Роман Шматков,
руководитель продукта,
АО «Цифровая мануфактура»
Предыстория
Исходя из требований к скорости и качеству проектирования и строительства изделий морской техники, задача, решаемая проектантом, должна сводиться к формированию цифрового двойника судна и передаче полного набора инженерных данных в производство.
Традиционно при разработке проектов судов конструкторские бюро опирались строго на свой опыт и свои цели. В условиях закрытости разработанное собственными силами программное обеспечение решало исключительно задачи конструкторских подразделений конкретного проектанта, а производственные задачи были как бы вынесены за скобки.
Неизбежно в российском судостроении сложилась ситуация, когда отсутствуют единые методики проектирования надводных или подводных судов, направленные на создание данных, а не документов. Ведь документ — это всего лишь способ представления данных. Технологические изменения могут происходить настолько быстро, что их просто невозможно учесть в строго регламентированных документах.
В таких условиях сегодня о повышении уровня цифровизации отрасли можно говорить лишь с большой натяжкой.
Разработка
В САПР «Галс» мы (АО «Цифровая мануфактура») во главу угла поставили создание полного объема инженерных данных, применяемых при постройке судна. При этом в системе сводится к минимуму необходимость работы с документами в их изначальном виде. При таком подходе вся генерируемая из системы документация — всего лишь «отражение» проектных данных в привычном для отрасли виде.
Фокусируясь на работе с данными, мы также стремимся сделать систему максимально гибкой и учесть «лучшие практики» работы проектировщиков без ущерба для скорости работы и объема проектных данных.
Разработку САПР «Галс» мы начали с самого фундаментального — базы компонентов.
База компонентов — хранилище НСИ, основной задачей которого является аккумуляция данных по различному оборудованию, изделиям и материалам (в терминологии системы — компонентам), применяемым в проекте. Изменение значений свойств компонента (например, массы оборудования) в базе компонентов автоматически изменяет эти значения во всех объектах проекта (проектов), подключенных к этой базе компонентов. В условиях реального судна это означает, что изменение свойства одного компонента обновит соответствующие данные в сотнях и тысячах объектов проекта. В результате обеспечивается неразрывная и непротиворечивая связь данных НСИ с данными проекта.
В системе реализованы основные категории компонентов, которые конструктор применяет при проектировании электрической сети проекта: бесчертежное изделие, изделие, кабель, крепежное изделие, материал, оборудование, узел крепления, узел заземления. Атрибутивный состав каждого компонента создан исходя из необходимости обеспечения электромонтажного производства наиболее полной информацией по каждому компоненту — вплоть до типа применяемого на проекте оборудования или уплотнительного устройства (рис. 1).
Рис. 1. База компонентов
Для обеспечения более гибкой работы с компонентной базой мы предоставили возможность создания неограниченного количества типов компонентов и копирования компонентов из одной базы в другую.
Аналогично в САПР «Галс» реализовано хранение данных в базе проекта: создано единое хранилище судовых помещений, электрических схем, данных по креплению и маркировке оборудования, а также других данных об изделии морской техники (рис. 2).
Рис. 2. База проекта
Задача пользователя — дополнять проектные данные, создавая новые объекты и устанавливая связи между ними.
В первых версиях нашей системы всё взаимодействие с проектом сводилось лишь к работе с таблицами в том или ином виде. Однако начиная с версии САПР «Галс» 2.21.0 мы постепенно вводим инструменты интерактивного управления инженерными данными (рис. 3).
Рис. 3. Узловые точки электрической сети проекта
Графическое изображение ассоциативно связано с объектами в проекте и служит удобным инструментом управления данными этих объектов. В процессе создания и перемещения узлов, создания линий взаимосвязи и выполнения ряда других действий в рабочей области пользователь фактически работает с проектными данными.
Это лишь первый шаг к еще более быстрому и удобному способу работы с проектом. В ближайшей перспективе — работа со всеми данными электрических схем, возникающих на уровне Э5 и Э6.
Как было сказано ранее, документы в системе генерируются автоматически на основании соответствующих данных проекта и могут быть экспортированы в форматах .pdf и .dxf (рис. 4).
Рис. 4. Данные проекта и их представление на листе документа
Одной из проблем, возникших в процессе создания генератора документов, была необходимость настройки внешнего вида документа: несмотря на наличие нормативной документации, конструкторские бюро привносят свои изменения во внешний вид документов. Эта проблема была решена за счет введения соответствующих настроек проекта (рис. 5).
Рис. 5. Окно Настройки документов
Работа с проектами серийной постройки в САПР «Галс» реализована за счет внедрения соответствующего свойства у объектов системы — заводского номера. Конструктор может находиться в одном проекте и работать сразу со всеми судами проекта. Если ему необходимо изменить координаты прибора на строящемся судне, при этом сохранив уже имеющиеся координаты на сданном судне, — он просто ограничивает действие объекта заводским номером сданного судна и создает новый объект для строящегося.
Транспортный массив для электромонтажного предприятия (например, АО «СПО «Арктика»), как и разрабатываемые в системе документы, генерируется из данных проекта, что обеспечивает целостность и непротиворечивость данных.
Заключение
За короткий срок САПР «Галс» прошел путь от первых инструментов-утилит до полноценной САПР, выполняющей задачи автоматизации выпуска документации и формирования данных для электромонтажной организации на реальном проекте.
Безусловно перед нами, как разработчиками системы, все еще стоит множество задач, направленных на повышение производительности труда инженера-конструктора, проектирующего судовые электрические сети. Однако уже сейчас система позволяет сократить временные затраты на проектирование за счет применения современных подходов к созданию более совершенных инструментов для работы инженерного состава, а также сократить количество ошибок при проектировании и подготовке электромонтажного производства, вызванных отсутствием централизованного управления данными.
В настоящий момент САПР «Галс» установлен в АО «СПО «Арктика» и АО «Северное ПКБ». На постоянной основе производится сбор требований к системе, направленных на повышение скорости выполнения проектных работ; повышение уровня информационного взаимодействия проектанта и электромонтажного предприятия; возможность применения данных, созданных в САПР «Галс», в технологиях дополненной реальности при выполнении работ по строительству и ремонту изделий морской техники.
