Digital opmåling og scanning i erhvervsuddannelserne – et praktisk projekt for byggefagene

Af Lars Jensen, projektudvikler ved Videnscenter for håndværk – bæredygtighed, klimarenovering og byggeri

Alle håndværkere kender til de traditionelle opmålingsmetoder med tommestok og målebånd. Flere og flere arbejder i dag med de håndholdte digitale måleinstrumenter som fx lasermålere, der i kobling med telefon eller tablet kan gemme opmålinger som data og eksporteres til CAD-filer.

Undervisning i praksis

I et projekt, hvor jeg skulle introducere digitale målingsinstrumenter og scanningsapparater for elever i tømrer- og stenteknikerfaget, fik jeg sammen med eleverne afprøvet nogle af de moderne teknologier, som byggebranchen byder på.

Vi havde et forløb på 5 dage. De første to dage var opstart med støtte og teknisk support fra Jesper Falk fra Leica Geosystems. Derefter havde eleverne en dag med ekskursion til en producerende virksomhed i nærområdet, og de afsluttede med to dage i et tværfagligt samarbejde med industriteknikkeruddannelsen. Her havde de fokus på produktion. Som de fleste håndværksuddannelser i dag skal vi arbejde med visualiseringer i 3D, digitale opmålinger og tekniske tegninger. Vi skal arbejde med de forskellige metoder, der kan bruges, og eleverne skal have et kendskab til teknologierne. Specielt stenteknikeren skal bruge digitalt måleudstyr, når han/hun skal udfærdige produktionsfiler. Tømreren har fokus på digital opmåling i forbindelse med materiale- og elementbestillinger.

Undervisningsforløbet lægger vægt på elevernes digitale kunnen inden for digital opmåling, programmering og brug af tegneprogrammer. Undervisningen består af praksisnære opgaver, hvor eleverne skal måle med digitale måleinstrumenter og opleve en progressionslæring i de nyeste teknologier på markedet.

Fokusområder i forløbet:

• Teknologikendskab
• Præcision og kvalitet
• Tværfagligt samarbejde
• Planlægning, opmåling og dokumentation

Fokus på processen

Undervisningen handler i høj grad om progressionslæring i opmålingsteknikker fra manuelle værktøjer til de nyeste 3D-scanningsinstrumenter. Stenteknikeren har fokus på opmåling og produktion af tegninger og filer til produktion af tyndstensplader. Stenteknikeren arbejder også med 3D-scanning af emner, så han/hun kan reproducere modeller og gemme designs af udvalgte stenskulpturer og former.

Tømreren arbejder med materialeopmåling af lokaler, og ved hjælp af digitale måleredskaber skal han/hun skabe visualiseringer i digitale tegneprogrammer. Tømreren arbejder også med opmåling af elementpartier, som passer i huller med f.eks. buet overligger.

Undervisningens opbygning 

Jeg starter forløbet med en kort gennemgang af de traditionelle opmålingsteknikker, når man måler vinduer og bordplader op med tommestok og målebånd. Efter instruktioner og almen undervisning i opmåling skal eleverne finde projekter/emner på skolen, som de skal måle op. Eleverne udarbejder skitsetegninger af opmålingen og eventuelt skabeloner til replika af ujævne overflader eller skæve vinkler i forbindelse med opmåling af bordplader.

I næste fase bliver eleverne introduceret for de digitale værktøjer, og de udfører samme opmåling igen. Med denne proceslæring optager eleverne læring ved at reflektere over deres handling, mens de arbejder med de forskellige teknikker.

Konsulenten fra Leica introducerer eleverne i tre forskellige digitale værktøjer:

• Leica Disto X3: Håndholdt laserenhed med Smart Room-funktion, der gør det hurtigt at oprette skalerede planløsninger på smartphone eller tablet med Leica DISTO™ Plan-appen.
• Leica 3D Disto: 3D-præcisionsmåler og –målearbejdsværktøj, hvor en indbygget assistent vejleder i at bruge værktøjet. Mål fra én station – vælg start og slut målepunkter, hvorefter 3D Disto retter sig præcist mod målet og gennemfører målingen. Opmålingerne kan nemt eksporteres til data og CAD filer.
• Leica BLK360: 3D-billedlaser scanner som tager farve-panoramabilleder i 360 grader, overlejret på en meget præcis punktsky af 360.000 laserscanningspunkter i sekundet. Hver scan tager ca. 3-4 minutter og med mobil-appen ReCap Pro streamer BLK360 billed- og punktsky data til en iPad. Det gør det muligt at overføre punktsky dataene til en række forskellige CAD-, BIM-, VR- og AR-programmer.

Alt dette træner eleverne i at kunne optimere deres opmålinger, samtidig med de sikrer kvalitet og brugbarhed i den næste fase af byggeriet, som kunne være produktion af emner, der er opmålt – fx CNC-fræsning af køkkenbordplade eller bestilling af vinduespartier.

I undervisningen får eleverne instruktion i teknikker og teknologier, og de får konsulentstøtte til opmålinger og teknisk support til udstyret. Det er vigtigt, at læreren vejleder eleverne til projekter, der er praksisnære, og som eleven kan relatere til sin praksis i jobbet. Eleverne arbejder hovedsageligt i grupper og bruger deres teorilokale som base under opmålingsprojekterne. De går ud på skolens område og laver opmålinger, som de tager med retur og bearbejder til tegninger og 3D-visualiseringer. Derefter finder de et nyt projekt, som de arbejder med på anden måde. Det kan være helt andre opmålingsemner eller opmåling med anden teknologi og målemetoder.

Transfer mellem undervisning og praksis 

Jeg har organiseret undervisningen på denne måde, fordi vi sammen skaber et ”firma” i lokalet. Eleverne tager ud til ”kunden” og opmåler, returnerer til ”firmaet” og laver tegning og/eller visualisering, som de kan fremlægge/sende til ”kunden”. De kan også lave det som en bestilling, de sender til en ”produktionsvirksomhed eller trælast”. Derved skaber undervisningen en transfer til elevernes kommende praksis som udøvende håndværkere.

Forløbet er godt til tværfaglig undervisning med mulighed for at differentiere indholdet, fordi underviseren kan vejlede elevgrupperne til opmåling af forud valgte emner eller områder. Indholdet af et opmålingsprojekt er ikke for fastsat, og derved kan forløbet bruges på tværs af flere faggrupper i byggefagene. Forskellige emner/områder er relevante at opmåle, og det vigtigste for forløbet er, at eleverne får viden og kompetencer til at bruge de moderne hjælpemidler, der er til rådighed ved opmåling.

Underviseren skal løbende evaluere og give feedback, så eleverne bliver vejledt i deres valgte projekt. Her sikrer underviseren, at eleverne opnår kompetencerne til at udnytte værktøjet korrekt og mestrer viden om principperne for opmåling af projekter. Eleverne afleverer deres projekter efter endt forløb, som til en ”kunde, produktionsvirksomhed eller trælast”, og de udfører en mundtlig eller skriftlig evaluering af projektet.

Digital opmåling – produktion i praksis 

Målet med undervisningen er opnået, når ”projektet/bestillingen” er korrekt og udført med digitalt værktøj. I dette forløb, var vi heldige at få lov til at besøge en virksomhed i Vejle, der producerer bordplader i granit, kunststof og lignende hovedsageligt til køkkener. Her på virksomheden fik eleverne indsigt i, hvordan deres opmålinger med digitale værktøjer bliver brugt i produktionen af præcisionsemner til kunderne.

Virksomheden bruger Leica 3D Disto til opmåling, og data fra opmålingen styrer en CNC-skærer, der skærer med en kraftig vandstråle igennem bordpladerne og laver de præcise snit og huller til vask. Det var meget inspirerende at opleve praksis i produktionen.

Vi lærer af tværfagligt samarbejde 

Når eleverne har lært at bruge alle de digitale måleteknikker, er det spændende for dem at afprøve det i produktionsfasen. Derfor lavede vi et samarbejde med industriteknikeruddannelsen, hvor vi brugte vores opmålinger til at styre en CNC-fræser og plasmaskærer. Elevernes bordpladeopmåling blev fx brugt til produktion af en 1:20 model, udskåret i en stor stålplade med plasmaskærer. Indføringen af nye teknologier, brug af Inventor og programmering af maskiner og robotter fanger eleverne og giver dem et godt billede af praksis i praksis. Det er et motiverende forløb, som giver eleverne procesforståelse og et færdigt produkt at stå med i hænderne ved afslutning.