Компоновочное решение площадки на стадии Проект (П), Navisworks

Автор: С. Корнилов (ОАО «Ижорские заводы»), А. Лысков (ОАО «Ангарскнефтехимпроект»), Д. Резников (Autodesk)

Опубликовано в журнале Химическая техника №11/2014

Проектировщики нефтехимических производств предпочитают в своей работе использовать сочетание двухмерных и трехмерных технологий, а также собственных наработок.

Следует отметить движение проектировщиков в сторону технологии BIM и применения не просто трехмерной, но полноценной информационной модели, позволяющей избежать коллизии и содержащей данные, необходимые для расчетов, анализа и совместной работы различных отделов. Две отечественные проектные организации – ОАО «Ижорские заводы» и ОАО «Ангарскнефтехимпроект» – поделились своими наработками с посетителями конференции Autodesk University Russia 2014 этой осенью. Познакомим наших читателей с их опытом применения IT-решений в нефтехимической отрасли.

Параметризация проектирования нестандартных механизмов

ОАО «Ижорские заводы» (предприятие группы ОМЗ) выпускает крупногабаритное корпусное оборудование для атомных станций и нефтехимических заводов. При разработке нефтехимических сосудов проектировщики регулярно сталкиваются с задачей размещения нестандартных элементов оборудования. Это детали, которые не представлены в готовых библиотеках, и их модели необходимо разрабатывать самостоятельно.

Ижорские заводы, одно из старейших предприятий России
Ижорские заводы, одно из старейших предприятий России

Специалисты компании сделали вывод, что при создании трехмерной модели проектируемого оборудования в Autodesk Inventor отдельные размеры целесообразно сделать не фиксированными, а переменными. И тогда деталь или сборку, созданную в рамках одной модели, можно использовать при построении другой модели, назначив переменным параметрам новые значения.

Autodesk iLogic – это язык программирования, встроенный в AutodeskInventor. С его помощью задание параметров можно сделать удобным и наглядным в виде интерактивного меню. А это очень важно, потому что размеров, по которым изготавливается та или иная деталь, а тем более целая сборка, может быть очень много.

Не слишком ли сложен iLogic? Результат  анкетирования конструкторов по шкале Лайкерта
Не слишком ли сложен iLogic? Результат анкетирования конструкторов по шкале Лайкерта

Если производство не является серийным, то разрабатывать библиотеки параметрических моделей малоэффективно – неизвестно, когда такая деталь понадобится вновь.

Гораздо эффективнее создать стандартные программы iLogic, чтобы конструктор при необходимости мог их адаптировать и встраивать в свои модели. «В условиях несерийного производства следует стандартизировать не компоненты, а правила iLogic», – отмечает С. Корнилов, начальник бюро САПР ОАО «Ижорские заводы». В его докладе были продемонстрированы четыре типа таких программ, закрывающих, на взгляд авторов доклада, все возможные случаи параметризации деталей. «Мы используем 3D-модели и при разработке рабочей документации, и при отправке проекта заказчику вместе с изделием, – говорит С. Корнилов. – Но оказалось, что наиболее эффективно использовать параметризацию в момент предконтрактной проработки: когда поступают данные от потенциального заказчика, надо как можно быстрее оценить свои затраты. Если вы завысите цену, то не выиграете торги, если занизите – то не получите прибыль. Конструктору дается от трех до пяти дней на то, чтобы «слепить» модель будущего изделия, и вот здесь как раз пригодилась параметризация».

Параметрическая модель штуцера с интерфейсом Autodesk iLogic
Параметрическая модель штуцера с интерфейсом Autodesk iLogic

Конструкторы ОКБ пошли дальше, встроив в программу iLogic данные из нормативных документов.

В докладе это было продемонстрировано на примере ГОСТ 12821–80 и раздела кода ASME B16.5. В этом случае конструктор получает возможность назначать размеры не произвольно, а выбирать из генерируемых «на лету» списков. ПосколькуГОСТы и коды ASME содержат большое количество предопределенных параметров различных применяемых изделий, встраивание этих параметров в правила iLogic позволяет автоматически присваивать их значения, избавляя конструктора от 80% ручного ввода данных и практически отменяя необходимость сверяться с нормативной документацией. Это экономит время, а также снижает риск ошибки.

Объединение однотипных моделей на основе правила iLogic
Объединение однотипных моделей на основе правила iLogic

На конференции доклад ОАО «Ижорские заводы» был не единственным, посвященным параметризации вообще, и iLogic в частности.

Тема очень актуальная ввиду своей эффективности в деле повышения производительности конструкторского труда.

Autodesk iLogic был впервые представлен на конференции Autodesk в 2011 г., поэтому доклад можно считать своеобразным отчетом о внедрении. Как и следовало ожидать, все это время технологии проектирования не стояли на месте, и на конференции Autodesk представил новый инструмент программной параметризации – Inventor ETO. По мнению разработчиков, он позволит представить в виде параметрической 3D-модели не деталь и даже не сборку, а изделие целиком.

Применение AutoCAD Plant 3D и автоматизация взаимодействия с другими ПО

Проектный институт «Ангарскнефтехимпроект», входящий в НК «Роснефть», специализируется на разработке предпроектной и проектносметной документации для строительства в сфере нефтепереработки, нефтехимии, нефтегазовых транспортных систем. «Наш институт проектирует объекты различного назначения. Мы освоили и активно используем большой ассортимент современного ПО для проектирования, работаем по технологии BIM, применяем трехмерное информационное моделирование, – говорит главный специалист отдела по информационным технологиям и руководитель группы САПР ОАО «Ангарскнефтехимпроект» А. Лысков. – При этом в качестве базового ПО для создании единой среды проектирования объектов нефтехимической отрасли нами был выбран AutoCAD и специализированные (вертикальные) решения на его базе».

Секции  нефтеперерабатывающих установок (модель построена при использовании AutoCAD Structural Detailing, AutoCAD Plant 3D, Inventor, AutoCAD)
Секции нефтеперерабатывающих установок (модель построена при использовании AutoCAD Structural Detailing, AutoCAD Plant 3D, Inventor, AutoCAD)

 

 

 

 

 

Так, совмещение трехмерных моделей проводится на основе технологии Autodesk Object Enable.

Для проектирования оборудования, в том числе нестандартного, применяется Autodesk Inventor. Поскольку особенностью нефтехимических производств является большое использование металлоконструкций в строительной части объектов, для их проектирования в проектном институте используется как встроенный в AutoCAD Plant 3D модуль, так и AutoCAD Structural Detailing. Прогресс сферы IT-технологий и постоянное повышение требований заказчиков к документации заставляет компании, занятые в сфере проектирования нефтехимических производств, искать новые решения для повышения собственной эффективности. В начале 2012 г. «Ангарснефтехимпроект» в рамках стратегии развития предприятия поставил перед собой цели повышения качества проектирования. Для достижения этой цели было необходимо решить ряд первостепенных задач: внедрить трехмерное моделирование, организовать совместную работу отделов для получения цифровой информационной модели в соответствии с технологией BIM, внедрить технологию обнаружения коллизий в трехмерной модели, получить выходную документацию в соответствии с требованиями ГОСТ. В качестве основного инструмента для решения этих задач институт выбрал AutoCADPlant 3D.

Компоновочное решение площадки на стадии Проект (П), Navisworks
Компоновочное решение площадки на стадии Проект (П), Navisworks

После первоначального обучения внедрение осуществлялось сразу на рабочем проекте, без проведения пилотного. Внедрение началось с монтажного отдела. Впоследствии к проектированию в 3D подключались смежные отделы: строительный, КИПиА, электротехнический.

На некоторых проектах использовались 3D модели субподрядчиков, в том числе зарубежных партнеров, которые передавались в форматеNavisworks для интеграции в общую компоновку. Было организовано взаимодействие различного ПО: так, модели КИПиА, сантехнических и электрических сетей выполнялись в AutoCAD, оборудования – в Inventor, трубопроводов – в AutoCADPlant 3D. Некоторые субподрядчики работали в AVEVA, Tekla.

Была разработана инструкция для согласования чертежей при трехмерном проектировании. «На этом этапе возникли вопросы от смежных отделов, которые должны передавать чертежи для согласования в монтажный отдел,– вспоминает Альберт Лысков. – Почему мне необходимо при согласовании моего плоского чертежа предоставлять трехмерную модель? Ответ простой: потому что необходимо провести проверку на коллизии».

Установки по очистке сточных вод. Анализ модели и измерений в Autodesk Navisworks Freedom
Установки по очистке сточных вод. Анализ модели и измерений в Autodesk Navisworks Freedom

Потребность в автоматической проверке на коллизии возникает, когда проект разрастается. Тогда же возникают задачи по созданию общих компоновок из различных моделей и программ, подготовке фотои видео визуализаций и трехмерной информационной модели проекта. В институте эти задачи решаются с помощью различных версий Autodesk Navisworks, как платных, так и бесплатных. «Например, коммерческий Navisworks Manage отличается от варианта Simulate наличием только одного модуля – проверки коллизий, – говорит АльбертЛысков. – Бесплатную версию NavisworksFreedom мы устанавливаем на все компьютеры проектировщиков, чтобы у сотрудников всегда был под рукой инструмент для работы со сложными моделями их анализа и проведения измерений».

Из расчетных программ для трубопроводов в институте применяются ПО «Астра-Нова» и различное ПО разработки «НТП Трубопровод», в частности ПО «СТАРТ». Специалисты «Ангарскнефтехимпроект» разработали дополнительные програм-мные модули, являющиеся утилитами для AutoCAD Plant 3D. Они позволяют организовать двухстороннюю связь AutoCAD Plant 3D с расчетным ПО «СТАРТ» и ПО «БазаДанных Текущего Проекта» (БДТП) в рамках общей информационной модели, что позволяет значительно сократить время и автоматизировать процесс расчета трубопроводов на прочность, выдать в AutoCAD Plant 3D нагрузки на опоры трубопроводов из ПО «СТАРТ», а также выпустить документацию в соответствииГОСТ с помощью ПО «БДТП».

Специалисты компании провели эксперимент с небольшим участком трубопровода, чтобы определить эффективность разработанных программных модулей. Выяснилось, что с их использованием данные переносятся в систему «СТАРТ» в 2 раза быстрее, чем по старой технологии, а в БДТП – в 2,5 раза. «При увеличении сложности моделей разница увеличивается – в 3, 5, 10 и более раз, – говорит А. Бочкарев, ведущий специалист ОАО «Ангарскнефтехимпроект». – Это очевидно уже сейчас и очень сильно влияет на производительность работы».

Российские компании, занятые в сфере проектирования объектов нефтехимической отрасли, демонстрируют высокое владение современными программными инструментами, активно применяя в своей работе такие технологии, как информационное моделирование, собственные уникальные надстройки, оптимизирующие работу сотрудников и снижающие риск человеческого фактора.