2 - 2016

Формирование комплексной BIM-модели сложных промышленных объектов. Опыт компании ЗАО «ПМП»

Дмитрий Фураев, главный специалист ОКП, ЗАО «ПМП»
Дмитрий Фураев, главный специалист ОКП, ЗАО «ПМП»

Проектный институт ЗАО «ПМП» — одна из ведущих на российском рынке инжиниринговых компаний в сфере проектирования новых и модернизации существующих объектов химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и газовой отрасли. Внедрение BIM­технологий является частью стратегии внутреннего развития компании.

Несколько лет назад ЗАО «ПМП» получило заказ на проектирование новой установки изомеризации. Одним из условий договора было требование предоставить Заказчику единую атрибутивную модель установки.

К этому моменту компания уже располагала солидным опытом трехмерного проектирования. На протяжении более десяти лет ЗАО «ПМП» являлось пользователем САПР Bentley AutoPlant 3D, а незадолго до реализации указанного проекта началось внедрение новой САПР — Intergraph Smart 3D. Поставку, обучение специалистов, настройку программных продуктов и первичное внедрение проводила компания Бюро ESG, крупнейший партнер Intergraph в России.

Рис. 1.­ Строительная часть, выполненная в Revit, импортирована в Smart 3D

Рис. 1.­ Строительная часть, выполненная в Revit, импортирована в Smart 3D

Рис. 2. Технологическая часть, выполненная в Smart 3D, импортирована в Revit

Рис. 2. Технологическая часть, выполненная в Smart 3D, импортирована в Revit

Поскольку система Bentley AutoPlant 3D в ЗАО «ПМП» уже была настроена и адаптирована под требования компании, то есть позволяла получать документацию в автоматизированном режиме (спецификации, ведомости трубопроводов, изометрические чертежи и прочее), было принято решение вести основную часть проектных работ именно в этой системе. Одновременно с внедрением и настройкой часть проектирования (примерно одна треть работ) выполнялась в САПР Intergraph Smart 3D. Отметим, что в настоящее время все задачи по настройке решены, и Intergraph Smart 3D успешно используется в новых проектах.

Проектирование установки осуществлялось с применением различных САПР и на разных платформах. Bentley AutoPlant 3D и Intergraph Smart 3D использовались для проектирования монтажно­технологической части и вентиляции, Autodesk Revit Structure — для архитектурно­строительной части, AutoCAD Civil 3D — для проектирования объектов инфраструктуры, 3D­инструменты AutoCAD — для проектирования электрических систем, Autodesk Inventor — для моделирования оборудования. Субподрядная организация выполняла свою часть проекта в следующих САПР: AVEVA PDMS — технологическая часть и Tekla Structures — строительная часть.

Взгляд системного интегратора

Александр Тучков, к.т.н., технический директор Бюро ESG

Александр Тучков, к.т.н., технический директор Бюро ESG

«Предложенная в статье технология — значительный шаг в области создания комплексных 3D­моделей российскими проектными организациями. Успешная интеграция разноплатформенных САПР­моделей в консолидированную BIM­модель, проведенная к тому же с долей находчивости и обеспечившая экономию ресурсов, — это, безусловно, победа технического мышления.

Однако использование программных средств компании Intergraph — SmartPlant Review и SmartPlant Interop Publisher — обеспечило бы компании “ПМП” дополнительные преимущества:

использование референсных 3D­моделей непосредственно в САПР Smart­3D предоставляет гораздо более широкие возможности для проектировщика, чем предлагаемая технология. Кстати, при импорте 3D­моделей Revit в Smart 3D авторы, видимо, используют именно технологию Interop; 

возможность использования получаемых 3D­моделей для планирования и симуляции строительных работ в SmartPlant Construction — востребованный функционал для исполнителей строительно­монтажных работ;

и, самое главное, полученные 3D­модели могут быть использованы для построения Системы управления проектными (инженерными) данными (СУИД/СУПрИД) на основе программных продуктов SmartPlant for Owner Operators и SmartPlant Fusion, которые находят применение при эксплуатации спроектированных и построенных объектов».

Такое разнообразие систем и платформ проектирования поставило серьезную задачу по настройке передачи данных между разными САПР и формированию консолидированной BIM­модели. Это одна из наиболее сложных задач, которые приходится решать организациям, реализующим крупные проекты. Созданные определенными специальностями модели отвечают конкретным техническим требованиям соответствующей дисциплины и содержат необходимое количество атрибутивной информации, но только при объединении всех их в консолидированную трехмерную BIM­модель появляется возможность вовремя оценить правильность принятых инженерных решений и выявить междисциплинарные коллизии. Таким образом, консолидированная BIM­модель должна максимально передавать графическую часть моделирования и атрибутивную информацию.

Каждая модель, разработанная в определенной системе проектирования, при необходимости должна легко передаваться в другую САПР, то есть должен быть налажен импорт­экспорт моделей из различных систем. В решении этой задачи специалисты ЗАО «ПМП» добились определенных успехов. Так, если трубопроводы прокладываются в Smart 3D, то строительная часть, которая моделируется в Revit Structure, может быть полностью подгружена в модель Smart 3D в качестве ссылок (Reference 3D) и наоборот. Смоделированное в Autodesk Inventor оборудование в полном объеме загружается в Smart 3D как полноценное — будто оно моделировалось в этой системе. Данному оборудованию можно назначить дополнительную атрибутивную информацию, переопределить фланцы, патрубки.

Рис. 3. Элемент трубопровода с атрибутами, перенесенный из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 3. Элемент трубопровода с атрибутами, перенесенный из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 4. Оборудование с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 4. Оборудование с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Опыт показывает, что единую 3D­модель лучше просматривать в программе, не привязанной к конкретной системе. Так, ГИП и главные специалисты могут контролировать процесс моделирования и корректировать принятые инженерные решения, оценивая модель в программе, позволяющей только просматривать модель, не занимая при этом лицензию САПР. Большинство САПР­производителей имеют свою систему визуализации трехмерной BIM­модели — как расширенную платную версию, так и бесплатную: Intergraph SmartPlant Review, Intergraph SmartPlant Freeview (VUE), Bentley View (DGN, DWG), Autodesk Design Review, Autodesk Navisworks Manage, Autodesk Navisworks Freedom (NWD) и др. Выбор велик, но каждая система имеет свои преимущества и недостатки, поэтому решение должно базироваться на оценке наиболее важных для компании факторов, а также на возможностях и потребностях Заказчика при дальнейшем использовании модели.

Рис. 5. Параметры линии с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 5. Параметры линии с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 5. Параметры линии с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 6. Параметры линии с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 6. Параметры линии с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Оценив экономическую составляющую, специалисты ЗАО «ПМП» приняли решение использовать на этом этапе продукты Autodesk: для просмотра трехмерной модели — Autodesk Navisworks Freedom, а для объединения единой трехмерной BIM­модели и проверки ее на коллизии — Autodesk Navisworks Manage. Бесплатная версия Navisworks Freedom открывает модели собственного формата NWD и позволяет просмотреть иерархию модели, атрибуты каждого элемента, предоставляет различные средства навигации, позволяет отображать только необходимые части модели. Navisworks Manage поддерживает множество различных форматов файлов (DWG, DGN, IPT, RVT, RVM и т.д.), что позволяет собрать консолидированную BIM­модель, используя модели, выгруженные из разных САПР в собственных форматах. Navisworks Manage поддерживает интерфейс API, что позволяет разработать дополнительные надстройки для корректного отображения дерева объединенной BIM­модели, необходимых атрибутов во вкладке свойств объекта, раскраски трехмерной модели под соответствующие стандарты заказчика.

Взгляд системного интегратора

Александр Ермушин, директор компании InterCAD

Александр Ермушин, директор компании InterCAD

«В 2015 году функционал ПО Autodesk Navisworks обогатился новой возможностью — включать в комплексные модели те модели, которые были созданы в САПР Intergraph Smart 3D. Это нововведение позволяет создавать очень сложные комплексные BIM­модели, построенные в самых разных САПР, включая архитектурно­строительные, технологические, машиностроительные модели, а также модели землеустройства и генплана. При этом стоит отдельно отметить возможность выявления междисциплинарных коллизий в этой комплексной модели.

Учитывая тот факт, что сотрудники Государственной экспертизы и Государственного строительного надзора для работы с BIM­ и 3D­моделями начинают осваивать именно ПО Autodesk Navisworks, интеграция его с САПР компании Intergraph и подход, предложенный компанией “ПМП”, становятся особенно актуальными».

Таким образом, модели из различных САПР — Intergraph Smart 3D, Bentley AutoPlant 3D, Autodesk Revit Structure, Autodesk Inventor, AutoCAD Civil 3D, AVEVA PDMS и Tekla Structures — были объединены в единую атрибутивную трехмерную BIM­модель с помощью Autodesk Navisworks Manage, используя возможности, предоставленные системой, и собственные надстройки (API).

Рассмотрим, например, получение атрибутивной модели из Intergraph Smart 3D и загрузку ее в Autodesk Navisworks Manage.

Процесс можно разделить на два этапа:

  1. Получение геометрической модели в формате DGN, используя стандартные возможности, предоставляемые системой.
  2. Получение атрибутивной информации в формате XML. Для этого, используя возможности API Smart 3D, была написана команда, которая по указанному фильтру выгружает атрибутивную информацию по всем элементам модели, попадающим в указанный фильтр.

Затем в Autodesk Navisworks Manage происходит обработка двух файлов, добавление пользовательского свойства к каждому объекту модели, содержащему необходимую атрибутивную информацию, во вкладку «Свойства» и публикация модели в формате NWD, что удалось реализовать также благодаря API Navisworks Manage.

 

Рис. 7. Пример кода для записи атрибутов элементов

Рис. 7. Пример кода для записи атрибутов элементов
из Smart 3D в XML-файл

Рис. 8. Пример структуры XML-файла с атрибутивной информацией, полученной из Smart 3D

Рис. 8. Пример структуры XML-файла с атрибутивной информацией, полученной из Smart 3D

Рис. 9. Пример кода для объединения графического представления модели и атрибутивной информации, взятой из Smart 3D,

Рис. 9. Пример кода для объединения графического представления модели и атрибутивной информации, взятой из Smart 3D,
в Autodesk Navisworks Manage

Полученная консолидированная BIM­модель корректно передает графическую часть и содержит основную атрибутивную информацию, полученную из различных САПР.

Успешный опыт ЗАО «ПМП» подтверждает, что атрибутивную и графическую информацию из 3D­моделей, созданных проектировщиками различных специальностей, с использованием различных САПР, можно успешно объединить в единую BIM­модель. При реализации этого проекта данные из всех 3D­моделей, созданных в САПР производства компаний Autodesk, Tekla, Intergraph, были успешно объединены в ПО Autodesk Navisworks, поскольку с экономической точки зрения это было наиболее выгодным решением.

В будущем проектная, строительная или любая другая организация в ситуации выбора и под влиянием схожих факторов (необходимость экономии) может использовать комплексную BIM­модель, построенную с помощью Autodesk Navisworks Freedom, для решения большого круга задач (включая анализ коллизий между составными 3D­моделями). Такой вариант позволяет обеспечить доступ к ней всем, кому это необходимо (ГИПы, сметчики, экспертиза и т.п.), и не задумываться о том, в какой САПР модель была создана. 

САПР и графика 2`2016