isicad: Величие примитива

Д.Левин: Андрею Лазебному через 2-3 месяца предстоит критически важная для жизни операция, для оплаты которой у самого Андрея и его семьи собственных средств нет.

Андрей разрешил мне обратиться к читателям портала isicad.ru и другим коллегам с просьбой о финансовой помощи, оказать которую можно, используя счет в Сбербанке 4276 3800 4925 7038 irina babushkina. Выяснить дополнительные обстоятельства можно, персонально обратившись к Андрею по адресу virtual-building@yandex.ru.

Сущность окружающего нас мира устроена таким образом, что всё из чего-то состоит, или другими словами – мир делим до бесконечности и совокуплен до бесконечности. Это, между прочим, есть четвертое пространственное измерение, а именно – вектор «макро – микро». Значение деталей, из которых состоит целое – огромно. Именно, изучая и оперируя деталями целого, мы глубже понимаем предмет изучения и видоизменяем совокупные характеристики целого.

Свой жизненный путь, как специалиста-схемотехника я начал в возрасте ~11 лет увлёкшись радиолюбительством. Собирал радиоприёмники, светомузыки, усилители и другие самодельные радиоприборы. Поначалу я просто игрался с деталями, как с конструктором, не понимая принципа работы схемы в целом, но значение и влияние каждой детали (резистор, транзистор, конденсатор, диод, радиолампа и пр.) я понимал и бережно к ним относился. Это были 70-е годы. Тогда все радиоприёмники, телевизоры и другая бытовая электроника, в большей степени состояли из таких, простых деталей. Можно было разобрать одно на запчасти и собрать совсем другое. Микросхемы были, но очень мало и большинство из существовавших тогда микросхем были тоже универсальны в своём применении. Их в полной мере также можно было отнести к примитивным компонентам, особенно микросхемы с элементами цифровой логики (элементы И, ИЛИ, НЕ). Однако, начала наблюдаться тенденция к созданию бытовой техники на основе БИС (больших интегральных схем). Вся электронная начинка приёмника или магнитофона эволюционировала в маленькую плату с одной-двумя микросхемами, из которых можно сделать только приёмник или магнитофон с конкретными параметрами, заложенными разработчиками этих микросхем при их создании. Сейчас все телефоны, планшеты или ноутбуки именно так и сделаны.

Если раньше специалисты по ремонту бытовой электронной техники хоть как-то разбирались в работе отдельных деталей, из которых состоит ремонтируемое ими устройство, то теперь ремонт заключается в простой замене целого блока. Это очень плохо, поскольку именно из радиолюбителей и из простых работников сервиса ремонта бытовой техники, вырастают в дальнейшем специалисты-схемотехники.

Но эта статья не об электронике (как может показаться сначала), а о информационных моделях CAD и в частности о формате DWG.

После того, как на isicad.ru была опубликована моя предыдущая статья в комментариях многоуважаемого моего коллеги Владимира Талапова я прочёл следующее: «…В Нидерландах уже дошли до уровня, когда BIM используется без трехмерной модели». И я решил рассказать подробно о событии, которое произошло не так давно, в Москве, а именно о том, как внедрялась технология BIM в одной из строительных фирм, занимающихся внешней облицовкой зданий (окна, витражи, вентилируемые фасады). Проект так и назывался «Управление строительными процессами на основе информационной модели». Я не буду нарушать правил публикаций и наименования фирмы, где это всё происходило, всуе упоминать не стану, но персоналии, чьими усилиями это было реализовано, мною забыты не будут.

Итак, многолетняя подвижническая деятельность в области внедрения BIM-технологий двух моих лучших друзей Дмитрия Куликовского и Александра Паршина

была замечена директором одной из московских фирм, смелым и очень мною уважаемым человеком, Виталием Фёдоровичем Блиновым,

который и пригласил их попробовать реализовать технологию в его фирме. Надо отметить, что дело было в самый разгар финансового кризиса и несмотря на финансовый голод и огромные проблемы с финансированием текущего строительства, Виталий Фёдорович не побоялся пойти на эксперимент и нашел средства для его реализации. Это, господа, подвиг, скажу я вам.

У этой фирмы есть своё конструкторское бюро, которым руководит весьма одарённый специалист – Игорь Голубев, на плечи которого и легла задача по информатизации файлов проектной документации с целью автоматизировать процесс специфицирования как всего проекта в целом, так и отдельных его частей под производственные задания.

Сам бы Игорь не справился с такой задачей и поэтому ему на помощь пришли его сотрудники, первым из которых была Анна Багаева, инженер-конструктор фасадных систем.

Анна просто удивительный человек. Она без какой-либо особой помощи, буквально на ходу, научилась писать на языке AutoLISP сложные формулы по расчёту выделенных в модели материалов. Именно она была первой, кто на данной фирме (а может и во всей России в формате DWG научился информационно насыщать графику и именно 2D- графику.

Следующим после Ани, кто в КБ начал осваивать BIM-технологии стал Павел Веселов.

Павел и Анна внесли очень много предложений по структуре информационного насыщения и по программным надстройкам (макросам), дающих возможность быстро решать поставленные задачи.

Не могу не упомянуть ещё двух человек – инженеров ПТО, которые непосредственно создавали графики производства работ на основе информационной модели, это Алексей Мазурок и Марат Дюсембеков.

Они весьма быстро освоили процесс деления модели на захватки, создания с помощью специальных программных надстроек ведомостей материалов к задаче и загрузку их в программу планирования MSProject. Далее из графика работ извлекался график потребности материалов и загружался на сайт фирмы, где поставщики должны проставлять график поставки и график оплаты.

Как только поставщик проставляет в ячейке поставки значение, так сразу подсвечивается цветом в строке потребности те дни, на которые этого материала хватает. Сразу видно, какие дни материалом обеспечены, а какие нет.

Есть ещё много людей, которых я не упомянул и просто фотографии их куда-то дел. Сергей Арефьев, Виктория Воробец и много других. Про них я напишу как-нибудь отдельно.

Теперь о технологии подробнее.

Конструкция и монтаж вентилируемых фасадов состоит из пяти основных этапов производства работ:

Монтаж кронштейнов
Монтаж утеплителя
Монтаж горизонтальных или вертикальных направляющих (или и тех и других)
Монтаж облицовки (керамогранит или различного рода панели).
Монтаж отливов, откосов и других изделий из листового материала.

Соответственно и файлов информационной модели 5 – «Кронштейны» «Утеплитель» «Направляющие» «Облицовка и «Гибка». Бывает и больше файлов, когда декоративные элементы навешиваются (к примеру).

Возьмём файл «Кронштейны»:

Это не весь чертёж, а только его часть. Это развёртки плоскостей здания с нанесёнными на них значками, изображающих кронштейны.

Эти значки – простые 2D-блоки с атрибутами, в которые вносятся необходимые сведения о самом кронштейне и ведомость комплекта расходных материалов, которые необходимы для того, чтобы этот кронштейн установить. ПО-1, ПО-2 это ползуны (такие соединительные детали), где в зависимости от ситуации проектировщик может проставить их количество и просто меняя количество на 0 исключить этот ползун из расчёта. ПП-1 – прокладка, АД – анкерный дюбель ЗВК-4х10 – заклёпка вытяжная 4мм в диаметре и 10мм длиной.

А теперь представьте, что каждый кронштейн, каждый ползун и анкеры с заклёпками сделаны 3D-графикой.

Представляете, какого размера будет этот файл и какая нужна начинка у компьютера, чтобы такие файлы обрабатывать.

Но на этом описание кронштейна не заканчивается. Атрибут, который считается примитивом, как текст, М-текст и, показывает только сокращённое название элемента конструкции и его требуемое количество, а где всё остальное? Вот тут начинается самое интересное.

В одном из пространств листа, которое названо «Блоки-маркеры» лежат простые блоки с условной графикой для понимания глазами что за блок и атрибутами изделия которое изображает из себя этот блок.

К примеру возьмём ползун ПО-1

и рассмотрим его свойства

Как мы видим, здесь есть полное описание элемента конструкции и ещё несколько служебных атрибутов, один из которых «МЕТОД РАСЧЁТА». Дело в том, что этот блок несёт функцию бирки, которую обычно вешают на изделия и записывают в неё всё то, что по каким-то причинам не получается написать на самом изделии. Атрибут «метод расчёта» - та самая ниточка, которая связывает эту бирку со всеми графическими примитивами в модели, которые собой изображают это изделие. Это могут быть просто точки, изображающие саморезы (к примеру), линии, полилинии, сплайны, изображающие электрические кабеля (тоже к примеру). Это могут быть 3D-солиды, изображающие что-то объёмное, типа стен или выборки грунта. Это могут быть другие блоки (как в данном примере), из которых надо извлечь информацию о количестве. В атрибуте «метод расчёта» записана на языке AUTOLISP формула, которая определяет фильтр выбора элемента в модели. В данном ползуне зашито следующее: (generalnumber nab_$ blk_$ nil nil nil "ПО-1"), что означает: При помощи специальной функции «generalnumber», которая считает всякие количества, суммируются все значения атрибутов блоков "ПО-1", только входящих в набор выбора с именем nab_$, только в слое, в котором лежит данный блок-маркер, указатель на который передаётся через переменную blk_$, любого цвета (первый nil), любой толщины линии (второй nil) и любого типа линии (третий nil). Вместо nil можно указывать номера или наименования цветов, типы и толщины и тогда те элементы, которые не прошли через этот фильтр отсееятся и в расчёте учтены не будут. Есть много других функций для формул расчёта, которые считают общую длину, общую площадь, общий объём и можно самому написать любые функции, по собственным критериям выбора, возвращаемое значение из которых даёт то самое количество, которое относится к данному блоку –маркеру (бирке).

А вот пример работы с длинномерным материалом – файл «Направляющие»:

И его набор блоков-маркеров:

Здесь, помимо всяких соединителей, удлинителей и прочего, есть и сами направляющие, которые, прежде чем посчитать надо отрезать от заготовки, то есть раскроить заготовки и посчитать сколько заготовок надо. Причем длин заготовок может быть много и надо выбирать наименьший отход от раскроя. Так вот: блок-маркер в котором написано слово «раскрой» при обработке кроит заготовки, а блоки-маркеры самих заготовок (длинные горизонтальные) уже показывают количество полученных заготовок.

Вот как в модели изобразить то, чего в ней нет, но для создании модели необходимо? – Только расчёт и не нужно для расчёта 3D-графика. Она нужна для совсем других случаев. 2D в данном случае – самый правильный выбор представления элемента конструкции, ведь направляющу. Можно и динамическим блоком сделать и просто полилинией показать.

Вот такие раскройные листы получаются на выходе работы по расчёту количества материала в выбранной группе элементов:

Файл «Утепление»: тут есть всё, и минеральная вата, и полистирол, и многое другое. Всё сделано простыми плоскостями. Всё разрезано на кусочки по границам захваток. Но нужны ещё и крепления. Крепёж где? Ведь утеплитель крепится специальными анкерами (грибками), и они разной длины, в зависимости от толщины слоя утеплителя. Поэтому плоскости имеют ещё и разный цвет. Цветом хорошо видно на монтажной схеме, где и что ставить.

Блоки-маркеры файла «Утепление»:

и свойства блока-маркера «Дюбель тарельчатый»

Атрибут «метод расчёта» (* (generalarea nab_$ blk_$ "111111" nil nil nil 0.000001) 9.13). Функция «generalarea», как видно из названия, считает общую площадь всех примитивов имеющих площадь и собранных в группу, указатель на которую передан функцией через переменную nab_$. Лежащих в том же слое что и блок-маркер, указатель на который передан через переменную blk_$. Примитивов, имеющих в своих свойствах площадь 6 видов. Все они представлены бинарным числом, где о – не включать, а 1 – включать в расчёт. Далее все цвета, все толщины и все типы линий. Далее коффициент на который умножается результат расчёта. В данном случае переводятся квадратные миллиметры в метры. Возвращаемый результат работы функции generalarea умножается на 9.13. Именно столько тарельчатых дюбелей расходуется на монтаж одного квадратного метра утеплителя, который изображен в модели примитивом «плоскость» конкретного типа.

Я больше не буду мучать вас подробностями организации информации в 2D-информационных моделях, но лишь замечу, что и в 3D-моделях есть место для примитивов, которыми можно изображать прокладку кабеля (к примеру). Как это делать, подробно описано в моей статье: «Как динамические блоки превращают AutoCAD в полноценный инструмент BIM».

Весь 2015 и до сих пор, все перечисленные персоналии занимались и продолжают заниматься информационным моделированием. Возвращаться назад в эпоху ручного подсчёта никто не желает, хотя и примитивы и ручной расчёт забывать нельзя. Это только кажется, что всё новое обязательно должно быть навороченным. Всё гениальное – просто. Так нас учили, так оно и осталось. Именно потому, что никто не менял старой системы проектирования, основанной на концептуальных графических представлениях, а просто добавили информационное насыщение примитивам, всего за год получилось прямо на ходу, во время реальной работы на объектах строительства, разработать много успешных решений и внедрить их в практику. Конечно, далеко не всё ещё сделано, но когда есть команда, то решения будут найдены и реализованы.