Развитие систем автоматизированного проектирования

РАЗВИТИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ВВЕДЕНИЕ.

 

Увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов - важнейшие проблемы, решение которых определяет уровень ускорения научно-технического прогресса общества. Развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) опирается на прочную научно-техническую базу. Это - современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации. Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук отрабатывать и совершенствовать методологию проектирования, стимулировать развитие математической теории проектирования сложных систем и объектов. В настоящее время созданы и применяются в основном средства и методы, обеспечивающие автоматизацию рутинных процедур и операций, таких, как подготовка текстовой документации, преобразование технических чертежей, построение графических изображений и т.д.

 

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

САПР — организационно-техническая система, входящая в структуру проектной организации и осуществляющая проектиро­вание при помощи комплекса средств автоматизированного проек­тирования (КСАП).

Взаимодействие подразделений проектной организации с комплексом средств автоматизации проектирования регламенти­руется организационным обеспечением.

Основная функция САПР состоит в выполнении автомати­зированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ САПР

При создании САПР и их составных частей следует руко­водствоваться следующими основными принципами:

- системного единства;

- совместимости;

- типизации;

- развития.

Принцип системного единства должен обеспечивать целост­ность системы и системную связность проектирования отдельных элементов и всего объекта проектирования в целом (иерархич­ность проектирования).

Принцип совместимости должен обеспечивать совместное функционирование составных частей САПР и сохранять откры­тую систему в целом.

Принцип типизации заключается в ориентации на преи­мущественное создание и использование типовых и унифицирован­ных элементов САПР. Типизации подлежат элементы, имеющие перспективу многократного применения. Типовые и унифицирован­ные элементы, периодически проходят экспертизу на соответствие современным требованиям САПР и модифицируются по мере необходимости.

Создание САПР с учетом принципа типизации должно преду­сматривать:

- разработку базового варианта КСАП и (или) его компонентов;

- создание модификации КСАП и (или) его компонентов на ос­нове базового варианта.

Принцип развития должен обеспечивать пополнение, со­вершенствование и обновление составных частей САПР, а также взаимодействие и расширение взаимосвязи с автоматизирован­ными системами различного уровня и функционального назначе­ния.

Работы по развитию САПР, модернизации составных час­тей САПР выполняют по техническому заданию.

СОСТАВ И СТРУКТУРА САПР

Составными структурными частями САПР, жестко свя­занными с организационной структурой проектной организации, являются подсистемы, в которых при помощи специализированных комплексов средств решается функционально законченная по­следовательность задач САПР.

По назначению подсистемы разделяют на проектирующие и обслуживающие.

Проектирующие подсистемы имеют объектную ориента­цию и реализуют определенный этап (стадию) проектирования или группу непосредственно связанных проектных задач.

Примеры проектирующих подсистем:

- подсистема эскизного проектирования;

- подсистема проектирования корпусных деталей;

- подсистема проектирования технологических процессов механической

обработки.

Обслуживающие подсистемы имеют общесистемное при­менение и обеспечивают поддержку функционирования проекти­рующих подсистем, а также оформление, передачу и выдачу по­лученных в них результатов. Примеры обслуживающих подсистем:

- автоматизированный банк данных;

- подсистема документирования;

- подсистема графического ввода/вывода.

Системное единство САПР обеспечивается наличием ком­плекса взаимосвязанных моделей, определяющих объект проек­тирования в целом, а также комплексом системных интерфейсов, обеспечивающих указанную взаимосвязь.

Системное единство внутри проектирующих подсистем обеспечивается наличием единой информационной модели той части объекта, проектное решение по которой должно быть получено в данной подсистеме.

Формирование и использование моделей объекта проек­тирования в прикладных задачах осуществляется КСАП сис­темы или подсистемы.

Структурными частями КСАП в процессе его функцио­нирования являются программно-методические (ПМК.) и програм­мно-технические (ПТК) комплексы (далее — комплексы средств), а также компоненты организационного обеспечения.

Комплексы средств могут объединять свои вычислительные и информационные ресурсы, образуя локальные вычислительные сети подсистем или систем в целом.

Структурными частями комплексов средств являются компоненты следующих видов обеспечения: программного, ин­формационного, методического, математического, лингвистического «технического.

Компоненты видов обеспечения выполняют в комплек­сах средств заданную функцию и представляют наименьший (не­делимый) самостоятельно разрабатываемый (или покупной) элемент САПР (например: программа, инструкция, дисплей и т. д.).

Эффективное функционирование КСАП и взаимодействие структурных частей САПР всех уровней должно достигаться за счет ориентации на стандартные интерфейсы и протоколы связи, обеспечивающие взаимодействие комплексов средств.

Эффективное функционирование комплексов средств должно достигаться за счет взаимосогласованной разработки (согласова­ния с покупными) компонентов, входящих в состав комплексов средств.

КСАП обслуживающих подсистем, а также отдельные ПТК этих подсистем могут использоваться при функционировании всех подсистем.

4. КОМПОНЕНТЫ видов обеспечения САПР и требования к нтм.

Стандарты по САПР требуют выделения в качестве самостоятельного компонента организационного обеспечения, которое включает в себя положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалифицированные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и взаимодействие подразделений с комплексом средств автоматизированного проектирования. Функционирование САПР возможно только при наличии и взаимодействии перечисленных ниже средств:

- программного обеспечения;

- информационного обеспечения;

- методического обеспечения;

- математического обеспечения;

- лингвистического обеспечения;

- технического обеспечения;

- организационного обеспечения.

Теперь кратко разберёмся с назначением каждого компонента средств САПР

Программное обеспечение САПР.

Программное обеспечение САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Программное обеспечение делиться на общесистемное и специальное (прикладное) ПО. Общесистемное ПО предназначено для организации функционирования технических средств, т. е. для планирования и управления вычислительным процессом, распределения имеющихся ресурсов, о представлено различными операционными системами. В специальном ПО реализуется математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур.

Требования к компонентам программного обеспечения

Компоненты программного обеспечения, объединенные в программно-методический комплекс (ПМК) и программно-технических комплексов (ПТК), должны иметь иерархическую организацию, в которой на верхнем уровне размещается монитор управления компонентами нижних уровней программными модулями.

Программный модуль должен: регламентировать функ­ционально законченное преобразование информации; быть напи­санным на одном из стандартных языков программирования; удов­летворять соглашениям о представлении данных, принятым в дан­ной быть оформленным в соответствии с требованиями ЕСДП.

Монитор предназначен для: управления функционирова­нием набора программных модулей ПМК, включая контроль по­следовательности и правильности исполнения; реализации обще­ния пользователя с ПМК и программных модулей с соответст­вующими базами данных (БД); сбора статистической информа­ции.

ТехноПро

Система «ТехноПро» позволяет пользователям создавать специализированные базы данных для выполнения расчетов и формирования технологических процессов с различными видами заготовок, включая литье металла и пластмассы, ковку и штамповку из различных марок материалов. Для создания таких баз данных применяются единые программные средства системы «ТехноПро».

Благодаря универсальности системы «ТехноПро» в решении технологических и экономических задач на основе автоматического выбора значений из баз данных пользователи могут корректировать или вводить новые таблицы данных, условия и вычисления: расчет коэффициента раскроя материала; определение норм сдачи отходов на изделие по каждой детали; расчет нормы расхода СОЖ или других вспомогательных материалов.

Самостоятельно расширяя возможности системы, пользователи могут ввести следующие технико-экономические расчеты: расчет заработной платы рабочих и служащих по изделию в целом; расчет потребления электроэнергии оборудованием при производстве изделия и т.п.

Рассчитанные значения могут передаваться в АСУП предприятия, однако можно передать лишь отдельные параметры: размеры, допуски, шероховатости, квалитеты, но только в том случае, если чертеж детали параметризирован. Поэтому в автоматическом режиме можно только дорабатывать заранее разработанные типовые техпроцессы. Область применения данного режима — простейшие детали.

ВЕРТИКАЛЬ

ВЕРТИКАЛЬ — система автоматизированного проектирования технологических процессов, которая решает большинство задач в рамках технологической подготовки производства и позволяет упростить формирование и сопровождение техпроцессов, повысить качество технологической документации и добиться оптимальных показателей использования имеющихся ресурсов предприятия.

Возможности системы:

Проектирование технологических процессов

Формирование заказов на проектирование СТО и создание управляющих программ для оборудования с ЧПУ

Технологические расчеты

* Производятся с помощью расчетных приложений, которые поставляются отдельно

Формирование технологической документации в соответствии с требованиями ГОСТ РФ и стандартами, используемыми на предприятии

Поддержка единого информационного пространства для управления жизненным циклом изделия

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Специализированные приложения* позволяют проводить расчеты в различных областях технологической подготовки производства:

* Поставляются отдельно

Нормирование трудозатрат

Приложение Нормирование трудозатрат решает задачи автоматизированного расчета затрат времени на технологические операции. В системе реализованы различные методики расчета в зависимости от степени укрупнения норм затрат труда (дифференцированные, укрупненные, типовые) из более чем 50 сборников трудовых нормативов для различных видов работ (сборка, обработка резанием, давлением, получение покрытий, сварка, термическая обработки, операции общего назначения, технический контроль и др.)

Нормирование материалов

Приложение Нормирование материалов позволяет решать задачи назначения заготовки детали, расчета массы заготовки, автоматизации расчета нормы расхода основного материала и других параметров нормирования в технологических подразделениях предприятия.

Расчет режимов резания

Расчет режимов резания — приложение предназначенное:

для автоматизированного расчета параметров обработки материалов

для подбора инструмента в зависимости от характеристик обрабатываемого материала, геометрических параметров обрабатываемого элемента, условий крепления, вида смазочно-охлаждающей жидкости, расчета режимов обработки, расчета вспомогательного времени, связанного с переходом.

ФОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ГОСТ РФ И СТАНДАРТАМИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ НА ПРЕДПРИЯТИИ

После завершения разработки технологического процесса, который содержит все необходимые сведения для производства изделия, система ВЕРТИКАЛЬ позволяет в автоматическом режиме сформировать комплект технологической документации. В базовой поставке системы есть большинство форм документов, предусмотренных ГОСТ серии ЕСКД (технологические карты и ведомости).

Модуль ВЕРТИКАЛЬ-Отчеты позволяет создать новые отчетные формы и алгоритмы отбора данных для размещения на форме по требованиям предприятия практически любой сложности.

Комплект технологических документов на изделие может включать документы, содержащие сведения не только из единичного техпроцесса, но и сводную технологическую информацию по всем компонентам изделия. Как правило, это различные ведомости, например, ведомость специфицированных норм расхода, ведомость материалов, ведомость маршрутов.

TimeLine

САПР технологических процессов Timeline — это система нового поколения, в которой реализована инновационная концепция интеграции САПР с корпоративной системой управления справочными данными предприятия Semantic. Последняя реализует семантический поиск, который повышает уровень автоматизация принятия решений в САПР.

Создание нового технологического передела в САПР Timeline происходит за счет внесения в базу данных НСИ Semantic информации об операциях, переходах, оборудовании и оснастке для нового вида производства и установления семантических связей между этими объектами.

САПР ТП Timeline унаследовала лучшие интерфейсные решения САПР предыдущих поколений. Многозакладочный механизм, используемый в современных интернет браузерах, позволяет открыть в Timeline несколько файлов технологических процессов и копировать фрагменты технологии между вкладками.

Стартовая страница в САПР ТП Timeline позволяет оперативно открывать ранее редактируемые технологии, которые отображаются в виде графических миниатюр чертежа или 3D-модели. Наглядная компоновка информации на вкладках и отображение технологических эскизов в практически любых CAD-системах делают интерфейс системы Timeline простым и интуитивно понятным.

Библиотека пользователя позволяет хранить любые фрагменты ТП для повторного использования. Технологические эскизы могут быть выполнены в различных CAD системах включая SOLIDWORKS и др.

Комплект технологической документации формируется в соответствии с ЕСТД в формате Adobe PDF. Реализовано более 50 карт по ГОСТ: маршрутные, маршрутно-операционные карты, ведомости оснастки, материалов и т.д. Специальным модулем настройки пользователь имеет возможность вносить изменения в существующие шаблоны карт и создавать новые.

Стартовая страница в САПР ТП Timelin является рабочим столом технолога. Она позволяет оперативно открывать ранее созданные им технологии, которые отображаются в виде графических миниатюр чертежа или 3D-моделей. Наглядная компоновка информации на вкладках сделали интерфейс системы Timeline простым и интуитивно понятным.

В САПР ТП Timeline реализована технология коллективного проектирования технологических процессов. Данный режим позволяет формировать сквозные технологические процессы, состоящий из операций на различные виды производств. В процессе разработки сквозной технологии принимают участие несколько технологов, каждый из которых имеет право на редактирование только своих технологических операций.

Реализован режим проектирование типовых (ТТП) и групповых (ГТП) процессов. Режим предназначен для разработки технологий на изготовление группы деталей или сборочных единиц (ДСЕ).

 

Квантор-Софт

Николай Биба, директор фирмы «Квантор-Софт»:

Основанная в 1991 году, фирма «Квантор-Софт» является разработчиком и дистрибьютором программ для конечно-элементного моделирования технологии горячей и холодной объемной штамповки. В настоящее время это широко известная программа QForm, объединяющая возможности двухмерного и трехмерного моделирования штамповки. Пользователей в QForm привлекают полная автоматизация расчета, простой и понятный интерфейс и высокая надежность результатов. Именно эти качества позволяют программе успешно конкурировать с зарубежными аналогами.

В цепочке инженерных приложений CAD-CAM-CAE роль последнего элемента CAE (Computer Aided Engineering, систем анализа и расчета) еще не в полной мере оценена. Нам представляется, что на данном этапе именно применение анализа сулит наибольшие выгоды. Это особенно актуально для технологических областей, таких как объемная штамповка, которая является крайне сложным и трудно поддающимся формализации процессом. Применяя моделирование еще на этапе разработки технологии, можно избежать многих ошибок и непроизводительных затрат, а также полностью исключить пробные штамповки. Применение программы позволяет всего за несколько месяцев окупить стоимость годовой лицензии.

Да, мы наблюдаем повышение интереса к нашему программному продукту и, что главное, повышение платежеспособного спроса. Все это говорит об оживлении производства и об осознании необходимости применения новых инженерных технологий.

Постоянно быть готовым к восприятию нового и стремиться к инновациям. Средства и время, потраченные на внедрение новых технологий, неизменно окупаются. Во многих случаях инновации — единственный способ устоять в конкурентной борьбе.

Лоция Софт

Николай Ширяев, исполнительный директор компании «Лоция Софт»:

Основными направлениями деятельности компании «Лоция Софт» являются комплексная автоматизация промышленных предприятий и коммерческих организаций.

Компания специализируется на оказании консалтинговых услуг (в первую очередь — в области PDM/TDM/Workflow и САПР), выполнении проектов автоматизации предприятий «под ключ», реинжиниринге бизнес- и проектных процессов в промышленности, внедрении систем технического документооборота и управления проектными данными, автоматизации деятельности средних и крупных территориально-распределенных предприятий и холдингов различного профиля.

Стратегия нашей компании нацелена на наиболее эффективное решение задач наших клиентов. Поэтому развитие нашего программного обеспечения мы ставим в прямую зависимость от их потребностей. Мы будем уделять особое внимание функциональности наших продуктов, и тому, что в зарубежной литературе принято называть usability — удобству работы с ними. Будут активно развиваться и существующие отраслевые решения.

Наиболее же привлекательной нишей рынка для нас являются сложные комплексные проекты, в которых мы в полной мере можем раскрыть потенциал предлагаемых нами решений. В первую очередь это работа на стыке САПР, PDM и EPP/MRP-систем.

По нашим оценкам, общий объем рынка систем управления технической документацией и PDM вырос по сравнению с 2000 годом более чем в два раза. Также явно заметен рост рынка САПР.

Считаем, что это прямое следствие развития отечественных предприятий. Будем надеяться, что и в будущем году эта тенденция сохранится.

Посоветовать можно только одно: проводить осознанную политику в области автоматизации и принимать взвешенные решения.

МАЛАХИТ

О «СПМБМ «Малахит» уделяет большое внимание применению современных достижений в области информационных технологий при выполнении проектно-конструкторских работ.

При разработке рабочей конструкторской документации – чертежей, спецификаций, ведомостей и пр., в АО «СПМБМ «Малахит» используются технологии 3D-моделирования, что позволяет значительно сократить число ошибок при проектировании и оформлении рабочей конструкторской документации.

При помощи специализированной системы автоматизированного проектирования (далее - САПР) создаются 3D-модели теоретических поверхностей корабля, корпусных конструкций, трассировкок трубопроводов и кабелей, установок оборудования, а также выполняются различные виды инженерных расчетов. Разработка 3D-моделей осуществляется при помощи доработанных модулей и библиотек САПР, что позволяет выполнять проектно-конструкторские работы с более высоким качеством в сравнении с традиционными методами проектирования. Библиотеки САПР дополняются, производится интеграция САПР со специализированным и прикладным ПО.

Действующий в организации аппаратно-программный комплекс «Стенд 3D» позволяет выполнять анализ эргономики, поиск конструкторских решений, проведение презентаций моделей и многое другое без использования устаревших технологий натурного макетирования.

ИНТЕРМЕХ

За 15 лет работы НПП «ИНТЕРМЕХ» комплексные решения автоматизации подготовки производства, предлагаемые предприятием, выбрали тысячи пользователей. Неослабевающий интерес, проявляемый пользователями к новым версиям программных продуктов компании, показывает, что мы находимся на правильном пути.

Система TechCard включает базовое программное обеспечение для реализации задач технологического проектирования и информационное обеспечение (базу данных).

В состав системы входят отдельные подсистемы, которые могут функционировать как автономно, так и в общем комплексе: система организации и ведения архива конструкторской и технологической документации Search, система автоматизированного проектирования технологических процессов (ТП) обработки деталей для различных видов производства, а система автоматизированного проектирования и оформления операционных эскизов или любых графических изображений, выводимых в технологический документ CADMECH-T, работающая в среде AutoCAD 2002-2006. Кроме основного модуля проектирования технологических процессов, доступны и отдельные АРМы, представляющие собой специализированные рабочие места. Использование АРМов позволяет при меньшей затрате средств и аппаратных ресурсов автоматизировать большее количество рабочих мест.

Система автоматизации проектирования технологических планировок предприятий на основе комплекса T-FLEX

Промышленные предприятия часто нуждаются в автоматизации тех или иных видов деятельности по проектированию или учету производственных ресурсов. Решать подобные задачи необходимо в крайне сжатые сроки. На практике это часто приводит к «временному отказу» от использования средств автоматизации вследствие нехватки времени на организацию взаимосвязанных данных и интеграции между программными продуктами.

В условиях модернизации производства время от времени возникает необходимость размещения (компоновки) основного и вспомогательного оборудования цеха. Причем данные, содержащиеся в планировке, должны соответствовать заводским данным по оборудованию цеха. Поскольку планировка участков — процесс длительный и трудоемкий из-за необходимости выполнения разнородных проектных работ и согласования действий нескольких проектировщиков, задача размещения оборудования в цехе с документированием его положения и привязкой к базе данных с оперативным графическим отображением изменений на плане цеха или участка становится нетривиальной.

Для автоматизации подобных работ создана система автоматизации проектирования технологических планировок предприятий на основе функций T-FLEX CAD (www.topsystems.ru) и баз данных T-FLEX/ТехноПро. Работа была сделана в сжатые сроки при координированном взаимодействии разработчиков со специалистами ММПП «Салют». Оперативность и качество разработок приложений обеспечиваются предоставлением прямого доступа к графическим функциям T-FLEX CAD через механизм OLE-automation. При работе над данным продуктом были дополнены API-функции T-FLEX CAD. Открытость систем T-FLEX CAD и T-FLEX/ТехноПро позволяет разрабатывать средства отображения графических объектов, содержащихся в базе данных завода.

Указанный комплекс программ для проектирования технологических планировок обеспечивает автоматизацию рабочего места технолога-проектировщика. С помощью разработанной программы возможно создание плана участка, цеха и прилегающих подъездов посредством функций T-FLEX CAD автоматической вставки фрагментов строительных элементов (колонн, проходов, стен, дверей, ограждений и т.п.). Затем на основе запросов к базе данных T-FLEX/ТехноПро вызываются и размещаются на плане цеха эскизы оборудования. Темплеты оборудования организованы в виде фрагментов T-FLEX CAD. Автоматически ведется спецификация оборудования. Подобный подход, объединяющий в целостный комплекс системы T-FLEX CAD и T-FLEX/ТехноПро с помощью специализированных программных модулей, реализует практический опыт и особенности конкретного производства для удобного представления данных любому сотруднику предприятия, имеющему доступ к этой информации.

Предлагаемые программные модули реализуют отдельные расчетные процедуры, необходимые для решения задач цеховой планировки конкретного производства. На первом этапе происходит создание планов участков, цехов, вспомогательных помещений и т.п. В режиме «Проектирование» (рис. 1) разрабатывается строительная основа в виде сетки колонн, а также реализуются необходимые процедуры для создания различных вариантов компоновок помещений с размещением в диалоговом режиме строительных элементов: стен, колонн, дверных проемов, окон и т.д. Выбранная из БД строительных элементов необходимая конструкция размещается на планировке производственного участка или бытового помещения.

Размещение оборудования, проектирование бытовых помещений производится в режиме «Редактирование» с получением оперативной информации о любом установленном оборудовании и измерением реального расстояния между объектами (рис. 2). Оборудование отображается в виде фрагментов, которые можно перемещать и поворачивать в интерактивном режиме. Технологическое оборудование выбирается из реальной цеховой БД, организованной в T-FLEX/ТехноПро.

При отсутствии в БД необходимой модели оборудования или инвентарного номера ее пополняют в системе T-FLEX/ТехноПро, используя режим заполнения информационной БД (рис. 3).

В системе автоматизации проектирования технологических планировок реализован режим получения оперативной информации о любом технологическом оборудовании и его графического изображения (рис. 4).

Проектирование цеха заключается во вставке фрагментов участков и вспомогательных помещений в план цеха. Тем самым обеспечивается единство информации об оборудовании при любой степени детализации проекта. Кроме того, это дает возможность при работе с общей планировкой цеха, участка, бытового помещения вычленять отдельные ее части для редактирования средствами T-FLEX CAD и выполнения «выкопировки». Можно затребовать информацию о расположении оборудования на плане участка или цеха с обозначением инвентарного номера; получить спецификацию установленного в цехе или участке оборудования; при необходимости можно вывести план на печать.

При создании системы были учтены следующие требования: системное единство, то есть на всех стадиях функционирования системы обеспечиваются унифицированные связи между ее модулями; открытие и доступность БД; независимость программного обеспечения от конкретного производства и личности разработчика; доступность в освоении и эксплуатации для инженеров-технологов, не являющихся специалистами в области программирования.

Данный программный продукт дополняет линейку средств T-FLEX для проектирования и производственного управления. Внутренняя организация продукта позволяет адаптировать его для работы с другими БД. Есть положительный опыт адаптации программы специалистами предприятия к работе с БД Oracle. Использование данного модуля дает возможность значительно облегчить планирование модернизации оборудования, уменьшить ошибки в учете и размещении оборудования, вести учет оборудования не только по записям, но и с использованием графического отображения его положения на участке.

Заметим еще, что высокая функциональность продукта при конкурентной цене делает его очень привлекательным для пользователей.

Использование электротехнических САПР при конструировании энергетических и электротехнических установок

Создание трехмерной модели подстанции 500/220/35 кВ

Актуальной задачей проектирования энергетических объектов является переход к трехмерным технологиям, обеспечивающим более высокое качество работ, сокращение сроков разработки за счет автоматизации рутинных операций и процесса получения выходной документации, а также ее оперативное обновление и переиздание при внесении изменений. Реализация указанных факторов предоставляет проектной организации существенные конкурентные преимущества.

Дополнительным фактором, стимулирующим внедрение технологий 3D-проектирования, могут стать требования заказчика по предоставлению трехмерной модели проектируемого объекта, что и произошло при разработке «Нижегородскэнергосетьпроект», филиалом ОАО «Инженерный центр энергетики Поволжья», проекта подстанции 500/220/35 кВ Красноармейская для ОАО «ФСК ЕЭС».

Задача создания трехмерной модели подстанции решалась с помощью комплекса программных средств, разработанных компанией Bentley Systems для платформы Autodesk AutoCAD. Поскольку основная часть технических решений по проекту подстанции уже была принята, разработка модели пятью проектировщиками при консультационной поддержке специалистов компании «Ребис РАША» заняла всего две недели (рис. 1).

Компоновка оборудования — трансформаторов, выключателей, разъединителей и т.п. — выполнялась в приложении Bentley AutoPLANT Equipment. Этот модуль из состава программного комплекса Bentley AutoPLANT Design позволяет создавать и размещать оборудование любого назначения: технологическое, энергетическое, промышленное, инженерное — и, благодаря легко настраиваемой базе данных, назначать ему требуемую специфическую атрибутивную информацию (описания, эксплуатационные характеристики и т.д.). Графическая составляющая интеллектуальной модели единицы оборудования может быть сформирована как непосредственно модулем AutoPLANT Equipment, так и любым другим программным средством моделирования, поддерживающим формат данных Autodesk AutoCAD. Все модели типового оборудования, созданные в процессе работы над проектом подстанции, пополнили библиотеку оборудования и могут быть использованы в дальнейшем для проектирования других объектов.

Разработка моделей порталов, стоек и других металлоконструкций осуществлялась в среде программного комплекса Bentley ProSteel (рис. 2). Благодаря адаптации, выполненной компанией «Ребис РАША», данный программный продукт полностью соответствует российским нормам и практике проектирования как по составу базы данных металлопроката, так и по формам выходных документов (спецификаций, ведомостей и т.д.), а кроме того, дополнен модулями для моделирования типовых конструкций и соединений по типовым сериям. ProSteel имеет встроенные средства интеграции с расчетной системой STAAD.Pro от компании Bentley, а также дополнительный модуль, входящий в состав адаптации «Ребис РАША», для связи с популярными в России программами SCAD и «Лира». Использованные в проекте подстанции металлоконструкции являются главным образом унифицированными, выполненными по типовым сериям. Поэтому в начале работы над моделью была создана библиотека блоков по составляющим элементам (стойки, траверсы и т.д.), а затем уже из них были быстро сформированы портальные конструкции требуемой конфигурации.

Архитектурная часть проекта — здания, сооружения — была выполнена с помощью программного обеспечения Autodesk AutoCAD Architecture. С учетом того, что детальная разработка конструкции зданий не требовалась, применение этого инструмента моделирования обеспечило максимальную эффективность выполнения данной части проекта.

Моделирование проводов и оснащение их гирляндами изоляторов производилось с помощью разработанного специалистами компании «Ребис РАША» приложения для AutoCAD, что позволило снизить трудоемкость выполнения этой части работ на 90%.

Прокладка трасс кабельных лотков осуществлялась в модуле AutoPLANT Raceways комплекса Bentley AutoPLANT Design.

Просмотр и визуализация общей модели подстанции, а также проверка на наличие коллизий выполнялись посредством программного обеспечения Bentley Navigator, обеспечивающего полный доступ не только к графической информации, но и к структуре проекта и свойствам объектов (рис. 3).

В ближайшей перспективе планируется внедрение для еще более эффективного решения подобных задач специализированного программного комплекса Bentley Substation, который, имея тесную интеграцию с электротехническим программным пакетом Bentley promis•e, обеспечит объединение схемной части проекта и трехмерной компоновки оборудования на площадке. В настоящий момент специалистами компаний Bentley и «Ребис РАША» ведутся работы по дополнению графической системы расчетным функционалом и адаптации баз данных указанных программных продуктов.

Создание трехмерной модели парогазовой электростанции ОАО «Мордовцемент»

Парогазовая электростанция (ПГЭС) ОАО «Мордовцемент» предназначена для обеспечения цементного завода тепловой и электрической энергией (рис. 4). ОАО «Мордовцемент» располагается в поселке Комсомольский (Республика Мордовия).

 

В состав ПГЭС входит следующее основное оборудование:

две газовые турбины типа LM2500+G4DLE фирмы General Electric;

паровая турбина типа SST-PAC 300 фирмы Siemens;

котел-утилизатор пароводяной словацкого производства;

резервный паровой котел типа Vitomax 200HS фирмы Viessmann.

Мощность ПГЭС — 70 МВт.

В процессе работы над проектом в ЗАО «Северо-Западная ижиниринговая корпорация» были впервые применены методы комплексной автоматизации проектирования, а именно: тепломеханический отдел, отдел водоснабжения и канализации, отдел вентиляции и кондиционирования и строительный отдел — работали в едином пространстве, используя все преимущества, предоставляемые программными решениями Bentley для коллективной работы над проектом. Общее время разработки комплексной модели составило чуть больше месяца.

Проектные работы выполнялись на платформе AutoCAD с использованием программного комплекса Bentley AutoPLANT Design. Создание и компоновка оборудования осуществлялись в модуле AutoPLANT Equipment, моделирование трубопроводных систем — в модуле AutoPLANT Piping (рис. 5). Следует отметить, что модуль AutoPLANT Piping, являясь универсальным по своей архитектуре, при соответствующем наполнении базы данных позволяет с одинаковым успехом проектировать как основные технологические трубопроводы, так и инженерные системы промышленных сооружений — тепло- и водоснабжения, вентиляции и кондиционирования. Кроме того, он имеет средства для обмена (импорта/экспорта) данными с системами прочностного расчета трубопроводов, такими как Bentley AutoPipe и «Старт», что применялось для наиболее ответственных участков трубопроводов.

На основании базы данных трехмерной модели с помощью специального приложения AutoCOVT разработки компании «Ребис РАША» в автоматическом режиме были сформированы заказные спецификации и ведомости трубопроводов, отвечающие всем нормативным требованиям и не нуждающиеся в ручной доработке.

Разработка строительных