О симбиозе САПР

Не сомневаемся, что термин «Зоопарк», ставший с некоторых пор IT-жаргонизмом в организациях, так или иначе занятых автоматизацией проектно-конструкторской деятельности, вызывает широкий спектр эмоций — от сочувственной улыбки, до негодования. Действительно, опыт не только нашей Компании показывает, что автоматизировать деятельность организации, использующей самый широкий ряд САПР сложно. Проблемы часто обостряются при отсутствии единой концепции использования САПР, несовместимости форматов, дублировании функций теми или иными программными средствами и фактами недавней новейшей истории («что нашли, на том и работаем»). Эта ситуация, в принципе не может вызывать положительных эмоций. Службами IT организаций и компаниями — поставщиками решений была развернута борьба за разработку концепций автоматизации, исключающих такое положение дел.

В последние годы, все чаще наблюдается «другая крайность», выраженная в попытках реализации идей о том, что «необходимо использовать только конкретные САПР, расчетные пакеты и прочее ПО», «Необходимо использовать продукцию одного производителя, будь то аппаратное или программное обеспечение». Такая точка зрения вполне устраивает поставщиков конкретных решений, но, далеко не всегда разумна. Очень часто продвигающие приведенные идеи совершенно забывают о симбиозе.

Приведем простой пример использования различных программных средств в проектно-конструкторской деятельности. Ни у кого не вызывает сомнений то, что готовить текстовые документы, например, пояснительные записки, некоторые документы комплектов КД или ПСД, да и вести обычную переписку удобно с использованием текстового редактора, например, MsWord. Идея выполнять эту же работу применяя AutoCAD, большой поддержки не вызывает. При этом факт возможности печати текстов в AutoCAD никто не отрицает, но все (включая высказывающих «крайние суждения») предпочитают использовать MsWord.

При проектировании сложных объектов, например, с непрерывным производственным циклом (ОНПЦ) или в судостроении, также достаточно часто приходится сталкиваться с мнением, что «Необходимо использовать одну САПР или линейку САПР одного производителя». Так ли это? Насколько данное утверждение неоспоримо? Эти вопросы постараемся осветить ниже.

Приведем некоторые примеры, иллюстрирующие принцип симбиоза САПР. Итак, не секрет, что информационная модель, получаемая в судостроении и при проектировании ОНПЦ, сегодня, как правило, строится с использованием САПР (Tribon, Foran, Intergraph). Несомненно, данные средства прекрасно выполняют свою задачу. Но, существует большое количество изделий машиностроения, применяемых как в судостроении, так и при проектировании ОНПЦ. Часто, такие изделия просто невозможно спроектировать в предназначенной для проектирования судна или ОНПЦ САПР. В связи с этим, существуют технологии, позволяющие реализовать великий принцип о «Боге и Кесаре», выраженный в том, что машиностроительные изделия, входящие в электронные каталоги оборудования проектируются в машиностроительных САПР. Спроектированные 3D-модели, включаются в интеграционную модель, создаваемую в специализированной для проектирования ОНПЦ САПР. В качестве примера такого симбиоза можно привести технологию от компании Intergraph по работе с машиностроительной САПР Solid Edge.

Несомненно, при проектировании ОНПЦ существуют достаточно специфичные, но неизбежные для решения задачи, связанные с проектированием бетонных конструкций, объектов землеустройства и прочих специализированных разделов. С одной стороны, такие разделы могут разрабатывать те или иные отделы (специальности) проектной организации. С другой стороны, нередко генподрядчик отдает часть работ «специализированным» по отдельным вопросам субподрядчикам. При этом чем «уже» специализация отдела генподрядчика или субподрядной организации, тем выше вероятность того, что для проектирования используются средства, которые далеко не всегда являются основным средством проектирования ОНПЦ. Кроме того, часто «узкоспециализированные» программные пакеты не являются продукцией производителя САПР, предназначенного для проектирования ОНПЦ.

Ситуация осложняется в последнее время следующим фактором: Заказчик все чаще и чаще диктует электронные форматы и средства, в которых исполнитель проектных работ обязан передать результаты. Как правило, такие требования, особенно в области проектирования ОНПЦ предполагают предоставление результатов в виде электронной модели. При этом предполагается использование этой модели на следующих этапах жизненного цикла. Говоря об информационной поддержке ЖЦ на различных стадиях, для решения ряда задач, информационная модель не должна модернизироваться. К таким задачам можно отнести консолидацию информации для:

• проверки правильности технических решений на стадиях проектирования и строительства;
• предоставления совместного доступа к 3D-модели;
• удаленного коллективного просмотра;
• аннотирования проектных документов;
• визуализации стадий строительства;
• генерации эскизов проекций 3D-модели на плоскость;
• информационного обеспечения решения задач эксплуатации ОНПЦ;
• создания презентационных материалов.

В связи с описанными выше факторами, обуславливающими требования к средствам и технологиям поддержки ЖЦ ОНПЦ, компанией Intergraph реализована технология «включения» результатов проектирования в Civil, Tekla, Revit и прочих САПР к единой информационной модели, получившая название Interop.

Рисунок 1. Общая схема технологии Interop.

• Существуют источники данных — САПР в которых ведутся проектные работы, выдающие данные в различных форматах:
  1. Intergraph;
  2. Aveva;
  3. TEKLA;
  4. MicroStation;
  5. AutoCAD;
  6. Прочие.
• Для всех источников существует единый алгоритм подключения к информационной модели;
• Проектирование может вестись в различных платформах, но результаты — не только геометрия, но и атрибутика подключается к единой интеграционной модели. Причем, в зависимости от последующего использования данных, модель может «собираться» в SmartPlant 3D, SmartPlant Review или SmartPlant Fondation (Рисунок 1.). В любом случае, интеграционная модель содержит данные полученные от различных источников. Пример, когда модель «собрана» в SmartPlant 3D проилюстрирован рисунком 2.

Рисунок 2. Результаты, полученные при проектировании на различных платформах в составе единой интеграционной модели SmartPlant 3D.

Кроме того, технология Interop позволяет в SmartPlant 3D:

• Поддерживать обмен данными между различными распределенными центрами проектирования;
• Передать весь набор атрибутов;
• Обмениваться данными без передачи каталогов.

Кратко остановимся на другой технологии от Intergraph, реализованной в Intergraph SmartPlant P&ID Desingn Validation. Для подробного описания технологии, рамок статьи явно не достаточно, поэтому ограничимся лишь кратким описанием решения прикладной задачи — проверки соответствия изометрических данных, получаемых от различных 3D—САПР технологическим схемам. Поскольку, акцент статьи сделан на использование нескольких САПР, причем от различных производителей, подчеркнем, что в технологии SmartPlant P&ID Desingn Validation работают не только САПР компании Intergraph, но и программные продукты других производителей — PDMS (Aveva) и Autoplant (Bentley).

Схема работы SmartPlant P&ID Desingn Validation приведена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема работы SmartPlant P&ID Desingn Validation

Основной алгоритм работы технологии состоит в следующем:

1. На входе SmartPlant P&ID Desingn Validation:
   1. технологические схемы — результат работы в Intergraph P&ID;
   2. изометрические данные — результат работы в САПР. Подчеркнем, что эти данные могут быть получены не только от САПР производства компании Intergraph, но и от программного обеспечения других производителей — PDMS (Aveva) и Autoplant (Bentley);
2. Система проводит анализ соответствия схем изометрическим данным;
3. Результаты анализа (данные об ошибках, коллизиях и т.д.) предоставляются пользователям технологии для отработки в соответствующих САПР. Отображение ошибок имеет интуитивное графическое представление (рисунок 4.)
4. Результатом окончательного устранения ошибок является откорректированная модель, в которой изометрические данные соответствуют данным технологических схем.

Рис. 4. Визуализация ошибки (несоответствие изометрических и технологических данных — неверное расположение элемента F0).

Следующим важным фактором, обуславливающим использование различных САПР, являются жесткие требования заказчика проектных работ к использованию конкретных средств. Такие требования все чаще и чаще на крупных проектах выдвигаются не только иностранными компаниями, но и отечественными корпорациями. Тенденция особенно ярко в последние годы прослеживается в судостроении и при проектировании ОНПЦ в области нефтегазодобычи (шельфовые месторождения), переработки, химического производства, энергетики (прежде всего атомной). В такой ситуации не только концепция использования САПР одного производителя, но и попытки выстроить самостоятельно какую-либо концепцию для использования САПР на конкретном проекте, становятся нереализуемыми. Несколько наших крупных заказчиков сталкивались с подобной ситуацией.

В качестве примера использования различных САПР приведем ЦКБ МТ «Рубин». В организации успешно используются САПР всех уровней: AutoDesk, Intergraph, Catia. При этом ни одна САПР не является «лишней», исключены процессы дублирования. Наличие различных средств, решающих задачи в своей области повышает эффективность работ.

Кратко подведем итоги:

• При проектировании в судостроении и проектировании ОНПЦ, бессмысленно говорить об использовании одной САПР. Кроме того, в ряде случаев имеет смысл использовать средства проектирования разных производителей;
• В последнее время, при использовании нескольких САПР часто акцент переносится на построение интеграционных моделей;
• Существуют и успешно применяются средства сбора данных для интеграционной модели от различных САПР, иногда разных производителей, наиболее эффективно работающих в той или иной дисциплине;
• Такой подход позволяет:
  • Повысить эффективность проектных работ за счет использования САПР, наиболее эффективных в своих дисциплинах;
  • Выполнить требования заказчиков по построению модели в конкретной САПР, включая в интеграционную модель данные от САПР «традиционно применяемых» в организации;
  • Снизить финансовые затраты.