В сентябре 2009 года Autodesk объявил о наличии собственного программного обеспечения для комплексного проектирования технологических объектов AutoCAD Plant 3D 2010-2011. Чем же Plant Design-решение от Autodesk отличается от аналогов, каковы его конкурентные преимущества?
Для начала рассмотрим, что в себя включает понятие «проектирование технологических объектов». Важнейшее место занимает разработка раздела «Технологические решения», которая подразумевает выполнение инженерных расчётов, составление технологической схемы, расстановку оборудования с трубопроводной обвязкой и размещение крепёжных элементов и опорных конструкций. На определённом этапе разработки данного раздела технологами-проектировщиками выдаются задания на разработку остальных разделов проекта, например, «Архитектурно-строительный», «Отопление, вентиляция и кондиционирование», «Водопровод и канализация». Необходимым условием получения качественной проектной документации по всем вышеперечисленным разделам является обеспечение совместной работы специалистов. В этом контексте неоспоримое значение приобретает создание единой трёхмерной модели объекта, на основании которой в дальнейшем выпускаются чертежи видов, изометрические схемы, ведомости и спецификации.
Существующие решения для технологического проектирования зачастую достаточно сложны для быстрого перехода организации на 3D-моделирование, ориентированы на строительство крупных объектов «с нуля», к тому же дорогостоящи. Однако большинство работ связано с небольшими объёмами проектирования, например, проекты обустройства нефтегазовых месторождений. Не стоит забывать и о реконструкции, расширении существующих объектов. Эти проекты, как правило, выполняются небольшими группами в сжатые сроки и при ограниченном бюджете.
И здесь возникает необходимость внедрения САПР, оптимального с точки зрения соотношения «цена/функциональность». Как известно, основными требованиями при выборе программного обеспечения являются:
- гарантии, которые даёт известный, зарекомендовавший себя производитель;
- возможность быстрого и «безболезненного» перехода пользователей на данный продукт;
- наличие линейки продуктов для комплексного решения задач проектирования и возможность интеграции с другими приложениями;
- обеспечение технологии совместной работы;
- сокращение рутинных операций, которыми сопровождается выполнение проектов;
- возможность получения проектной документации;
- наличие локализованных баз элементов и оборудования;
- возможность доработки инструментов и баз под требования конкретных предприятий;
- наличие системы обучения и технической поддержки.
Кроме того, данный продукт построен на самой распространённой в России платформе AutoCAD, файлы имеют формат DWG, поэтому специалисты могут с лёгкостью освоить функционал программы и обмениваться проектной информацией со смежными группами разработчиков. С уверенностью можно сказать, что даже если руководство организации недостаточно серьёзно подходит к внедрению трёхмерной САПР, сотрудникам не составит труда обучиться Plant 3D.
Линейка Plant Design-решений Autodesk объединяет в себе AutoCAD P&ID, AutoCAD Plant 3D и семейство продуктов Navisworks. В AutoCAD Plant 3D полностью интегрирован функционал AutoCAD P&ID – приложения для выполнения технологических, монтажно-технологических схем и схем КИПиА, – что позволяет согласовывать данные схем и трёхмерной модели. Autodesk Navisworks в данном решении предназначен для обнаружения коллизий и для получения более качественной визуализации проекта. И хотя сокращение возможностей подразумевает отсутствие встроенных расчётных модулей, в AutoCAD Plant 3D реализована функция сохранения данных в формат PCF для дальнейшего импорта в приложения для анализа напряжений.
Благодаря гибким инструментам 3D-моделирования, возможности быстрой генерации двухмерных и изометрических чертежей и различных отчетов пользователи AutoCAD Plant 3D могут заметно увеличить производительность, а наличие инструмента проверки согласованности данных и динамическая связь трехмерной модели с получаемой документацией позволяют повысить точность проектирования.
Не буду отдельно останавливаться на том, что касается поддержки пользователей и обучающих мероприятий, с этими данными пользователи могут ознакомиться, используя информационные ресурсы Autodesk. Отмечу только, что специалисты ЗАО «НЕОЛАНТ» также готовы проводить обучение сотрудников. Помимо этого, в нашей компании ведутся работы по адаптации и созданию баз данных элементов AutoCAD Plant 3D по каталогам российских производителей. Так что единственным настоящим недостатком нового ПО можно назвать отсутствие локализации, но этот вопрос будет решён в ближайшем будущем.
Естественно, AutoCAD Plant 3D является не единственным продуктом в данном сегменте. В нефтяной, газовой, химической и пищевой промышленности России успешно используется программное обеспечение Bentley AutoPLANT. Эта Plant Design-система, также работающая на трёхмерном графическом ядре AutoCAD, включает в себя мощный набор инструментов для проектирования технологических объектов. Комплекс AutoPLANT V8i объединяет программные средства для создания трёхмерной информационной модели объекта, для разработки и выпуска схем, чертежей и отчётной документации в соответствии с российскими нормами. Выделим функции, аналогичные выполняемым AutoCAD Plant 3D 2011, и проведём сравнительный анализ.
Итак, и Bentley AutoPLANT, и AutoCAD Plant 3D позволяют выполнять следующие функции:
- управление проектными документами;
- настройка проекта;
- создание схемы технологических процессов;
- моделирование и размещение оборудования;
- трассировка трубопроводов;
- расстановка трубопроводных опор;
- создание модели металлоконструкций;
- получение изометрических схем;
- формирование 2D-чертежей;
- получение отчётов и ведомостей;
- работа с проектными данными;
- работа с базами элементов;
- организация совместной работы сотрудников проектных подразделений.
Управление проектными документами
Здесь следует пояснить, чтó есть проект применительно к данным САПР. Проект – логическая структура, включающая файловую организацию данных и настройки инструментария, применяемого при создании объектов. Проект – это лёгкий способ организации чертежей и возможность распространения единых настроек на рабочие места всех его участников.Говоря о создании и управлении проектами, нельзя не уделить внимание структуре и интерфейсу программных продуктов. В пакет Bentley AutoPLANT входят различные модули, требующие наличия соответствующих лицензий. Внутренние приложения AutoPLANT используют возможности графической платформы AutoCAD. Краткий обзор элементов интерфейса AutoCAD Plant 3D и Bentley AutoPLANT представлен в таблице 1.
Таблица 1
| Функция | Реализация | |
| AutoCAD Plant 3D | Bentley AutoPLANT | |
| Поддержка версий AutoCAD | AutoCAD 2011 | AutoCAD 2010 |
| Доступ к основным командам и инструментам | Меню представлено в виде ленты AutoCAD, дополненной вкладками с командами Plant 3D. На вкладке Главная (Home) собраны основные команды для создания интеллектуальных схем, трассировки трубопроводов, моделирования оборудования и расстановки опор. Перейти от создания схем к 3D-моделированию можно переключением рабочего пространства. | Доступ к командам предоставляется с помощью пунктов меню, в которых команды сгруппированы в соответствии с назначением модуля (Трубопроводы, Оборудование, Вентиляция и т. п.) и панелей инструментов. |
Любые необходимые элементы и спецификации AutoCAD Plant 3D можно добавить на инструментальные палитры.
Основным инструментом управления проектами в среде AutoPLANT является AutoPLANT Project Administrator. Администратор проектов позволяет создавать и удалять корневые каталоги проектов, создавать, модифицировать и удалять структуру проектов. Работу над любым проектом следует начинать с создания нового проекта в Project Administrator. На этом этапе происходит выбор базового шаблона и настроек проекта, базы данных (Access, MSDE, SQL Server, Oracle), маршрута прохождения специфической проектной информации, а также управление доступом пользователей.
Для создания и управления документами в AutoPLANT существует отдельный модуль Vision.
В AutoCAD Plant 3D аналогичные операции позволяет выполнять Project Manager, в котором совмещены функции создания и настроек проекта с управлением документами. Для удобства файлы в окне Project Manager распределены по трём вкладкам: исходные файлы схем и трёхмерных моделей, ортогональные и изометрические чертежи. Проектировщик может создавать произвольную структуру папок в проекте.
Используя Project Manager, можно легко копировать файлы из различных проектов, присоединять существующие чертежи к проекту, просматривать, импортировать и экспортировать данные по каждому файлу. Для этого достаточно выбрать соответствующий пункт в контекстном меню папки с файлами. При удалении/восстановлении файла из папки без использования Менеджера проектов, динамически обновляются проектные данные и информация в дереве проекта Project Manager.
Выполнение тех же операций в Bentley AutoPLANT – процесс более трудоёмкий. Перемещение файлов между проектами выполняется здесь при помощи приложения Relationship Manager. Просмотр данных чертежа доступен из меню Трубопроводы, группа команд Инструменты базы данных.
Можно заметить, что AutoCAD Plant 3D имеет более современный и интуитивно понятный интерфейс, нежели Bentley AutoPLANT, и позволяет значительно сократить время на поиск необходимых инструментов даже для пользователя, имеющего лишь поверхностное знакомство с функционалом программы.
Настройки проекта
AutoPLANT Project Administrator, как и Project Manager в AutoCAD Plant 3D, позволяет производить настройку единиц, структуры проекта, указывать расположение необходимых в работе файлов, а также настраивать конфигурацию изометрических схем и отчётов.Преимущество Project Manager заключается в том, что здесь можно произвести все необходимые установки проекта, в том числе настройки модуля P&ID, поэтому пользователю нет необходимости искать, как настроить, например, внешний вид узлов, задать правила обозначения позиций и как назначить схему автоматического присвоения слоя и цвета для различных линий трубопроводов. В 2011-й версии AutoCAD Plant 3D стало возможным настраивать формат обозначения чертежей проекта. В окне Project Setup Менеджера проектов можно просмотреть каждый элемент схемы, компонент трубопровода или трёхмерную модель оборудования, задать для них свойства, указать дополнительные свойства, определяемые пользователем, и типы аннотаций. Здесь же можно произвести настройку отображения элементов P&ID в соответствии со стандартом организации (изменить блоки оборудования, типы линий).
Стоит отметить, что AutoCAD Plant 3D предлагает пользователю большой выбор вариантов назначения слоя (по номеру линии, рабочей среде, производителю и т. д.). Цвет же можно назначить только по номинальному диаметру, статусу и позиции. В Bentley AutoPLANT цвет можно определить по размеру, номеру линии, окраске, среде, спецификации и слою, однако в AutoPLANT меньше возможностей для автоматического размещения элементов на конкретном слое.
В чём пока Plant 3D уступает AutoPLANT, это в отсутствии возможности настроить углы между осями на аксонометрических схемах. То есть в последнем релизе AutoCAD Plant 3D вместо привычной российским проектировщикам косоугольной фронтальной изометрической проекции схемы генерируются в прямоугольной изометрической проекции. Что, впрочем, не противоречит ГОСТ 2.317-69 ЕСКД. Аксонометрические проекции. Создание схемы технологических процессов
Как правило, проектирование начинают с составления принципиальной схемы технологических процессов. И в Plant 3D, и в AutoPLANT включен функционал P&ID. Используя эту возможность, можно создавать и редактировать интеллектуальные схемы технологических линий и автоматизации. При этом данные со схем будут согласованы с данными трехмерной модели. Оба продукта предоставляют инженеру-проектировщику возможность выбрать любой доступный объект P&ID и разместить его трёхмерный эквивалент в модели с уже определёнными на схеме свойствами и номером позиции.
Помимо этого, продукт Autodesk предоставляет пользователю возможность проверки согласованности данных технологической схемы с моделью и выполняет поиск возможных несоответствий как в отдельном чертеже, так и по всему проекту. Инструмент Validation Tool осуществляет такую проверку после настройки необходимых параметров:
- несоответствие диаметров;
- наличие неприсоединённых компонентов;
- конфликт в направлении потоков;
- наличие примитивов AutoCAD;
- несоответствие обозначений компонента в трёхмерной модели и на схеме;
- различие в значениях свойств компонентов на схеме и в модели;
- различие в количестве штуцеров на оборудовании в P&ID и 3D;
- и т.д.
Моделирование и размещение оборудования
С помощью обширной библиотеки стандартных элементов как в AutoPLANT, так и в AutoCAD Plant 3D можно создавать и редактировать оборудование любой сложности. Добавление штуцеров на оборудование выполняется аналогично в обоих программных продуктах. Принципиальных отличий нет и при создании пользовательского оборудования или его элементов, но всё же приведу сравнение этих операций в таблице 2.Таблица 2
| Функция | Реализация | |
| AutoCAD Plant 3D | Bentley AutoPLANT | |
| Добавление пользовательских элементов на оборудование | Можно легко добавлять любые графические элементы AutoCAD к оборудованию. Например, скобы, опоры. После добавления эти элементы становятся частью модели оборудования. Имеется и обратная команда – удаление ранее присоединённых на оборудование компонентов | Модуль AutoPLANT Equipment позволяет добавлять объекты на стандартное оборудования из определённого набора ассоциативных примитивов AutoPLANT. Соответствующие размеры ассоциативных примитивов связаны друг с другом связью родитель-потомок, реализация которой определяется опцией «Связать диаметр». При изменении размерных параметров у родителя соответствующие размерные параметры потомка также будут изменяться, и потомок будет всегда жестко связан со всеми модификациями, производимыми над родителем |
| Размещение пользовательского оборудования | Помимо стандартного набора оборудования проектировщику доступны инструменты по созданию пользовательского оборудования из объектов AutoCAD. Кроме того, можно импортировать модель оборудования из AutoCAD Inventor в формате ADSK (без потери информации об оборудовании) | Проектировщику доступны инструменты по созданию пользовательского оборудования из примитивов AutoCAD и AutoPLANT. При необходимости можно использовать утилиты, разработанные ЗАО «НЕОЛАНТ» |
Трассировка трубопроводов
Размещение объектов в модуле Bentley AutoPLANT Piping – процесс, в котором большинство типовых операций автоматизировано. Вне зависимости от места и способа прокладки трубопроводов механизм автоматизированного размещения и ориентирования компонентов помогает ускорить процесс проектирования. Большинство элементов вставляются из миникаталогов (спецификаций), в которых заложена атрибутивная информация, необходимая для получения требуемых отчетов.AutoCAD Plant 3D аналогичным образом оптимизирует процесс проектирования. Здесь представлен гибкий функционал для трассировки и редактирования трубопроводов и трубопроводных элементов. В AutoCAD Plant 3D, помимо применения для редактирования некоторых общих команд из меню Modify, доступно редактирование при помощи стандартных «ручек» AutoCAD, а также специализированных «ручек», которые позволяют:
- начинать трассировку трубы от штуцера оборудования или продолжать её;
- разворачивать элемент на 180;
- отображать компас для поворота элемента;
- отображать список элементов, на которые может быть заменён текущий компонент;
- показывать центральную, крайние верхнюю и нижние точки элемента, чтобы изменить их уровень.
Таблица 3
| Функция | Реализация | |
| AutoCAD Plant 3D | Bentley AutoPLANT | |
| Назначение параметров технологической линии | Можно начать трассировку линии, не присваивая ей номер. Впоследствии номер линии для элементов можно указать, используя окно Properties или Data Manager | Перед расстановкой любых элементов необходимо задать в Настройках элементов наименование или номер площадки, объекта, технологической линии и среды, перемещаемой данной системой |
| Преобразование линии трассы в трубу | Используя команду Line to Pipe, пользователь может одним нажатием кнопки конвертировать отрезки и полилинии AutoCAD в трубопроводы с текущими настройками параметров. При этом линии воспринимаются программой как центральные осевые. После выполнения команды нет необходимости удалять исходные объекты. Отводы и тройники на пересечениях вставляются автоматически | Функции создания трассы доступны при использовании инструмента «Прокладка маршрутной линии». Маршрутную линию можно создать: из диалога, по точкам, по полилинии, из файла и из элементов. Далее на ней необходимо расставить отводы и тройники (вручную или автоматически) и соединить их участками труб (вручную или при помощи команды «Автовставка труб») |
| Трассировка трубопроводов и авторазмещение отводов | Имеется возможность легко изменять направление трассировки при помощи компаса. Автоматически вставляются отводы или обрезные отводы, если угол поворота произвольный | Трассировка возможна только в режиме маршрутной линии. Обрезные отводы автоматически не расставляются |
| Автоматическая вставка ответвлений | При нажатии значка Continue Pipe Routing можно создавать ответвления от середины участка трубопровода. При этом фитинги расставляются автоматически. Имеется возможность выбрать тип ответвления: тройник или врезка. При создании ответвления отводы можно автоматически преобразовывать в тройники | Имеется возможность автовставки тройников и отводов только на маршрутной линии |
| Вставка элементов в процессе трассировки | В процессе трассировки трубопровода пользователь может задать опцию Insert, чтобы в появившемся окне выбрать фитинги или трубопроводную арматуру для вставки. Имеется возможность переключения точки вставки (конечные точки элемента или центр), указания точного расстояния от стартовой точки до точки вставки и предварительного просмотра размещения элемента. Далее, не прерывая и не возобновляя команду, можно продолжать прокладку трубопровода. Фланцы, метизы и прокладки расставляются автоматически | Нет такой возможности. Элемент можно вставить в существующую трубу. Фланцы, метизы и прокладки расставляются автоматически |
Задание высоты прокладываемой трубы | В процессе трассировки можно задавать отметку подъёма или спуска трубы (абсолютную или относительно последнего участка). Также имеется девять режимов настройки трассировки (по оси, по верху, по центральной правой точке и т. д.) | При выборе команд из группы «Труба» появляется запрос на указание высотной отметки. Имеется три режима настройки (по оси, по низу, по верху трубы) |
| Полуавтоматический режим трассировки трубопроводов | В процессе трассировки можно указать конечную точку трассы (например, штуцер резервуара) и Plant 3D предложит несколько возможных вариантов трассы, в том числе с использованием отводов под 45 градусов. Из контекстного меню выбираем «Следующий» или «Предыдущий варианты», пока не найдём подходящий | При прокладке маршрутной линии в режиме «Из диалога», можно в Опциях выбрать «Куб маршрута». AutoPLANT по указанным точкам построит параллелепипед, по граням которого можно проложить маршрутную линию. Линии, по которым будет проложена маршрутная линия, подсвечиваются жёлтым цветом. Маршрутную линию можно указывать последовательно по каждым граням, выбирая одну из граней и затем подтверждая выбор. Если вы изменяете масштаб изображения, то параллелепипед исчезает. Чтобы он появился вновь, нужно выбрать опцию регенерации. Далее на маршрутной линии расставить фитинги и соединить их участками трубопроводов |
| Прокладка трубы на заданном расстоянии от указываемых точек | Можно прокладывать трубопроводы на заданном расстоянии (по горизонтали и по вертикали) с помощью команды Offset Connect. Данную функцию можно использовать при прокладке труб параллельно в ряд | Нет такой возможности |
| Отсчёт длины участка от оси элемента | Нет такой возможности. Длину участка надо задавать от конца элемента, например, отвода | Имеется возможность вставки элемента относительно другого на заданном расстоянии, при этом расстояние отсчитывается от оси уже размещённого в модели элемента |
| Гнутая труба | Инструмент отсутствует | Имеется возможность прокладки гнутой трубы по заранее отрисованной линии (команды «Гнутая труба» и «Труба по линии») |
| Обрезанная труба | Инструмент отсутствует | Имеется возможность прокладки труб, обрезанных под заданным углом |
| Выбор элемента из миникаталога (спецификации) | Если в спецификации содержится несколько однотипных элементов одного диаметра (например, три шаровых крана диаметром 100 с разным наименованием), можно для наиболее часто используемого элемента задать приоритет использования Part Use Priority. Приоритетный элемент будет вставляться в модель по умолчанию. При необходимости можно его изменить после вставки. Таким образом, нет необходимости каждый раз выбирать тип размещаемого элемента | После вставки каждого элемента предлагается выбрать его тип из миникаталога |
| Прокладка трубопроводов с уклоном | На панели Slope задаётся отношение величины уклона к длине участка. Например, уклон 0,003 промилле можно задать как отношение 3 мм к 1000 мм. После нажатия кнопки Toggle Slope все трубопроводы будут проложены с указанным уклоном | Необходимо сначала проложить маршрутную линию, например, по точкам с указанием координат или из диалога. В любом случае пользователь должен рассчитать и указать разницу в отметках начала и конца участка. Затем расставляются фитинги, далее трубы |
| Назначение уклона ранее вставленной трубе | С помощью команды PLANTPIPESLOPE можно назначить уклон уже вставленной трубе | Нет такой возможности |
| Изменение параметров технологической линии и элементов | Имеется возможность легко изменить диаметр, миникаталог, описание элемента в окне «Свойства». При этом по необходимости автоматически расставляются переходные компоненты. При необходимости изменения свойств большого количества элементов, удобно использовать Data Manager. Он позволяет вводить, просматривать и редактировать информацию о компонентах и технологических линиях, в т. ч. используя Excel | Необходимо предварительно удалить прилегающие участки, расставить переходы. Далее в открывшемся окне выбрать элементы, которые мы будем «демонтировать», изменить диаметр или спецификацию, выбрать каждый элемент по очереди из спецификации, нажать Insert. Затем соединить изменённые участки с переходами. В окне «Информация об элементе» можно отредактировать только описательную часть |
| Изменение типа элемента | Практически любой элемент (в P&ID или в Plant 3D) можно выделить, нажать значок Substitute Part и изменить его тип в соответствии с предложенным списком. Например, заменить задвижку шаровым краном. При этом если размеры элемента отличаются от первоначального, соответственно изменяется длина присоединённых участков трубопровода | Необходимо удалить элемент и на его место вставить новый |
| Изменение длины участка трубы
| Можно выделить участок трубы, нажать значок Continue Pipe Routing и удлинить/укоротить данный участок или продолжить трассировку. Также доступно редактирование с помощью Stretch grip | Можно изменить длину участка с только помощью команды РАСТЯНУТЬ
|
| Перемещение трубопроводов и трубопроводных элементов | Нажимаем значок Move Part на выбранном элементе, переносим. Автоматически изменяется длина присоединённых участков. Также доступно редактирование с помощью Move grip | При перемещении элемента длина присоединённых участков не изменяется |
| Объединение участков трубопровода в один | В случае присоединения к одному участку аналогичного по свойствам они автоматически объединяются в один трубопроводный участок (нет места сварки) | Нет такой возможности. Участки можно соединить сваркой, но это будут два элемента |
| Настройка представлений трубопроводной линии | В последней версии пока не реализована возможность настройки отображения трубопровода в одну линию. Выбор представления доступен только для элементов металлоконструкций | Можно настроить представление трубопроводов в одну линию |
Добавлю, что, работая в Plant 3D, проектировщик может выбрать и скрыть определённые элементы, например, металлоконструкции, тем самым облегчая трассировку трубопроводов на насыщенных элементами участках модели. К тому же сводится к минимуму вероятность случайно удалить или переместить уже размещённые компоненты. Впоследствии можно «вернуть» в модель скрытые элементы.
Продолжение в части 2