Рассказ о том, как Rebis AutoPLANT помог сократить затраты

Ричард Акин, Джеймс Симмомс, Клод Рейд

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 г.Хьюстоне (шт.Техас). Фирма S&B была основана в 1967 году и специализировалась в области проектирования предприятий обрабатывающих отраслей промышленности. С тех пор компания выросла и вошла в двадцатку крупнейших фирм-подрядчиков в США. 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 в 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, используемый в больших объемах для получения 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 создавали 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. По их мнению, главное преимущество, получаемое за счет перехода с 2D на 3D, — это 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 3D-программ для проектирования промышленных объектов, ориентированных на персональные компьютеры, менеджеры фирмы S&B после анализа соответствующего рынка 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, с помощью которых получаются реалистические представления объектов в модели с возможностью обозрения из любой точки. Графическое представление модели улучшается до такой степени, что по четкости и понятности она становится похожа на фотографию.

Первая благоприятная возможность оценить новую технологию трехмерного проектирования при разработке большого проекта появилась тогда, когда фирма приступила к проектированию вышеупомянутого химического завода. Менеджеры начали с того, что разделили проект на части, чтобы позволить всем участвующим в работе проектировщикам одновременно работать над различными его частями. Каждый проектировщик был связан посредством единой среды проектирования со всеми необходимыми файлами и с другими разработчиками. Такой метод работы позволял специалистам постоянно посматривать обновленные варианты всего проекта, при этом изменяя только те его части, которые входили в их компетенцию.

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, и затем каждый раз, когда инженер размещал элементы конструкции в модели, программа автоматически обеспечивала проверку и согласованность их с оригинальными спецификациями, заданными для конкретного проекта. Это практически на 100% исключало ошибки, связанные с человеческим фактором, в том числе с некомпетентностью специалистов, работающих с моделью. Раньше просмотр и проверка проекта выполнялись путем непрерывного обмена комплектами рабочей документации между всеми специалистами, разрабатывающими разные части проекта. В этот процесс вовлекалось большое количество людей, поскольку многие особенности, касающиеся эксплуатации и обслуживания, было достаточно трудно понять при рассмотрении 2D-чертежей. В результате много времени уходило на совещания, в ходе которых разъяснялся смысл изображенного на чертежах, требовались неоднократные повторные встречи проектировщиков, подрядчиков и заказчиков. Когда чертежи с отметками об их просмотре и проверке возвращались разработчикам, в проект вносились изменения. В результате обычно для полного просмотра и проверки каждой части проекта требовалось от двух до четырех недель.

Проверка пространственной модели

Более совершенная графика, получаемая с помощью AutoPLANT 97, позволяет производить просмотр и проверку модели в удобной форме. Все лица, осуществляющие проверку модели, собираются в просмотровом помещении, и созданная 3D-модель проецируется на экран. Она выглядит почти как фотография уже готового завода. В этом случае модель легче воспринимается и более понятна, поэтому время, необходимое для просмотра и проверки проекта, значительно сокращается. Персоналу обслуживающих и проектно-конструкторских подразделений заказчика намного легче ознакомиться с особенностями модели, что способствует повышению качества и количества их рекомендаций. Поскольку в процедуре просмотра и проверки модели принимают участие сразу все специалисты, любые разногласия могут быть быстро разрешены на месте, благодаря чему согласование проекта может пройти за один-два дня. Интерактивный процесс просмотра и проверки способствует повышению качества законченного проекта завода, позволяет улучшить взаимодействие 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 в ходе строительства завода.

Разработка проектно-конструкторской документации

После утверждения проекта разрабатывается документация 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 четырех до шести часов, включая потери времени, вызванные доработкой несоответствий в чертежах, а также необходимостью добавлять в них аннотации, которые не создаются автоматически с помощью AutoCAD. Программа нового поколения AutoPLANT 97 устраняет несоответствия в изометрических чертежах, значительно уменьшает число требуемых аннотаций, которые приходится проставлять вручную, за счет связи с программой автоматического изготовления изометрический чертежей ISOGEN фирмы Аlias Limited. Теперь при изготовлении изометрических чертежей время тратится только на их проверку при утверждении проекта. В рассматриваемом проекте было сэкономлено свыше 20 тыс. часов за счет автоматического изготовления изометрических чертежей. Всякий раз при вводе какого-либо символа в модель в реляционной базе данных автоматически сохраняется соответствующая текстовая информация. После создания модели AutoPLANT 97 использовался для генерации ведомостей материалов, в соответствии с которыми фирма S&B в дальнейшем производила их закупку. На создание ведомости материалов для проекта такого размера старший инженер обычно тратит несколько недель. А в данном случае 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 большими преимуществами. Почти два человекогода было сэкономлено при разработке этого проекта с помощью АutoPLANT 97 по сравнению с применявшейся раньше программой для 2D-проектирования промышленных объектов. Поэтому нет ничего удивительного в том, что менеджмент S&B принял решение широко использовать AutoPLANT 97 при разработке будущих проектов.

Выводы

Переход на использование Rebis AutoPLANT для 3D-проектирования промышленных объектов позволил сократить трудозатраты на несколько человеколет при разработке проекта нового химического завода стоимостью 175 млн. долл. Процесс анализа и просмотра разработанного проекта был сокращен приблизительно на 2 месяца 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, а также позволяют уменьшить общее время, затрачиваемое на проектирование.

«САПР и графика» 10'2002