научная статья по теме Автоматизация проектирования объектов капитального строительства в ТатНИПИнефти Геофизика

Текст научной статьи на тему «Автоматизация проектирования объектов капитального строительства в ТатНИПИнефти»

ТАТНИПИНЕФТЬ - 50 ЛЕТ

^Шв

УДК 681.3:622.276

/ 1Аш

© Коллектив авторов, 2006

ш

Автоматизация проектирования объектов капитального строительства в ТатНИПИнефти

Р.Р. Ибатуллин, З.А. Мухаметшин,

A.Г. Петухов,

B.М. Зайцев, И.З. Сайфуллин (ТатНИПИнефть)

В области автоматизации проектирования объектов капитального строительства проектная часть ТатНИПИнефти прошла путь от автоматизации черчения до трехмерного моделирования и автоматической выдачи чертежей. По усредненным оценкам, взятым из множества различных источников, затраты времени в процессе традиционного проектирования распределяются приблизительно следующим образом:

^ 20 % - на изучение нормативно-технических и информационно-справочных данных, необходимых для принятия проектных решений;

^ 10 % - на проектирование, включающее выполнение инженерно-технических расчетов, принятие на их основе и в соответствии с требованиями научно-технической документации (НТД) технических решений, согласование принятых технических решений со смежниками;

^ 70 % - на создание чертежей (оформление принятых и согласованных проектных решений).

С появлением персональных компьютеров появилась возможность автоматизировать процесс создания чертежей при помощи программ - графических редакторов. Это позволило сократить время создания чертежей примерно на 50 % за счет применения единожды вычерченных типовых заготовок и автоматизированных операций черчения (копирование, привязка к характерным точкам, назначение типа линии и др.). Вместе с тем резко возросла интенсивность труда проектировщика. Появились многовариантность, возможность оперативного внесения изменений, расчетные программы, интеллектуальные системы. Однако принцип создания чертежей остался прежним - чертежным.

Технология трехмерного моделирования объектов капитального строительства позволяет получить качественные проектные решения при дальнейшем снижении сроков выдачи рабочих чертежей. Такую систему можно назвать «виртуальное строительство», так как при проектировании объекта проектировщики оперируют интуитивно понятными объектами: стена, дверь, насос, труба, кабель и др. При автоматизированной проверке созданной модели возможно задание определенных условий соблюдения норм безопасности, к которым, например, можно отнести разрывы, пересечения, взрывоопасные зоны и др. Это обеспечивает соблюдение необходимых норм при проектировании каждого нового объекта. Для выдачи чертежей рабочей документации из созданной модели компьютерная программа по указанию проектировщика автоматически генерирует планы,

Automation of designing of capital construction

objects at TatNIPIneft

R.R. Ibatullin, Z.A. Mukhametshin, A.G. Petukhov, V.M. Zaytsev, I.Z. Sayfullin (TatNIPIneft)

Expenses of time at various ways of designing are considered. The scheme of the local computer network of a design part is submitted. Ways of creation of regulating documents of system and a workplace are offered. The new technology of interaction with designers on the basis of three-dimensional modelling is offered.

виды, разрезы, спецификации, проставляются размеры и высотные отметки. При этом значительно сокращается время на согласование проектных решений между смежниками за счет того, что при проектировании каждый специалист может визуально проверять, измерять модели других разделов, совмещая их со своей моделью. Общее время работы над проектом при этом можно снизить при улучшении качества за счет увеличения времени на проработку, принятие и согласование проектных решений и применения типовых проектных решений на уровне целых объектов (рис. 1).

fy«M ирФт

Ллн -U II* L' ■ +

», liit.;

О » «О № № К»

ЭрСЫЯ Р>6СТЫ НВДПрМСТЭМ. '!'■:

□ ■■■■■.- .. П | - ,.-■■.■.-.- -. г.-; |

Рис. 1. Затраты времени при различных способах проектирования

Рис. 2. Схема локальной вычислительной сети проектной части

С давних пор при проектировании объектов строительства использовались изометрические изображения. Создавать изометрические изображения сложных объектов ручным способом, в том числе при помощи современных чертежных графических редакторов, достаточно трудоемко, это выполнялось только в обоснованных случаях и стоило соответствующих времени и денежных средств. Реализация идеи трехмерного моделирования объектов капитального строительства в современных условиях аналогична трехмерному параметрическому конструированию машиностроительного оборудования, которое достаточно хорошо освоено не только за рубежом, но и в нашей стране. Однако есть принципиальные отличия. Модель машиностроительного изделия предназначена для расчета различных будущих эксплуатационных характеристик и подготовки конструкторской документации, сборочных и деталировочных чертежей, спецификаций узлов и составных элементов. Это необходимо для технологической подготовки производства, разработки технических условий или стандартов на изготовление оборудования. Система проектирования, основанная на моделировании объектов капитального строительства, предъявляет только те требования, которые необходимы для комплектации стройки серийно выпускаемыми или нестандартными, специально производимыми оборудованием и материалами, а также для выполнения чертежей рабочей документации, предназначенной для проведения строительно-монтажных работ (СМР). Поэтому для системы трехмерного проектирования в базе данных достаточно иметь упрощенное представление оборудования без детализации до болтов и гаек, установочные и присоединительные данные, а также и технические характеристики, например, нагрузки, связанные с установочными данными и технические параметры, связанные с присоединительными данными инженерных коммуникаций: трубопроводы и кабели различного назначения, источники поглощения или излучения света, радиосигналов и др.

Технологии трехмерного моделирования в нашей стране за последние несколько лет находят все большее распространение.

На основе опыта внедрения подобных технологий в ТатНИПИнефти первоначально были разработаны требования к подобной системе и проведен конкурс по выбору графической программной платформы. Затем были выполнены необходимые проектные разработки и монтаж локальной вычислительной сети (рис. 2), оснащенной соответствующими программно-аппаратными ресурсами. Первые пробные попытки освоения новой технологии и опыт внедрения в других проектных институтах показали, что обычным изучением программных средств и освоением узкоспециализированных программ для отдельных рабочих мест систему не создать. Требовалась одновременная работа группы различных специалистов, что вызвало определенный психологический барьер и неприятие непривычных условий труда. Обобщенное мнение специалистов заключалось в том, что внедрение новых технологий с учетом изменения стереотипа мышления проектировщиков требует очень длительного времени.

С использованием имеющегося опыта были разработаны регламентирующие документы системы моделирования на основе принципов и требований стандартов на систему менеджмента качества. Сущность работы заключается в том, что на основе применения принципов системного подхода к менеджменту, лидерства руководства и вовлечения всех без исключения участников разработки, будущая система строится методом композиции, ориентируясь на требования внешних и всех внутренних потребителей (рис. 3). Вся разработка происходит на примере пилот-проекта характерного объекта проектирования. Сформировав и согласовав все требования различных процессов и рабочих мест, получаем требования к системе и методические инструкции взаимодействия. На их основе могут быть разработаны или переработаны организационные инструкции, т. е. положения о подразделениях.

Рис. 3. Схема разработки регламентирующих документов системы

Рис. 4. Схема создания регламентирующих документов рабочего места

Рис. 5. Сборочная модель сепаратора второй ступени

Далее с использованием принципа процессного подхода к деятельности и согласованных требований к входным и выходным данным в определенной последовательности разрабатываются новые правила преобразования входных данных в выходные, требования к инструментам преобразования и персоналу и соответствующие инструкции для каждого рабочего места (рис. 4). Благодаря этой методике система моделирования была создана и введена в промышленную эксплуатацию за несколько месяцев в отличие от нескольких лет в других проектных организациях нашей страны.

В 2003 г. для разработки регламентирующих документов, необходимых для освоения и внедрения системы, был выбран характерный проект «Обустройство залежей 301, 302, 303 Ромашкинского нефтяного месторождения. ДНС с УПС при ГЗУ-9с», заказчиком которого является НГДУ «Лениногорскнефть» ОАО «Татнефть». Для этого фирмой-интегратором предварительно были разработаны базовые регламентирующие документы

для различных автоматизированных рабочих мест (АРМ), установлены необходимые программные средства и базы данных. С целью освоения программных средств и адаптации базовых регламентов была создана рабочая группа из числа главных специалистов.

Важная роль в создании технологии совместного проектирования отводилась настройке программной клиент-серверной системы управления данными, без которой было бы невозможно создание целостной эффективной системы автоматизированного проектирования на основе трехмерного моделирования. Система управления данными обеспечила не только разработку и реализацию управленческих процедур взаимодействия между участниками рабочей группы, но и возможность коллективной параллельной работы специалистов с актуальными на текущий момент моделями смежников, подключенными при помощи ассоциативных ссылок на файлы в структуре данных по композиционному объекту (рис. 5). Кроме того, были обеспечены централизованное хранение и резервное копирование информации, разграничение на основе обеспечения безопасности прав доступа к файлам моделей, документов и данных.

В результате проведения работ за 3 мес было создано 29 трехмерных сборных моделей (рис. 6), на основе которых выполнено более 90 чертежей со спецификациями, база данных значительно пополнилась трехмерными элементами оборуд

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком