8 - 2014

BIM-технологии в действии: практика и преимущества 3D-проектирования. Опыт внедрения Autodesk AutoCAD Civil 3D в ОАО «Уралжелдорпроект»

Олег Коновалов, Алексей Котлованов, Алексей Щипачев

Этим материалом компания «АйДиТи» продолжает серию публикаций, посвященных теме внедрения 3D-проектирования на базе программных решений Autodesk.

«Проектировать в 3D!» — этот призыв можно слышать все чаще и чаще, и не осталось, похоже, проектных институтов или конструкторских бюро, в стенах которых на тот или иной лад не звучали бы эти слова. Со временем пришло устойчивое понимание того факта, что переход на объемное проектирование не является данью сиюминутной моде, а становится насущной необходимостью. По крайней мере, для тех, кто перспективно мыслит, умеет считать деньги и осознанно стремится получить на современном рынке значимые конкурентные преимущества.

Олег Коновалов — ООО «Склад информационных технологий», руководитель проектов внедрения программного обеспечения. Автор обучающего тест-драйва AutoCAD Civil 3D версии 2011 и 2012, исполнитель работ по адаптации каталога труб и колодцев для AutoCAD Civil 3D 2014. Обладает многолетним опытом реализации самых сложных и качественных проектов внедрения AutoCAD Civil 3D. Инструктор, обучивший более 450 специалистов Алексей Котлованов — ОАО  «Уралжелдорпроект», инженер 1-й категории, специалист по проектированию промышленных предприятий, объектов жилой застройки и социально-культурного назначения, обладающий опытом работы в Autodesk AutoCAD Civil 3D, является призером конкурса на Autodesk University 2013 Алексей Щипачев — ООО «АйДиТи», руководитель проектов внедрения программного обеспечения, авторизованный инструктор Autodesk

И если ранее по поводу перехода на 3D­проектирование кто­то еще задавался вопросом, «а надо ли?», то теперь этот вопрос перешел в разряд риторических, и нынче многих волнует другое — как это сделать грамотно? Вот такая постановка вопроса вполне имеет право на существование, поскольку, как показывает практика, процент успешных и полноценных проектов внедрения и освоения современных систем проектирования далек от желаемого. Ничего удивительного в этом нет, ведь задача, несмотря на кажущуюся простоту, весьма нетривиальна, индивидуальна и многопланова. Более того, она не может быть решена без опыта и знаний профессиональных специалистов по внедрению САПР, которых, как известно, в проектных организациях по пальцам можно перечесть.

Программные комплексы (Suite) Autodesk — комбинации программных продуктов Autodesk, обеспечивающие всестороннее решение задач в той или иной отрасли.

В комплексах семейства Autodesk Design Suite поддерживается сквозной рабочий процесс, охватывающий стадии проектирования, дизайна и визуализации. Выбор продукта, в котором ведется работа в конкретный момент времени, обусловлен потребностями пользователя и выполняемыми операциями.

В этой статье мы поделимся одним из успешных примеров освоения программного продукта Autodesk AutoCAD Civil 3D лидером отечественного проектирования в области железнодорожных объектов — ОАО «Уралжелдорпроект». Проект реализован компаниями «АйДиТи» и «Склад информационных технологий», давно и успешно развивающими свое стратегическое партнерство. Мы расскажем о пути, которым довелось пройти уральскому проектному институту для получения достойных результатов, и о факторах, которые влияли на этот процесс и сыграли важную роль в достижении поставленных целей.

Можно ли считать предлагаемый пример положительным? Безусловно — доказательством служат более полутора десятков выполненных проектов и призовое место на конкурсе проектов Autodesk в области инфраструктуры, которое заняли специалисты ОАО «Уралжелдорпроект» (рис. 1).

Рис. 1. Участники и победители конкурса проектов на Autodesk University

Рис. 1. Участники и победители конкурса проектов на Autodesk University

Autodesk, Inc. — мировой лидер в области решений для 3D-дизайна, проектирования и создания виртуальной реальности. Все компании из списка Fortune 100 применяют инструменты Autodesk, чтобы проектировать, моделировать и визуализировать свои идеи для экономии времени и денег, улучшения качества продукции и скорейшего внедрения инноваций.

Начиная с выпуска AutoCAD в 1982 году компания разработала широчайший спектр инновационных программ, позволяющих инженерам, архитекторам и конструкторам испытывать свои идеи еще до их реализации.

Каков же был первый шаг на пути освоения Civil 3D? Понятно, всё начиналось с раздела инженерных изысканий — выполнение полноценных проектных работ невозможно без наличия топоосновы соответствующего формата.

Для подготовки специалистов камеральной группы ОАО «Уралжелдорпроект» был проведен отдельный спецкурс для освоения основных навыков на примерах проектирования ранее выполненных объектов. Более того, помимо обучения сотрудников были выполнены адаптационные работы по настройке шаблонов и библиотек топографических обозначений, что является не просто желательным, а необходимым этапом при освоении Civil 3D в области инженерных изысканий.

Компания «АйДиТи» — один из ведущих отечественных поставщиков лицензионного программного и аппаратного обес­печения, системный интегратор в области САПР и ГИС по всем отраслевым направлениям.

Компания «АйДиТи» осуществляет:

  • поставки лицензионного программного обеспечения и аппаратных средств — как корпоративные, так и розничные;
  • консалтинг и внедрение САПР и ГИС;
  • разработку и реализацию проектов ИT­инфраструктуры;
  • управление активами ПО (Software Asset Management, SAM);
  • техническую поддержку и обучение.

Компания обладает высшими партнерскими статусами крупнейших мировых разработчиков, таких как Autodesk, Microsoft, Adobe, Corel, VMware, Kaspersky Lab, и сотрудничает со всеми ведущими производителями программного и аппаратного обеспечения.

Заказчики компании «АйДиТи» — это тысячи государственных и коммерческих организаций, а также частные пользователи, работающие в различных отраслях.

Система менеджмента качества «АйДиТи» сертифицирована и соответствует ГОСТ Р ИСО 9001­2008.

Компания «АйДиТи» ведет свою деятельность по всей территории России.

 

Офисы компании:

«АйДиТи­Центральный офис»

Москва: +7(495) 287­4812, idt@idtsoft.ru

«АйДиТи­Северо­Запад»

Санкт­Петербург: +7(812) 676­1170, spb@idtsoft.ru

«АйДиТи­Урал»

Екатеринбург: +7(343) 237­3001, ural@idtsoft.ru

«АйДиТи­Северный Кавказ»

Ставрополь: +7(8652) 41­55­44, skfo@idtsoft.ru

«АйДиТи­Юг»

Ростов­на­Дону: +7(863) 218­1157, rostov@idtsoft.ru 

Краснодар: +7(861) 292­3432, krasnodar@idtsoft.ru

Особо следует отметить очень важную роль начальника камеральной группы Надежды Ульяновой, которая заняла активную позицию в вопросе освоения программного продукта, а кроме того, принимала непосредственное и самое деятельное участие в обсуждении и решении всех вопросов. Столь наглядный и яркий пример начальника увлек за собой рядовых специалистов — инициатива была тут же подхвачена. И вот уже вскоре после обучения были получены необходимые результаты: объемная цифровая модель местности (рис. 2) и топопланы, продольные профили и поперечные сечения.

Рис. 2. Пример объемной цифровой модели местности

Рис. 2. Пример объемной цифровой модели местности

Технология информационного моделирования (BIM) — это основанная на интеллектуальной компьютерной 3D-модели технология, объединяющая архитектурно-строительные САПР, в первую очередь решения линейки Revit и Civil 3D, и снижающая затраты времени и средств на выполнение проектов зданий. Технология обеспечивает высокую точность данных, широкие возможности доступа к ним и принятие более обоснованных решений на всех стадиях цикла проектирования зданий или объектов инфраструктуры.

Мы с удовлетворением получили очередное подтверждение нашего давнего вывода о том, что успех любого проекта внедрения САПР зависит, причем далеко не в последнюю очередь, от заинтересованного отношения к нему сотрудников предприятий, руководителей отделов и проектных групп.

AutoCAD Civil 3D — отраслевой программный продукт для проектирования объектов инфраструктуры в организациях, занимающихся разработкой и проектированием генеральных планов объектов промышленного и гражданского строительства, автомобильных и железных дорог, трубопроводных систем, аэродромов и аэропортов и т.п.

Если случаи внедрения Civil 3D в группе камеральной обработки не являются редкостью, и таковые примеры имеются во многих других организациях не только России, но и стран СНГ, то внедрение этого программного продукта в разделе генплана и вертикальной планировки представляется уже более «штучным» событием, которому имеет смысл уделить особое внимание.

По генплану также был проведен углубленный спецкурс, который длился 40 часов в течение пяти рабочих дней. И точно так же, как в камеральной группе, специалисты учились работать с основными инструментами Civil 3D на примере ранее выполненных проектов. Последнее является принципиально важным методическим приемом. Во­первых, это позволяет не тратить драгоценное время обучения на принятие проектного решения. Во­вторых, выполняя свой же проект, но уже в новой программе, специалисты могут охватить все необходимые практические задачи. Ну и, наконец, слушатели не боятся столк­нуться с проблемами, поскольку имеют «под рукой» опытного инструктора, всегда готового к содействию и помощи.

Рис. 3. План реконструкции железнодорожного вокзала в городе Верхотурье

Рис. 3. План реконструкции железнодорожного вокзала в городе Верхотурье

Первым шагом в построении объемной проектной поверхности в Civil 3D являются характерные линии. Помимо характерных линий, Civil 3D предлагает и другой инструмент для этой задачи — коридоры, но, планируя технологию работы, мы решили остановить выбор именно на характерных линиях. Да, конечно, необходимо помнить, что работа с характерными линиями требует от исполнителя и большей внимательности, и особой аккуратности, а также уступает коридорам в динамике и взаимосвязях. Тем не менее характерные линии придают большую гибкость и удобство в работе, позволяя реализовать любое задуманное решение. При работе с ними следует обращать внимание на заданный уклон, отметку вертикальной планировки и избегать пересечения линий между собой. На рис. 3 представлено, как выглядит «живой» проект с построением характерными линиями.

Рис. 4. Примеры объемных проектных поверхностей и вертикальных планировок

Рис. 4. Примеры объемных проектных поверхностей и вертикальных планировок

Рис. 4. Примеры объемных проектных поверхностей и вертикальных планировок

Рис. 4. Примеры объемных проектных поверхностей и вертикальных планировок

Рис. 4. Примеры объемных проектных поверхностей и вертикальных планировок

На самом деле, именно работа с характерными линиями и является наиболее трудоемким этапом в построении объемной проектной поверхности в Civil 3D. Тут крайне важно иметь достаточную практику — более опытному специалисту удается работать быстрее и реже ошибаться. Да, применение характерных линий может показаться неискушенному пользователю хлопотным, но с каждым последующим проектом работать становится всё легче и легче. К тому же, поверьте, все усилия с лихвой окупаются блестящими результатами. Ведь получение объемной проектной поверхности и проектных горизонталей планировки при наличии характерных линий занимает несколько кликов мыши (рис. 4).

Ну а при наличии объемной поверхности по планировке ее последующее оформление вместо нескольких дней занимает практически минуты и часы. Достаточно назначить расположение меток проектных горизонталей, и программа подпишет каждую из них; или указать угол здания, чтобы получить красную/черную отметку; или указать две характерные точки для получения метки уклонов.

ОАО «Уралжелдорпроект» — екатеринбургский проектно-изыскательский институт, филиал ОАО «Росжелдорпроект», образован в 1939 году. Институт занимается выполнением проектно-изыскательских работ для строительства, реконструкции, технического перевооружения и капитального ремонта предприятий и объектов железнодорожного транспорта, объектов жилищно-гражданского назначения для Свердловской, Пермской, Тюменской областей и других регионов страны.

В целом, оформление вертикальной планировки стало занимать гораздо меньше времени. Кроме того, при этом начисто исключается фактор человеческой ошибки, поскольку не остается места для ручных подсчетов и калькуляций.

Одним из финальных этапов работы генпланиста является подсчет объемов земляных работ, построение картограммы. И эта важная задача при наличии проектной и черной поверхности в Civil 3D тоже реализуется мгновенно (рис. 5).

Реализация любого проекта предполагает наличие диалога между исполнителем и заказчиком. Так вот — наличие 3D­модели объекта позволяет возвести восприятие и понимание проекта заказчиком на принципиально иной, более высокий уровень, существенно упростив и облегчив этот самый диалог. При всем при том, что Civil 3D является чертежной, а не графической программой, его инструментария с лихвой хватает для создания и предоставления заказчику наглядных моделей проекта (рис. 6).

Изложенное выше со всей очевидностью означает, что применение Civil 3D способствует существенному ускорению работы над проектом, позволяет принимать правильные решения, увеличивает точность полученного результата, а также обеспечивает наглядность проектируемой площадки. Пример ОАО «Уралжелдорпроект» лишний раз наилучшим образом иллюстрирует это. Важно, что достигнутые успехи не вскружили голову — руководство и сотрудники компании планируют дальнейшее внедрение BIM­технологии Autodesk в организацию и выполнение проектных работ.

Рис. 5. Пример картограмм

Рис. 5. Пример картограмм

Рис. 6. Примеры визуализации проектов в Civil 3D

Рис. 6. Примеры визуализации проектов в Civil 3D

Рис. 6. Примеры визуализации проектов в Civil 3D

Рис. 6. Примеры визуализации проектов в Civil 3D

Сравнение версий пакета программ Autodesk Infrastructure Design Suite 2014

Версии Infrastructure Design Suite

 Standard

 Premium

 Ultimate

AutoCAD

Ускорение выпуска рабочей документации и анализ вариантов проекта в 3D с помощью мощных функций AutoCAD

x

x

x

AutoCADMap 3D

Доступ к данным САПР и ГИС, их анализ и совместное использование для планирования,
эскизного проектирования и принятия управленческих решений

x

x

x

AutoCADRaster Design (aнглийский)

Дополняет функции AutoCAD мощными возможностями редактирования растровых изображений и векторизации

x

x

x

Autodesk ReCap  (aнглийский)

Визуализация, подчистка и упорядочение данных, полученных путем захвата реальности

x

x

x

NavisworksSimulate 

Интеграция нескольких моделей для совершенствования совместной работы, моделирования последовательности строительства, определения объемов работ и более качественной проверки проектов

x

x

x

Revit Structure 

Поддержка рабочих процедур на базе технологии BIM в проектах инфраструктуры,
интегрированные инструменты проектирования, расчетов и анализа

x

x

AutoCADUtility Design (aнглийский)

Проектирование, анализ и выпуск документации по линиям электропередачи на привычной платформе AutoCAD

x

x

AutoCAD Civil 3D 

Поддержка рабочих процедур на базе технологии BIM в проектах инфраструктуры, интегрированные инструменты проектирования, расчетов и анализа, выпуска рабочей документации

x

x

AutodeskInfraWorks (aнглийский)

Формирование информационно насыщенных проектных предложений, в которых учитываются существующие условия, на стадии эскизного проектирования

x

x

3ds Max Design 

Создание наглядных изображений и видеороликов, обладающих профессиональным качеством,
на основе данных об объектах инфраструктуры для оценки и демонстрации проектного замысла

x

x

BridgeModule 

Моделирование мостовых переходов и их компонентов

x

x

GeotechnicalModule 

Оптимизация импорта и использования данных о скважинах, а также составления документации

x

x

RailLayoutModule

Оптимизация прокладки железнодорожных путей. Создание новых трасс
и стрелочных переводов производится на основе каталога

x

x

NavisworksManage 

Интеграция нескольких моделей для совершенствования проверки проектов,
моделирования последовательности строительных работ и выявления коллизий

x

RobotStructuralAnalysisProfessional 

Расширенные инструменты для инженерных расчетов и анализа, позволяющие исследовать линейное
и нелинейное поведение сложных структур

x

Revit 

Инструменты на базе технологии BIM для архитектурного проектирования, проектирования инженерных систем и строительных конструкций, а также моделирования строительства

x

Roads and Highways Module для InfraWorks  (aнглийский)

Эскизное проектирование автодорог в 3D с возможностью оценки объема работ, бюджета и планирования рабочего графика

x

RiverandFloodAnalysisModule 

Автоматизированные функции анализа, составления карт и моделирования для рек и водных потоков

x

Вот уже на протяжении нескольких лет работа по переходу на BIM­проектирование самым активным образом выполняется под руководством главного специалиста отдела информационных технологий Татьяны Ивановны Орловской, а в сопровождении пользователей ей помогает отдельно выделенный САПР­специалист Иван Перминов. Надо ли говорить, что их деятельность привнесла изрядную долю в общий успех проекта внедрения 3D­проектирования в ОАО «Уралжелдорпроект».

Компания «СИТ» — динамично развивающаяся ИТ­компания, специализирующаяся на внедрении современных САПР­решений и расчетных комплексов, а также на поставке лицензионного программного обеспечения.

Специалисты компании обладают уникальным опытом реализации комплексных проектов внедрения САПР на предприятиях стран СНГ. Компания, расположенная в Республике Казахстан, является партнером целого ряда проектных организаций России, пользуясь заслуженным признанием и доверием заказчиков.

Подведем итоги. Преимущества технологии информационной модели инфраструктуры (BIM), базирующейся на «вертикальном» решении, входящем в состав программного комплекса Autodesk, совершенно очевидны:

  • флагманский программный продукт BIM­технологии в проектировании объектов инфраструктуры — Autodesk AutoCAD Civil 3D;
  • универсальная платформа AutoCAD в основе вертикальных решений;
  • схожий интерфейс различных программных продуктов;
  • специализированный инструментарий проектировщика;
  • шаблоны и библиотеки стандартных компонентов (существующие и создаваемые);
  • оперативное внесение изменений в проект;
  • автоматизированное получение чертежей и спецификаций;
  • возможности визуализации проектов и предоставления заказчику 3D­моделей.

В процессе внедрения технологии 3D­проектирования ОАО «Уралжелдорпроект» получило вполне реальную выгоду благодаря профессиональным знаниям и опыту, усилиям и организационному содействию специалистов компаний «Склад информационных технологий» и «АйДиТи».

Удалось резко сократить сроки проектных работ при существенном повышении их качества, исключении технических ошибок, ощутимом снижении трудозатрат и накладных расходов.

Все это позволило ускорить окупаемость инвестиций в программное обеспечение, а значит получить вполне материальный и положительный экономический эффект. 

Все приведенные в статье 3D­модели выполнены Алексеем Котловановым.

САПР и графика 8`2014