9 - 2013

Организация совместной работы при переходе на трехмерное проектирование объектов метрополитена в ОАО «Ленметрогипротранс»

Ксения Афанасьева

«За много лет проведения работ по созданию, сопровождению и внедрению технологий трехмерного проектирования мы впервые столкнулись с такой высокопрофессиональной командой, которая не боится трудностей и открыта к сотрудничеству. Большое спасибо коллективу ОАО «Ленметрогипротранс» за четкую организацию работ, за терпение, понимание и стремление к использованию в повседневной работе новых передовых технологий. Мы уверены, что стремление идти в ногу со временем позволит нашему заказчику еще долгое время оставаться в первых рядах проектировщиков метрополитена в России и откроет ему дорогу к международным заказам».
И.Н. Чиковская (компания InterCAD)

Ксения Афанасьева,

Ксения Афанасьева, координатор 3D-проекта ОАО «Ленметрогипротранс»

ОАО «Ленметрогипротранс» осуществляет комплексное проектирование метрополитенов, тоннелей и других подземных и наземных сооружений. Основным направлением деятельности института является проектирование метрополитенов. По проектам института построены все станции метрополитена в Санкт­Петербурге.

Станции метрополитена относятся к числу технически сложных и капиталоемких сооружений. Станционный узел объединяет технологически связанные обустройства станции: вестибюли, эскалаторы или лестничные марши, посадочные платформы и средний зал, помещения для обслуживания пассажиров, размещение эксплуатационного персонала и производственного оборудования. Это сложнейший комплекс инженерных сетей и оборудования, что потребовало перехода к трехмерному проектированию станционных узлов.

Более двух лет институт совместно со специалистами консалтинговой компании InterCAD, имеющими опыт подобного рода работ, ведет совместную работу над созданием и внедрением технологии трехмерного проектирования.

В мировой практике существует две основные модели перехода предприятия на трехмерное проектирование. Первая основана на организации рабочих групп и ориентации этих групп на выполнение определенного рода работ. Вторая заключается в планомерном переобучении всех сотрудников и прохождении каждого этапа внедрения всем кадровым составом.

Рис. 1. Схема организации работы

Рис. 1. Схема организации работы

Первый вариант предполагает исключение из текущей работы предприятия комплексной группы квалифицированных специалистов, способных быстро освоить трехмерное моделирование и имеющих необходимый опыт проектирования. Чтобы достичь положительных результатов, адаптировать технологию трехмерного проектирования, настроить программное обеспечение под стандарты предприятия и организовать слаженную совместную работу, необходимо выполнение нескольких проектов. Это влечет за собой исключение данной группы из общего процесса работы предприятия на длительный срок.

Вследствие серьезной занятости проектировщиков текущей работой на нашем предприятии было принято решение осваивать технологию трехмерного проектирования «без отрыва от производства», несмотря на то, что такая модель предполагает гораздо более длительный период внедрения. Таким образом мы поэтапно изменяем технологию проектирования, используемую в институте много лет.

Переход на новую технологию должен происходить без нарушения планов и графиков основных работ, осуществляемых в рамках текущих договоров. Технология 2D­проектирования в институте уже существует, сотрудники владеют основным инструментом AutoCAD и выпускают проектную документацию в соответствии с установленными нормами. Это определило выбор вертикальных решений Autodesk на платформе AutoCAD для трехмерного проектирования.

Сегодня схема организации работы в нашем институте такова: специалисты отдела трассы работают в AutoCAD Civil 3D, архитекторы и конструкторы — в программе AutoCAD Architecture, а специалисты отдела проектирования вентиляции и санитарно­технических устройств, отдела автоматики, телемеханики и связи и электротехнического отдела — в программе AutoCAD MEP (рис. 1).

Программное обеспечение AutoCAD Architecture и AutoCAD MEP диктует свои правила организации и управления файлами в проекте. Разработанная технология трехмерного проектирования учитывает как многолетний опыт и существующую технологию проектирования на предприятии, так и правила программного обеспечения.

Особенности программного обеспечения и проектируемых объектов привели нас к решению о необходимости создания организованной среды проектирования для каждого вида станционных узлов (глубокого и мелкого заложения). В нашем случае при реализации каждого проекта, в зависимости от вида станционного узла, требуется продумать организацию структуры проекта.

Рис. 2. Компоненты библиотек

Рис. 2. Компоненты библиотек

Структура проекта должна отражать полный перечень работ, в зависимости от типа и особенностей сооружения. При коллективной работе над проектом работают десятки специалистов разных дисциплин, что требует дополнительных ограничений — например следует ограничить доступ к файлам смежных разделов. Базовые инструменты программного обеспечения AutoCAD Architecture и AutoCAD MEP позволили нам разработать удобный принцип работы, в процессе которого каждый проектировщик создает и редактирует элементы, принадлежащие к закрепленному за ним рабочему пространству, но при этом может видеть все элементы проекта, отслеживая изменения, вносимые в проект проектировщиками смежных отделов.

Рис. 3. Работа в Navisworks Manage

Рис. 3. Работа в Navisworks Manage

Проработка технологии трехмерного проектирования выявила важность и первоочередность задач по созданию стандартов предприятия. Далее требуется проведение большой работы по настройке шаблонов для разных специальностей и различного программного обеспечения. В связи с этим важной частью процесса перехода на трехмерное проектирование является написание регламентов, описание методик и общего алгоритма работы проектирования. Должны быть четко определены и согласованы с проектировщиками правила именования файлов в проекте, определены механизмы взаимодействия проектировщиков разных специальностей, правила передачи заданий из отдела в отдел, правила внесения изменений в модель, порядок согласования и взаимоувязки проектных решений и т.д. К сожалению, заранее продумать все до мелочей невозможно, как и полностью перенять опыт и схемы внедрения других предприятий.

За прошедшее время нашими специалистами были успешно созданы трехмерные модели станций мелкого и глубокого заложения. Благодаря пилотным проектам была выявлена потребность в пополнении функционала программного обеспечения для проектирования метрополитенов. Особенно непросто обстоит дело с проектированием инженерного оборудования (электрика, сантехника, отопление, вентиляция, кондиционирование, системы автоматики и телемеханики движения поездов, системы диспетчерского управления, системы связи). Недостаточность наполнения и настроек базового программного обеспечения привела к необходимости создания собственных библиотек и каталогов оборудования (рис. 2).

На начальных этапах пополнение библиотек осуществлялось силами проектировщиков, что неизбежно отвлекало их от основной работы. В связи с этим было принято решение о создании новой временной группы в отделе автоматизации проектирования, которая будет заниматься пополнением библиотек. Сегодня значительно увеличены библиотеки несущих элементов, базы данных оборудования, применяемого при проектировании метрополитенов (это и электрооборудование подстанций, и силовые электроустановки, и оборудование системы контроля оплаты проезда), ведется работа по определению и сбору необходимой информации для внесения в каталоги, постоянно модернизируются шаблоны, созданные на первых этапах внедрения.

Рис. 4. Получение видов и разрезов из трехмерной модели

Рис. 4. Получение видов и разрезов из трехмерной модели

Комплексное проектирование станционного узла (а именно эта часть работ была выделена для построения технологии трехмерного проектирования) предполагает создание трехмерной модели трассы, конструкций, систем электроснабжения, вентиляции, водоснабжения, систем связи и автоматизации. Поскольку в работе задействовано большое количество проектировщиков разных специальностей, требуется своевременная координация, контроль над соблюдением принятой технологии проектирования и информационно­техническая поддержка. В связи с этим в компании назрела необходимость введения новой должности  — координатора 3D­проектовдля организации совместной работы.

До начала проектирования координатор проекта на основании графика ГИПа создает структуру проекта, которая отражает полный перечень работ, в зависимости от типа и особенностей сооружения. По мере выполнения работ под контролем координатора проекта отдельные части комплекса собираются в единую модель. На протяжении всего хода работ сотрудники отдела автоматизации проектирования занимаются технической поддержкой, что особенно важно на начальных этапах внедрения, и своевременным наполнением библиотек и каталогов содержимым.

Сборка всей модели в едином файле и анализ выполненных проектов осуществляется координатором проектов с помощью программы Navisworks Manage (рис. 3).

Специализированный набор инструментов, таких как нанесение пометок, добавление комментариев, отслеживание коллизий, то есть проверка на взаимные пересечения, проверка на удобство обслуживания оборудования, возможность группирования коллизий, а также формирование отчетов по результатам проверки, способствует эффективной организации взаимодействия проектировщиков разных специальностей. На рабочих местах руководителей и проектировщиков, непосредственно участвующих в создании трехмерных моделей, установлено программное обеспечение Navisworks Freedom, предназначенное для контроля качества получаемых 3D­моделей (узла или всей модели целиком), для их просмотра и всестороннего исследования. Кроме того, на сетевом ресурсе компании доступна для просмотра и постоянно обновляется (по мере создания новых элементов) сборка всей модели станционного узла.

Рис. 5. Трехмерная модель станции мелкого заложения

.Рис. 5. Трехмерная модель станции мелкого заложения

На основании созданной и согласованной модели станционного комплекса проектировщики могут с легкостью получать необходимые виды и разрезы (рис. 4).

К сожалению, предприятие не имело опыта выпуска рабочей документации на основании трехмерных моделей для его передачи на экспертизу. Но в процессе работ по пилотным проектам станций мелкого заложения была продемонстрирована и опробована возможность получения необходимых чертежей из трехмерной модели. Задержку вызвало информационное наполнение элементной базы. На тот момент трехмерные элементы не обладали требуемым набором атрибутивной информации, необходимой для автоматизированного получения спецификаций и ведомостей. В настоящее время сотрудники отдела автоматизации проектирования приступили к серьезной работе по наполнению трехмерных моделей необходимой информацией и получению на основании этих моделей спецификаций и объемов работ (рис. 5).

В институте уже несколько лет функционирует электронный архив сканированной документации. Однако разработанная технология трехмерного проектирования предполагает создание электронного архива, содержащего чертежи в формате DWG. Согласно технологии, итогом работы проектировщика является согласованный и утвержденный комплект документов в составе проекта, который передается для хранения в электронный архив на сервер компании.

В институте ведется активная работа над «обкаткой» и усовершенствованием технологии совместного проектирования. Благодаря созданию трехмерной модели и анализу строительных элементов, инженерных сетей и оборудования, все участники коллектива взаимодействуют на всех этапах процесса проектирования и совместно принимают эффективные проектные решения.

Внедрение трехмерного проектирования на предприятии с устоявшейся технологией и традициями двумерного проектирования — это длительный процесс, который меняет не только привычный подход к проектированию, но и мышление. Нельзя недооценивать человеческий фактор — не все проектировщики готовы к изменению методов проектирования. Руководство компании должно быть готово к применению различных инструментов стимулирования сотрудников, административных мер и продолжению обучения для совершенствования навыков работы проектировщиков. Необходимо наличие слаженной команды единомышленников для сопровождения проектов и решения технических вопросов. На протяжении всего процесса внедрения требуется поддержка, обучение и контроль. 

САПР и графика 9`2013