Формирование комплексной BIM-модели сложных промышленных объектов. Опыт компании ЗАО «ПМП»

Несколько лет назад ЗАО «ПМП» получило заказ на проектирование новой установки изомеризации. Одним из условий договора было требование предоставить Заказчику единую атрибутивную модель установки.

К этому моменту компания уже располагала солидным опытом трехмерного проектирования. На протяжении более десяти лет ЗАО «ПМП» являлось пользователем САПР Bentley AutoPlant 3D, а незадолго до реализации указанного проекта началось внедрение новой САПР — Intergraph Smart 3D. Поставку, обучение специалистов, настройку программных продуктов и первичное внедрение проводила компания Бюро ESG, крупнейший партнер Intergraph в России.

Александр Тучков,
технический директор
Бюро ESG

Взгляд системного интегратора

Предложенная в статье технология — значительный шаг в области создания комплексных 3D-моделей российскими проектными организациями. Успешная интеграция разноплатформенных САПР-моделей в консолидированную BIM-модель, проведенная к тому же с долей находчивости и обеспечившая экономию ресурсов, это, безусловно, победа технического мышления.

Однако, использование программных средств компании Intergraph — SmartPlant® Review и SmartPlant® Interop Publisher — обеспечило бы компании «ПМП» дополнительные преимущества:
1. Использования референсных 3D-моделей непосредственно в САПР Smart 3D обеспечивает значительно более широкие возможности для проектировщика, чем предлагаемая технология. Кстати, при импорте 3D-моделей Revit в Smart 3D авторы, видимо, используют именно технологию Interop;
2. Возможность использования получаемых 3D-моделей для планирования и симуляции строительных работ в SmartPlant® Construction — востребованный функционал для исполнителей строительно-монтажных работ;
3. И, самое главное, полученные 3D-модели могут быть использованы для построения Системы Управления Проектными (Инженерными) Данными (СУИД/СУПрИД) на основе программных продуктов SmartPlant® for Owner Operators и SmartPlant® Fusion, которые находят применение при эксплуатации спроектированных и построенных объектов.

Поскольку система Bentley AutoPlant 3D в ЗАО «ПМП» уже была настроена и адаптирована под требования компании, то есть позволяла получать документацию в автоматизированном режиме (спецификации, ведомости трубопроводов, изометрические чертежи и прочее), было принято решение вести основную часть проектных работ именно в этой системе. Одновременно с внедрением и настройкой часть проектирования (примерно одна треть работ) выполнялась в САПР Intergraph Smart 3D. Отметим, что в настоящее время все задачи по настройке решены, и Intergraph Smart 3D успешно используется в новых проектах.

Проектирование установки осуществлялось с использованием различных САПР и на разных платформах. Bentley AutoPlant 3D и Intergraph Smart 3D использовались для проектирования монтажно-технологической части и вентиляции, Autodesk Revit Structure — для архитектурно-строительной части, AutoCAD Civil 3D — для проектирования объектов инфраструктуры, 3D-инструменты AutoCAD — для проектирования электрических систем, Autodesk Inventor — для моделирования оборудования. Субподрядная организация выполняла свою часть проекта в следующих САПР: AVEVA PDMS — технологическая часть и Tekla Structures — строительная часть.

Такое разнообразие систем и платформ проектирования поставило серьезную задачу по настройке передачи данных между разными САПР и формированию консолидированной BIM-модели. Это одна из наиболее сложных задач, которые приходится решать организациям, реализующим крупные проекты. Созданные определенными специальностями модели отвечают конкретным техническим требованиям соответствующей дисциплины и содержат необходимое количество атрибутивной информации, но только при объединении их всех в консолидированную трехмерную BIM-модель появляется возможность вовремя оценить правильность принятых инженерных решений и выявить междисциплинарные коллизии. Таким образом, консолидированная BIM-модель должна максимально передавать графическую часть моделирования и атрибутивную информацию.

Каждая модель, разработанная в определенной системе проектирования, при необходимости должна легко передаваться в другую САПР, то есть должен быть налажен импорт-экспорт моделей из различных систем. В решении этой задачи специалисты ЗАО «ПМП» добились определенных успехов. Так, если трубопроводы прокладываются в Smart 3D, то строительная часть, которая моделируется в Revit Structure, может быть полностью подгружена в модель Smart 3D в качестве ссылок (Reference 3D) и наоборот. Оборудование, смоделированное в Autodesk Inventor, в полном объеме загружается в Smart 3D как полноценное оборудование, будто оно моделировалось в этой системе. Данному оборудованию можно назначить дополнительную атрибутивную информацию, переопределить фланцы, патрубки.

Рис. 1. Строительная часть, выполненная в Revit, импортирована в Smart 3D

Рис. 2. Технологическая часть, выполненная в Smart 3D, импортирована в Revit

Рис. 3. Элемент трубопровода с атрибутами, перенесенный из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 4. Оборудование с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 5a. (слева) Параметры линии с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom
Рис. 5b. (справа) Параметры линии с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Рис. 6. Параметры линии с атрибутами из проекта Smart 3D в Autodesk Navisworks Freedom

Процесс можно разделить на два этапа:

1. получение геометрической модели в формате .dgn, используя стандартные возможности, предоставляемые системой;
2. получение атрибутивной информации в формате .xml. Для этого, используя возможности API Smart3D, была написана команда, которая по указанному фильтру выгружает атрибутивную информацию по всем элементам модели, попадающим в указанный фильтр.

Полученная консолидированная BIM-модель корректно передает графическую часть и содержит основную атрибутивную информацию, полученную из различных САПР.

Рис. 7. Пример кода для записи атрибутов элементов из Smart 3D в xml-файл

Рис. 8. Пример структуры xml-файла с атрибутивной информацией, полученной из Smart 3D

Рис. 9. Пример кода для объединения графического представления модели и атрибутивной информации, взятой из Smart 3D, в Autodesk Navisworks Manage

В будущем проектная, строительная или любая другая организация в ситуации выбора и под влиянием схожих факторов (необходимость экономии) может использовать комплексную BIM-модель для решения большого круга задач (включая анализ коллизий между составными 3D-моделями), построенную с помощью Autodesk Navisworks Freedom. Такой вариант позволяет обеспечить доступ к ней всем, кому это необходимо (ГИП-ы, сметчики, экспертиза и т.п.) и не задумываться о том, в какой САПР модель была создана.

Александр Ермушин,
директор компании
InterCAD

Взгляд системного интегратора

В 2015 году функционал ПО Autodesk Navisworks обогатился новой возможностью: в комплексные модели появилась возможность включать модели, созданные в САПР Intergraph Smart 3D. Это нововведение позволяет создавать очень сложные комплексные BIM-модели, построенные в самых различных САПР, включая архитектурно-строительные, технологические, машиностроительные модели, а также модели землеустройства и генплана. При этом стоит отдельно отметить возможность выявления в этой комплексной модели междисциплинарных коллизий.

Учитывая тот факт, что сотрудники Государственной экспертизы и Государственного строительного надзора для работы с BIM- и 3D-моделями начинают осваивать именно ПО Autodesk Navisworks, интеграция его с САПР компании Intergraph и подход, предложенный компанией «ПМП», становятся особенно актуальными.