutamalla valitulla asetusprofiililla pystyy kattamaan suurimman osan projektitarpeista ilman laadun hei-kentymistä. Esitestien ja asiantuntijahaastattelujen perusteella laadittiin yrityksen sisäiset ohjeet, jotka tarjoavat selkeän prosessin skannausprojektin suunnitteluun, toteutukseen ja datan käsittelyyn. Ohjeet parantavat tehokkuutta, tukevat tiedon jakamista ja varmistavat yhtenäisen laadun projekteissa. Lisäksi ne auttavat vähentämään virheitä ja tarpeettomia työmaakäyntejä, vahvistavat asiakastyytyväisyyttä luotettavan lähtödatan avulla sekä selkeyttävät prosessia myös työntekijöille, jotka eivä ole osallisena skannausprojekteissa. Ohjeet on tarkoitettu ainoastaan yrityksen sisäiseen käyttöön, eikä niitä jaeta julkisesti. Diplomityö totetutettiin Cyient Oy:n toimeksiannosta voimalaitosprojektien tukemiseksi. Tulokset osoittavat, että optimoiduilla profiileilla ja selkeillä ohjestuksilla 3D-skannaus voidaan ottaa osaksi teollisuuden suunnittelua rutiininomaisena ja luotettavana menetelmänä.