Комплексная автоматизация проектных работ — миф или реальность?
Согласно «Большому экономическому словарю», «автоматизация — применение машин, машинной техники и технологии с целью облегчения человеческого труда, вытеснения его ручных форм, повышения его производительности». Автоматизация производства устраняет физически тяжелый, монотонный труд. Теоретически автоматизация должна сокращать время, затрачиваемое на проектирование и трудозатраты. Но это теоретически, а как это происходит на практике, рассмотрим на примере внедрения 3D-технологий на нашем предприятии.
С чего все начиналось
Наша компания была организована совсем недавно — в 2007 году. Естественно, для того чтобы выдержать конкуренцию на рынке, необходимо использовать передовые технологии, в том числе технологии 3D-проектирования. Это было понятно всем — от рядового сотрудника до генерального директора. Можно сказать, что в этом был наш большой плюс — нам не пришлось ломать уже сложившуюся систему проектирования, мы просто взяли за основу технологию, ориентированную на 3D. Далее нам предстояло сделать выбор из большого количества программ. Рассматривались варианты применения таких пакетов, как MicroStation, Intergaph, Bentley AutoPLANT, Autodesk Building System. Не будем обсуждать все достоинства и недостатки данных программ — это тема для отдельной статьи. Отметим только, что в наиболее полном объеме требованиям, которые мы предъявляли к программному обеспечению, отвечал программный продукт Bentley AutoPLANT. Это и совместимость с AutoCAD, и база данных по деталям трубопроводов, вентиляции, электрике и т.д., поставляемая с программой, и возможность демонстрировать модели с большим объемом различного оборудования и трубопроводов, и, наконец, получение спецификаций и ведомостей трубопроводов по ГОСТ. Конечно, как и любая другая программа, Bentley AutoPLANT требовала доработки, особенно в части задач проектирования ТЭС. Это касалось базы данных трубопроводов, так как раньше этой программой пользовались в основном организации, занимающиеся проектированием нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий. Для доработки базы данных был выделен один специалист из состава тепломеханического отдела, знакомый с работой в Microsoft Access. На разработку основной базы под наши требования из уже имеющихся деталей ему понадобилось около месяца, но база данных постоянно дополняется новыми деталями и может быть использована в любом новом проекте.
 |
|
Внедрение
Работу в 3D мы начали с анализа опыта других организаций, уже использующих похожие программные продукты, и пришли к выводу, что лично для нас выделение специалистов в отдельную группу САПР невыгодно. Во-первых, и это, на наш взгляд, самое важное, такие работники будут оторваны от процесса проектирования, поскольку он является непрерывным и требуется постоянно вносить изменения и быть в курсе последних событий. Во-вторых, если мы говорим о комплексной автоматизации, то в ней должны участвовать все — от отдела генплана до отдела ОСУ, и отдел САПР заменить всех специалистов просто физически не может. Поэтому мы приняли решение в каждом отделе выделить группу специалистов, которые будут работать в 3D и нести ответственность за внедрение 3D-технологий в своем отделе. Также у нас имелся специалист, отвечающий за координацию работы между отделами и за внедрение и расширение новых и уже имеющихся 3D-технологий. И это немаловажно, поскольку такой специалист проходит углубленное обучение по всем направлениям и готов оперативно решать возникающие технические вопросы, что на этапе внедрения может быть весьма критичным.
Рис. 1. Металлический каркас здания ПГЭС
Теперь о работе над реальным проектом. В качестве примера приведу проект ПГЭС, где мы пытались применить 3D наиболее широко. Планировалось, что в единой информационной модели ПГЭС будут участвовать строительный, тепломеханический и электротехнический отделы. Отделы, которые были задействованы в проекте, показали, на мой взгляд, отличный результат. Строительный отдел разрабатывал металлические конструкции здания, используя Bentley AutoPLANT Structural.
На рис. 1 хорошо видно, какое количество разнообразных балок содержит каркас. Все это было разработано одним человеком в течение двух недель, правда в рамках этого проекта мы не планировали вести разработку части КМ с самого начала в 3D, то есть по металлу некоторые наработки уже были выполнены в виде плоских чертежей. Но мы планируем осуществить трехмерное проектирование части КМ с нуля уже в следующем проекте.
Рис. 2. Архитектура в Autodesk Revit Architecture 2008
Для разработки архитектурной части использовалась программа Autodesk Revit 2008 (рис. 2). Описывать здесь все ее возможности мы не будем, но они действительно впечатляют. Отметим, что наши архитекторы были приятно удивлены возможностью быстрого и легкого создания, редактирования и разработки всевозможных стен, окон, дверей и других архитектурных элементов. Далее здание экспортировалось в формат DWG с разбивкой элементов по слоям (например, стены, фундамент, стекло) для более легкого их последующего выбора и вставлялось как ссылочный чертеж в единую информационную модель.
Тепломеханический отдел использовал для своей работы программы Bentley AutoPLANT (модули Piping и Equipment ) и обычный AutoCAD для создания 3D-моделей оборудования (например, турбин и котлов) — рис. 3 и 4.
Рис. 3. Расширитель периодической продувки
Рис. 4. Вид на паровую турбину и утилизационный контур
Разводка трубопроводов осуществлялась сразу в 3D, что позволило нам избежать коллизий трубопроводов между собой и со строительными конструкциями. Местоположение труб и балок корректировалось по ходу работы над единой информационной моделью, что в конечном счете сэкономило нам много времени.
На разных этапах проектирования из 3D-модели были получены монтажно-сборочные чертежи, спецификация и ведомость трубопроводов (рис. 5).
Рис. 5. Монтажно-сборочные чертежи
Кроме того, из единой информационной модели было получено изображение общей компоновки оборудования (рис. 6). На мой взгляд, неплохой вариант для демонстрации заказчику, хотя можно передавать и саму модель в формате NWD для просмотра в программе NavisWorks Freedom. Это стало бы идеальной презентацией проектируемого объекта.
Рис. 6. Компоновка оборудования
Визуализацию модели можно дорабатывать и по ходу работы с проектом, просто необходимо обновлять файлы AutoCAD, вставленные в Navisworks. А это уже позволяет визуализировать модель на любой стадии проектирования (рис. 7).
Рис. 7. Визуализированное изображение ПГЭС
Программный продукт Navisworks «понимает» многие форматы CAD-программ и позволяет добавлять их в существующую модель без предварительной конвертации в единый формат, то есть можно к формату DWG добавить, к примеру, файл с расширением *.3Ds без вставки его через AutoCAD. На мой взгляд, это довольно удобно и практично.
Теперь немного о расчетных программах, которые тоже участвуют в комплексной автоматизации. Для расчета прочности строительных конструкций использовалась программа SCAD Office. Получать исходные данные для нее можно прямо из Autodesk Revit. Для расчета прочности трубопроводов у нас применялась программа D-Pipe. Исходные данные можно получить из Bentley AutoPLANT.
|
|
Заключение
Таким образом, получается, что для решения задачи комплексной автоматизации проектирования у нас есть весь необходимый набор программного обеспечения — от отдела генплана до расчетных отделов. Возвращаясь к теме статьи, можно сказать, что для нашего предприятия комплексная автоматизация уже далеко не миф, но еще и не реальность, поскольку иногда по ходу внедрения приходится сталкиваться с парадоксальными проблемами. По большей части они связаны с психологией 2D-проектирования: даже несмотря на то, что мы — молодая компания и широко внедряем 3D-технологии и т.д. и т.п., сложившиеся годами стереотипы в проектировании не так легко изменить. Но, как говорится, нет ничего невозможного, и я твердо уверен в том, что комплексная автоматизация — вполне достижимая цель.
|
|
