Rebis AutoPLANT помогает сокращать трудозатраты при разработке проекта химического предприятия стоимостью 175 млн. долл.

R. Akin, J. Simmoms, C. Reid

Работа над проектом завода по производству фенола

Новое поколение 3D-программ фирмы Rebis

3D-моделирование промышленных объектов

Проверка пространственной модели

Разработка проектно-конструкторской документации

Выводы

Фирма S&B Engineers & Constructors Ltd является частью группы компаний со штаб-квартирой в Хьюстоне (шт. Техас). Фирма S&B, основанная в 1967 году, изначально специализировалась в области проектирования предприятий обрабатывающих отраслей промышленности. С тех пор компания выросла и вошла в двадцатку крупнейших в США фирм-подрядчиков. В настоящее время фирма S&B специализируется на выполнении всего спектра работ, связанных с проектированием промышленных объектов, производственным консалтингом, технической экспертизой проектов, материально-техническим обеспечением, строительством, управлением разработкой проектов. Специалисты компании являются признанными консультантами в таких отраслях, как нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, химическая, и отраслях промышленности, связанных с производством изделий из полимеров. Компания постоянно принимает участие в разработке проектов, финансируемых правительством, а также проектов для коммунального сектора США.

Работа над проектом завода по производству фенола

Проектируемый завод предназначен для производства фенола, представляющего собой промежуточный химический продукт, в больших объемах используемый при синтезе различных типов смол. Завод рассчитан на производство 500 млн. фунтов фенола и 300 млн. фунтов ацетона в год. Проект завода разработан на основе лицензированной технологии производства фенола и ацетона MW Kellogg. Кроме того, в проекте технологической установки была использована технология разделения на фракции, являющаяся собственностью компании Shell. Этот проект включал более 1800 линий трубопроводов, для него было изготовлено в общей сложности 3600 изометрических чертежей.

Для разработки проектов фирма S&B начала использовать программу AutoCAD фирмы Autodesk около 10 лет тому назад. С помощью этой программы специалисты фирмы разрабатывали рабочие чертежи планов, сечений и изометрические чертежи. Около трех лет тому назад, после внедрения пакета программ для трехмерного проектирования промышленных объектов Rebis AutoPLANT и после перехода к работе с 3D-моделями, специалисты фирмы смогли добиться значительного повышения производительности труда и уменьшения сроков выполнения проектных работ. Они считают, что главным преимуществом, которое дает переход с 2D на 3D, является возможность выполнения всех частей проекта в единой среде с использованием общей 3D-модели, которая в дальнейшем может использоваться для генерации всей необходимой проектной документации при сравнительно небольшом объеме доработок и затрат на корректировку модели на стадии компьютерного моделирования.

Новое поколение 3D-программ фирмы Rebis

С появлением нового поколения ориентированных на персональные компьютеры 3D-программ для проектирования промышленных объектов менеджеры фирмы S&B решили приобрести для работы AutoPLANT 97 фирмы Rebis. Основным преимуществом этого пакета является то, что он позволяет моделировать используемые в проекте элементы в виде интеллектуальных параметрических 3D-объектов, которые обеспечивают получение реалистических представлений объектов в модели с возможностью обозрения из любой точки. Графическое представление модели по четкости и понятности приближается к фотографии.

По достоинству оценить новую технологию трехмерного проектирования при разработке большого проекта стало возможным при проектировании упомянутого выше химического завода. Менеджеры начали с того, что разделили проект на части. Это позволило всем участвующим в работе проектировщикам одновременно работать над различными его частями. Посредством единой среды проектирования каждый проектировщик имел связь со всеми сопутствующими файлами и другими разработчиками. Такой метод работы позволял им постоянно знакомиться с обновленными вариантами всего проекта и при этом вносить изменения в части проекта, относящиеся к их компетенции.

3D-моделирование промышленных объектов

Процесс разработки базовой 3D-модели проходил достаточно быстро. Используемый в программе метод проектирования трубопроводов на основе спецификаций требовал их задания в самом начале работы над проектом. Каждый раз, когда инженер размещал элементы конструкции в модели, программа автоматически проверяла их соответствие оригинальным спецификациям, заданным для данного проекта. Это практически полностью исключало ошибки, допущенные из-за некомпетентности специалиста, работающего с моделью, а также любые случайные ошибки. Раньше просмотр и проверка проекта выполнялись путем непрерывного обмена комплектами рабочей документации между всеми его участниками, разрабатывающими разные части проекта. В этот процесс было вовлечено много людей, поскольку целый ряд особенностей, касающихся эксплуатации и обслуживания, было достаточно трудно понять при рассмотрении 2D-чертежей. В результате тратилось много дополнительного времени на совещания, которые посвящались разъяснению смысла изображенного на чертежах, без конца проводились повторные встречи проектировщиков, подрядчиков и заказчиков. Когда эти чертежи с отметками об их просмотре и проверке возвращались разработчикам, в проект вносились изменения. В итоге для полного просмотра и проверки каждой части проекта обычно требовалось от двух до четырех недель.

Проверка пространственной модели

Безукоризненная графика, получаемая с помощью AutoPLANT 97, предоставляет возможность всем заинтересованным лицам осуществлять просмотр и проверку созданной модели. Для этого созданная 3D-модель проецируется на экран. Проецируемая модель, вид которой больше напоминает фотографию реального завода, легче воспринимается и более понятна, поэтому время для просмотра и проверки проекта значительно сокращается. Кроме того, это позволяет специалистам обслуживающих и проектно-конструкторских подразделений заказчика давать проектировщикам более осмысленные рекомендации. Поскольку все участники процесса просмотра и проверки находятся в одном помещении, все разногласия могут быть решены на месте, процесс согласования проекта может быть завершен за один-два дня. Интерактивный процесс просмотра и проверки способствует повышению качества законченного проекта завода, позволяет улучшить координацию между персоналом проектировщика, заказчика и подрядчика. Этот метод просмотра и проверки позволил уже на стадии компьютерного моделирования определить и устранить проблемы, которые могли бы возникнуть при строительстве завода.

Разработка проектно-конструкторской документации

Следующим этапом после утверждения проекта является разработка документации для строительства завода. На этом этапе значительная экономия времени была получена за счет сокращения сроков изготовления изометрических чертежей, которые генерировались из 3D-модели. Раньше на создание каждого изометрического чертежа затрачивалось от 4 до 6 часов, включая потери времени на доработку из-за несоответствий в чертежах, а также на добавление в них аннотаций, которые не создаются автоматически с помощью AutoCAD. Программа нового поколения AutoPLANT 97 устраняет несоответствия в изометрических чертежах, значительно уменьшает число требуемых проставляемых вручную аннотаций за счет своей связи с программой автоматического изготовления изометрических чертежей ISOGEN фирмы Аlias Limited. Теперь при изготовлении изометрических чертежей время тратится только на их проверку при утверждении проекта. При создании данного проекта за счет автоматического изготовления изометрических чертежей было сэкономлено свыше 20 тыс. часов. Всякий раз при вводе какого-либо символа в модель в реляционной базе данных автоматически сохраняется соответствующая текстовая информация. По завершении создания модели AutoPLANT 97 используется для генерации ведомостей материалов, которые фирма S&B в дальнейшем использовала для закупки последних. На создание ведомости материалов для проекта такого размера старший инженер обычно тратит несколько недель. В этом проекте она была создана приблизительно за час путем выбора нескольких опций в меню программы для форматирования этого документа нужным образом.

Хотя проект еще не завершен, тем не менее уже ясно, что программа Rebis AutoPLANT для 3D-проектирования и моделирования промышленных объектов обладает значительными преимуществами по сравнению с 2D. За счет применения АutoPLANT 97 при разработке этого проекта было сэкономлено почти два человеко-года по сравнению с применявшейся ранее в фирме программой для 2D-проектирования промышленных объектов. Поэтому нет ничего удивительного в том, что менеджеры S&B приняли решение широко использовать AutoPLANT 97 при разработке будущих проектов.

Выводы

Переход на использование Rebis AutoPLANT для 3D-проектирования промышленных объектов позволил сократить на несколько человеко-лет трудозатраты при разработке проекта нового химического завода стоимостью 175 млн. долл. Процесс анализа и просмотра разработанного проекта был сокращен приблизительно на 2 мес. за счет проецирования 3D-модели на экран и участия всех заинтересованных сторон в интерактивном сеансе обсуждения ее конструкции. Кроме того, значительно сократилось время, затрачиваемое на генерацию изометрических чертежей. Главным преимуществом AutoPLANT является то, что в программе для моделирования используются интеллектуальные объекты, которые улучшают графическое представление модели и ее информационную составляющую и позволяют сократить время, затрачиваемое на проектирование.

«САПР и графика» 9'2001