¬аше окно в мир —јѕ–
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

27 июн€ 2023

»нформационное моделирование предпри€тий с дискретным типом производства

јлексей –ындин, »рина „иковска€, ћарина  ириллова, ƒмитрий √олованов

–ындин „иковска€  ириллова √олованов

јвторы Ч сотрудники компании Ѕюро ESG:
јлексей –ындин, заместитель директора,
»рина „иковска€, советник директора,
ћарина  ириллова, начальник отдела внедрени€ —јѕ– в ѕ√—,
ƒмитрий √олованов, ведущий программист.

¬водна€ часть

ћы уже неоднократно описывали существующие технологии информационной поддержки ∆÷ изделий и объектов: PLM, BIM, —”»ƒ. ¬ наших публикаци€х подчеркивались различные акценты применени€ этих технологий при создании цифровых информационных моделей (далее ÷»ћ), св€занные с решением задач на тех или иных стади€х жизненного цикла объектов (далее ∆÷). Ќапример, технологи€ BIM акцентирована на снижении стоимости строительства, в основном за счет исправлени€ ошибок, которые могли быть обнаружены при проектировании, вы€влени€ и устранени€ коллизий и, как следствие Ч исключени€ возникающих дополнительных затрат при строительстве.

ќсновна€ цель BIM Ч достижение максимального соответстви€ затрат на строительство объекта затратам, запланированным на стадии его проектировани€. ≈сли говорить о технологии PLM, то основной ее акцент направлен на управление конфигураци€ми. –аскрыва€ тему информационного моделировани€ промышленных объектов, в наших публикаци€х мы в основном говорили о технологии —”»ƒ (система управлени€ инженерными данными). ≈е результат Ч ÷»ћ предпри€тий со сложным непрерывным технологическим циклом: объектов нефтегазовой и химической отраслей, атомной, тепловой и гидроэнергетики, металлургических и фармацевтических предпри€тий. ќсновной акцент использовани€ такой ÷»ћ Ч исключение убытков и минимизаци€ затрат на стадии эксплуатации.

¬ рамках данной статьи мы попытаемс€ осветить тему создани€ ÷»ћ дл€ предпри€тий с дискретным производством. Ќа первый взгл€д, ÷»ћ дл€ таких объектов по назначению, составу, используемым дл€ моделировани€ технологи€м и средствам должна быть подобна ÷»ћ, создаваемой дл€ предпри€тий с непрерывным технологическим циклом. — одной стороны, в основных аспектах это так. — другой стороны, существуют ключевые причины, побудившие изложить наше видение и опыт в этой статье. ¬от они:

  • ÷»ћ дл€ объектов с дискретным производством имеет р€д отличий от ÷»ћ предпри€тий с непрерывным производством в составе, в насыщенности, в архитектуре модели, в средствах моделировани€ и акцентах использовани€;
  • ќчень часто мы сталкиваемс€ с игнорированием предыдущего пункта и, как следствие, с попытками построени€ ÷»ћ конкретного предпри€ти€ средствами, не предназначенными дл€ решени€ этой задачи. Ќапример, в последнее врем€ все чаще и чаще средства и технологии построени€ ÷»ћ на основе BIM пытаютс€ примен€ть дл€ сложных технологических объектов с непрерывным производством. »ногда же, наоборот, мы встречаемс€ с попытками создавать ÷»ћ дл€ предпри€тий с дискретным производством с использованием средств и технологий, предназначенных дл€ информационного моделировани€ объектов с непрерывным производством. »ногда же дл€ предпри€тий дискретного производства используют лишь BIM-средства, в том числе и дл€ моделировани€, например, технологических разделов. ѕодобные подходы, несомненно, кроме положительного результата Ч создани€ ÷»ћ, имеют и отрицательный, заключающийс€ в том, что така€ информационна€ модель не в полном объеме выполн€ет задачи предпри€ти€, успешно решаемые при других подходах к моделированию и его выполнении совершенно другими средствами.

Ќекоторые отличи€ информационных моделей дл€ различных типов производств

јкценты использовани€ ÷»ћ

ћы уже неоднократно говорили в наших публикаци€х о том, что основные акценты в использовании ÷»ћ определ€ютс€, прежде всего, экономикой Ч исключением ситуаций, где возможны наиболее существенные финансовые риски, или решением задач, при которых использование ÷»ћ несет наиболее ощутимый экономический эффект. “ак, дл€ непрерывных сложных технологических производств наиболее ощутимые финансовые потери могут возникать на стадии ∆÷ эксплуатации. “акие потери возникают при выходе из стро€ оборудовани€, при внеплановых просто€х и при недостаточно оптимизированных “ќи–.

ƒл€ предпри€тий с дискретным производством ÷»ћ может приносить эффект не только при эксплуатации оборудовани€ (сокращение времени простоев, оптимизаци€ “ќи–), но при использовании информации ÷»ћ и ее некоторого функционала в производственных процессах. ќпыт Ѕюро ESG говорит о том, что, например, в производственных процессах судостроени€ важны данные о параметрах оборудовани€, его загрузке, информаци€ о зонах доступа, об оборудовании мобильных рабочих мест, о возможности перемещени€ в пространстве цеха изделий, оборудовани€ и материалов. „асть задач, выполн€емых ÷»ћ предпри€тий с дискретным производством, может быть решена, например, с применением визуализации в 3D-пространстве пользовательского интерфейса ÷»ћ.

ѕриведем еще один пример использовани€ ÷»ћ на предпри€ти€х с дискретным производством. Ќа объектах с непрерывным технологическим циклом нашли широкое применение системы, отображающие реальное состо€ние оборудовани€ и техпроцессов в онлайн режиме. “акие системы, с одной стороны, чаще просто не востребованы и избыточны дл€ предпри€тий с дискретным производством. — другой стороны, на них существует необходимость контролировать состо€ние производства и в части перемещени€ изделий, оборудовани€ и материалов. ¬ажно иметь информацию о загрузке и ресурсах оборудовани€ в упрощенном виде, например с применением цветовой дифференциации примен€емого оборудовани€ в 3D-пространстве. ¬ св€зи со спецификой дискретных производств, отсутствует необходимость использовани€ режима реального времени при таком отображении. ѕоэтому информаци€ в 3D-пространстве мен€етс€ дискретно и подобный функционал вполне успешно выполним в пользовательском 3D-интерфейсе ÷»ћ.

“аким образом, ÷»ћ предпри€тий с дискретным производством €вл€етс€ частью единого информационного пространства предпри€ти€ и участвует не только в решении задач эксплуатации, но и задач производства. ѕроизводственные задачи решаютс€ соответствующими подразделени€ми и специализированными системами, ÷»ћ же поставл€ет необходимую информацию дл€ решени€ и позвол€ет в пользовательском 3D-интерфейсе визуализировать некоторые процессы.

”чет и использование далеко не всех перечисленных особенностей и возможностей использовани€ ÷»ћ предпри€тий с дискретным производством позвол€ет использовать информационные модели при решении очень специфичных производственных задач. ќдной из таких задач €вл€етс€, например, стапельное расписание в судостроении. Ќесомненно, ÷»ћ вовсе не решает задачу полностью, но предоставл€ет свои данные и функционал дл€ ее решени€, занима€ свою нишу в цифровом двойнике предпри€ти€.

ќ месте ÷»ћ в цифровом двойнике

÷»ћ дл€ предпри€тий с дискретным производством может быть в большей степени, чем ÷»ћ объекта с непрерывным технологическим циклом, св€зана с другой частью цифрового двойника Ч математической моделью (системами имитационного моделировани€, технологическими системамиЕ). ћатематическа€ модель при непрерывном производстве Ђболее жесткої прив€зана к оборудованию Ч технологической установке, котора€ никуда не перемещаетс€, имеет набор технических устройств, систем, работающих в том или ином режиме.   тому же технологическа€ установка стоит на месте, а продукт производства перемещаетс€ в рамках техпроцесса по строго определенным пут€м. ƒл€ предпри€тий с дискретным производством все несколько иначе. Ќапример, дл€ решени€ различных задач используетс€ различное оборудование. ѕри этом допустимо, что при оптимизации его загрузки различное, но Ђпересекающеес€ї по функционалу оборудование может быть использовано в производстве совершенно идентичных частей издели€. ќчень важна оптимизаци€ перемещений оборудовани€ и изделий в производственном пространстве. ¬озможно оборудование передвижных рабочих мест.

»ногда ÷»ћ предпри€тий с дискретным производством называют цифровой производственной инфраструктурой (÷ѕ»). ƒалее в статье, привод€ термин ÷ѕ», мы будем говорить о цифровой модели именно дл€ этой ниши производств.

Ќемала€ часть необходимой информации дл€ решени€ производственных задач таких предпри€тий содержитс€ в ÷ѕ». ѕоэтому, кроме необходимости обмена данными информационной модели с системами “ќи–, ERP и прочими, примен€емыми в том числе и при автоматизации непрерывного производства (эксплуатации и обслуживании оборудовани€), дл€ дискретного производства возможна и полезна организаци€ взаимодействи€ ÷ѕ» с производственными системами, например, технологическими системами имитационного моделировани€ и прочими (производство изделий).

ќсобенности архитектуры и состава ÷ѕ»

÷»ћ непрерывных производств, как правило, датацентричны. Ёто св€зано с объемом данных, их представлением и контентом информационной модели. “ехнологическа€ установка непрерывного производства физически более насыщена. Ќапример, налицо большой объем трубопроводов. ¬елик объем информации и данных, выход€щих за рамки 3DЦмоделей, Ч параметров, документов, результатов работы в двухмерных —јѕ–, которые не только удобно хранить в отдельной Ѕƒ, но и невозможно хранить в 3D-модели.  роме того, важным разделом данных ÷»ћ дл€ предпри€ти€ непрерывного производства €вл€ютс€ данные интеллектуальных схем. Ќапример, каждый элемент в 3D-пространстве модели дл€ объекта с непрерывной технологией св€зан с его местом на технологической (P&ID), электрической или  »ѕиј схеме или на изометрическом чертеже. ќб интеллектуальных схемах в составе ÷»ћ, как об об€зательных их компонентах, мы писали в своих публикаци€х о —”»ƒ Ч технологии моделировани€ дл€ производств с непрерывным циклом.

÷ѕ» предпри€тий с дискретным производством имеет р€д отличий. ќбъем данных такой модели сравнительно меньше, чем дл€ ÷»ћ объекта с непрерывным производством. ћодель менее насыщена. ¬ ÷ѕ» дл€ дискретных производств, как правило, отсутствует необходимость в интеллектуальных схемах. ¬ случае же их востребованности, объем таких данных крайне невелик. ¬ св€зи с этим, ÷ѕ» таких предпри€тий с учетом существующих средств и технологий в подавл€ющем числе случаев 3D-центрична. ’ранение данных в ней может быть организовано как непосредственно в 3D-модели, так и во внешних Ѕƒ. 3D-модель в любом случае €вл€етс€ Ђцентром системыї (отсюда и термин Ђ3D-центричностьї) Ч навигаци€, получение данных и друга€ работа производитс€ непосредственно из 3D-графики.

 ратко остановимс€ на вопросе Ђоблегчени€ї моделей. ¬ажно то, что в ÷ѕ» предпри€тий с дискретным производством, в отличие от ÷»ћ непрерывных производств, оборудование вполне достаточно приводить в Ђоблегченномї варианте. Ќапример, дл€ решени€ задач ÷ѕ», станку важно иметь лишь внешние контуры, геометрические размеры, расположение в пространстве и, конечно, набор эксплуатационных и производственных параметров. ѕри этом Ђвнутренний составї станка в 3D модели дл€ решени€ задач ÷ѕ» не нужен, что оп€ть же предполагает использование соответствующих средств и технологий.

«аметим, что, в св€зи с изложенными особенност€ми и отличи€ми, инструменты создани€ ÷ѕ» предпри€тий с дискретным производством отличаютс€ от средств информационного моделировани€ непрерывных производств.

ќпыт Ѕюро ESG

Ќачальный опыт моделировани€

¬ первой части статьи мы говорили об акцентах использовани€ ÷ѕ», расставл€€ их на стадии эксплуатации и при производстве продукции. ќтметим, что наше видение сложилось не сразу и пришло с опытом. ѕервый успешный опыт применени€ моделировани€ различных объектов был получен Ѕюро ESG на стадии проектировани€. ѕри этом, с одной стороны, достигалс€ определенный экономический эффект. ќн был сравнительно ниже, чем достигаемый при использовании ÷ѕ»/÷»ћ на стадии ∆÷ эксплуатации и в производстве, но он был налицо. — другой стороны, даже говорить о том, что строилась полноценна€ информационна€ модель на стадии проектировани€ в современном понимании, было бы неверно. Ќесомненно, така€ модель присутствовала в виде набора 2D-чертежей, документов и 3D-моделей, но св€зь между ними осуществл€лась отнюдь не в рамках единой среды, а в виде каталогов и файлов файловой системы. „асто такую св€зь устанавливал при работе лишь специалист-проектировщик в своей голове.

Ќаиболее €рким примером использовани€ первых моделей €вл€лась работа с коллизи€ми. ќп€ть же, мы не говорим об этой работе в современном понимании, когда коллизи€ в 3D-пространстве определ€етс€ в Ђручномї или даже автоматизированном режиме, аннотируетс€, а затем запускаетс€ процесс ее устранени€ с использованием, например, подсистемы WorkFlow системы управлени€ проектированием и средств редактировани€ 3D-моделей.

¬ то врем€ наша компани€ начала выполн€ть работы по моделированию дл€ проектных организаций. —пециалисты Ђподнималиї 3D-модель, использу€ исходные данные проектанта Ч двухмерные чертежи Ч результат проектировани€. ¬ объединенной 3D-модели, включающей результаты работы экспертов различных специальностей, нагл€дно отображались коллизии (например, пересечени€ систем и строительных конструкций). ѕо ним составл€лс€ отчет и передавалс€ организации-проектанту. ƒалее на его основе шел процесс согласований, выдачи заданий и устранени€ несоответствий специалистами-проектировщиками вне рамок единой среды. ¬ результате подобных работ достигалс€ экономический эффект за счет повышени€ качества рабочей документации, поставл€емой проектантом своему заказчику. ќтсутствовала необходимость в дальнейших корректировках документов. »сключались ошибки, вы€вл€емые уже при строительстве. Ќа рис. 1 приведена часть отчета о несоответстви€х, вы€вленных в процессе реального моделировани€ на стадии проектировани€ сравнительно небольшого объекта дл€ двух проектных специальностей (ќ¬ и ¬ ).

„исленные показатели Ч количество вы€вленных несоответствий на примере одного из проектов

–ис. 1. „исленные показатели Ч количество вы€вленных несоответствий на примере одного из проектов

»ными словами, моделирование решало тогда, увы, основную задачу технологии BIM Ч задачу обеспечени€ соответстви€ плановых и реальных стоимостных показателей объекта строительства, несущую наибольший экономический эффект дл€ гражданских объектов. Ќесомненно, така€ задача весьма актуальна и при строительстве промышленных предпри€тий, но основные экономические риски дл€ этих объектов лежат все же на стадии их эксплуатации.

ѕодобные работы велись не только дл€ предпри€тий с дискретным производством. ¬от краткий список объектов, на стадии проектировани€ которых проводилось моделирование с целью вы€влени€ коллизий/несоответствий:

  •  рупный магистральный газопровод (компрессорные станции);
  • ћетрополитены;
  • —еть поликлиник;
  • √азотранспортна€ система р€да месторождений (модернизаци€);
  • –€д машиностроительных предпри€тий (модернизаци€);
  • „етыре судостроительных завода (модернизаци€).
ћодель газоизмерительной станции

–ис. 2. ћодель газоизмерительной станции

ќтметим, что, во-первых, Ѕюро ESG и в насто€щее врем€ продолжает успешно проводить подобные работы, а во-вторых, в р€де случаев информационные модели либо планируетс€ доработать дл€ использовани€ на последующих стади€х ∆÷, либо модели уже доработаны и успешно используютс€ при эксплуатации объектов и дл€ обеспечени€ производства.  ратко заметим, что суть подобных доработок, во-первых, в дальнейшем наполнении ÷ѕ» параметрами, необходимыми на стадии ∆÷ эксплуатации объекта и дл€ производства продукции. ¬о-вторых, дл€ указанной стадии ∆÷ важен и новый функционал, доступный пользовател€м цифровой модели, отличный от востребованного на предыдущих стади€х ∆÷.

—остав ÷ѕ» и инструменты создани€


—остав ÷ѕ»

Ќаш опыт показывает, что картинка, которую часто изображают в виде временной диаграммы Ђќт проектировани€ до утилизацииї, описывающа€ сбор и управление информацией об объекте на всех стади€х ∆÷ в электронном виде, далеко не всегда близка к реальности. ¬рем€ жизни производственных объектов по сравнению с периодом по€влени€ все новых и новых »“ велико, поэтому говорить Ђо сборе данных в электронном виде на всех стади€х ∆÷ї бессмысленно. Ђѕолна€ конверси€ данныхї Ч перевод их всех, например, с физических (бумажных, микрофильмов) носителей в электронный вид Ч весьма затратна, и экономический эффект от такого Ђинформационного моделировани€ї весьма сомнителен. — другой стороны, новые технологии производства, по€вление нового оборудовани€ Ч причина модернизации предпри€тий. ѕри этом часть производств остаетс€ неизменной, часть модернизируетс€, использу€ частично или полностью некоторые элементы (например, корпуса цехов), а часть проектируетс€ и строитс€ заново. ¬се это, во-первых, обуславливает целесообразность создани€ ÷ѕ» при модернизации объектов, а во-вторых, определ€ет набор средств и технологий информационного моделировани€.

 ратко остановимс€ лишь на основных компонентах ÷ѕ» с точки зрени€ ее архитектуры. Ќесомненно, такое деление обусловлено в основном наличием групп программных средств, решающих сегодн€ те или иные задачи. ¬озможно, при развитии технологий приведенный состав ÷ѕ» изменитс€. ”крупненную структуру ÷ѕ» иллюстрирует рис. 3.

”крупненна€ структура ÷ѕ»

–ис. 3. ”крупненна€ структура ÷ѕ»

—егодн€ же в ÷ѕ» вход€т следующие основные компоненты:

  • 3D модели цехов, зданий, сооружений, включающие в себ€ все разделы конкретной части цифрового актива: оборудование, системы, коммуникации, конструкции, сооружени€, само здание и прочие.  аждый элемент модели, кроме геометрии и прив€зки к координатам, имеет набор параметров, которые, как правило, хран€тс€ во Ђвнешнейї дл€ 3D-пространства Ѕƒ. ќ практическом использовании 3D-пространства, его элементов и параметров расскажем ниже;
  • Ђ√еоподложкаї Ч результат работы в —јѕ– Ч цифрова€ 3D-модель территории предпри€ти€, включающа€ в себ€ соответствующие разделы, расположенные вне пространства цехов, например межцеховые коммуникации, общезаводские системыЕ ¬ зависимости от объемов 3D-графики, примен€емых технологий и аппаратных возможностей, в большинстве случаев сегодн€ возможна 3D-визуализаци€ в едином пространстве всей территории с общезаводскими системами и коммуникаци€ми, а также прив€занными по координатам производственными здани€ми, сооружени€ми, со всеми вход€щими в них разделами ÷ѕ»;
  • —редства навигации и просмотра с необходимым дл€ работы функционалом;
  • Ѕƒ дл€ хранени€ параметров компонентов модели и управлени€ ими;
  • »нтеграционные модули.
3D-пространство ÷ѕ» («дани€ и Ђгеоподложкаї в пользовательском интерфейсе)

–ис. 4. 3D-пространство ÷ѕ» («дани€ и Ђгеоподложкаї в пользовательском интерфейсе)


»нструменты создани€ ÷ѕ»

»сходными данными дл€ создани€ ÷ѕ» в большинстве случаев €вл€етс€ та или ина€ документаци€ Ч –ƒ, исполнительна€, эксплуатационна€, наход€ща€с€ в том или ином виде (бумага, сканированные образы, оригинальные форматы). ¬ р€де случаев дл€ некоторых частей ÷ѕ» существуют и две крайности: исходными данными могут €вл€тьс€ даже 3D модели, или исходными данными могут €вл€тьс€ лишь облака точек Ч результаты лазерного сканировани€. ќписание опыта работы нашей компании в последней ситуации Ч предмет большого отдельного материала. ¬ любом случае, те или иные исходные данные в конце концов так или иначе используютс€ средствами 3D-моделировани€.

ѕоговорим о средствах создани€ 3D-моделей производственных цехов. ¬ качестве этих средств еще сравнительно недавно нами использовались пакеты компании Autodesk. —егодн€ же они практически все успешно замещены на линейку ѕќ компании Ќанософт Ч NanoCAD BIM в области гражданского строительства. ѕриведенное ѕќ предназначено дл€ моделировани€ зданий (технологи€ BIM). ѕо этой причине указанные средства недостаточно эффективны дл€ создани€ ÷ѕ». Ёто обусловлено тем, что рассматриваема€ группа объектов насыщена оборудованием. ћодель, соответственно, должна содержать весьма объемные Ђтехнологическиеї разделы. ѕрименение BIM-средств дл€ моделировани€ таких разделов не эффективно. ¬ св€зи с этим разделы оборудовани€, некоторые разделы коммуникаций и сетей целесообразно моделировать с использованием специализированного ѕќ. “аким ѕќ €вл€етс€ программный пакет PlantLinker Ч разработка российской компании ЂѕлантЋинкерї, вход€щей вместе с компани€ми Ѕюро ESG и Ђ»нтер јƒї в группу компаний Ђ—јѕ–-ѕетербургї. »менно это ѕќ успешно используетс€ на практике нашей компанией дл€ моделировани€. ќписанию PlantLinker посв€щен р€д публикаций специалистов Ѕюро ESG.

ƒл€ моделировани€ Ђгеоподложкиї сегодн€ специалисты нашей компании используют пакет NanoCAD GeoniCS.

Ѕолее подробно остановимс€ на пользовательском интерфейсе ÷ѕ» Ч средствах навигации, управлени€, использовани€ функционала. Ќапомним, что цифрова€ модель дл€ предпри€тий дискретного производства 3D-центрична. Ќавигаци€, поиск, получение данных, прикладной функционал ÷ѕ», управление функционалом и обменом данными со смежными системами доступны через 3D-пользовательский интерфейс.

¬ основе пользовательского интерфейса ÷ѕ» лежит разработка компании ЂѕлантЋинкерї Ч программный пакет PlantViewer 3D. ¬ ÷ѕ» »спользуетс€ две группы его функционала:

  • ‘ункционал Ђпо умолчаниюї, неоднократно подробно описанный в отдельных публикаци€х специалистов Ѕюро ESG. ќсновные используемые функции:
    • «агрузка в 3D-пространство моделей цехов и зданий (все разделы или выбранные разделы ÷ѕ»);
    • «агрузка в 3D-пространство Ђгеоподложкиї;
    • Ќавигаци€ в 3D-пространстве;
    • ћасштабирование, измерение рассто€ний и углов, сечение плоскост€ми, Ђподсветкаї, Ђзатенениеї, Ђотключениеї, Ђраскрашиваниеї элементов в 3D-пространстве;
  • —пециально доработанный дл€ использовани€ в ÷ѕ» функционал. ѕриведем наиболее нагл€дные примеры:
    • ѕолучение параметров элементов 3D-пространства (например оборудовани€) из интегрированной внешней специализированной производственной Ѕƒ;
    • «агрузка в 3D-пространство моделей изделий (например судостроительных секций);
    • ѕолучение через постпроцессор от системы имитационного моделировани€ данных дл€ визуализации перемещени€ оборудовани€ и изделий, например судовых корпусных секций в 3D-пространстве;
    • ѕолучение данных от смежной системы дл€ визуализации (различного цветового выделени€) оборудовани€ по тем или иным параметрам, например в зависимости от загрузки.


  организации Ѕƒ дл€ хранени€ и обработки параметров ÷ѕ», наша компани€ имеет опыт работ по двум направлени€м:

  • ¬ качестве такой Ѕƒ мы успешно используем пакет IPS Search компании Intermech. ѕреимуществом такого подхода €вл€етс€ возможность гибкой настройки объектной, пользовательской и ролевой модели данного средства, а также наличи€ в IPS Search развитого функционала по обработке параметров элементов модели, хранению моделей, Ђсопутствующейї информации и документации. ѕреимуществом IPS Search также €вл€етс€ наличие встроенного механизма отчетов, подсистем WorkFlow и календарного планировани€ Ч всего того, что позвол€ет эффективно управл€ть данными ÷ѕ»;
  • ћы имеем практический опыт использовани€ уже внедренных «аказчиком специализированных программных продуктов на основе Ѕƒ, которые могут быть использованы дл€ хранени€ и обработки параметров элементов информационной модели. ÷ѕ» Ђподключаетс€ї к уже реализованной единой информационной среде предпри€ти€.

Ќаверное, при прочтении перечн€ функционала PlantViewer вы уже пон€ли, что обмен данными ÷ѕ» со смежными системами, например со средствами математического моделировани€, производитс€ с использованием интеграционных модулей. ƒобавим лишь следующее: Ѕюро ESG имеет практический опыт решени€ интеграционных задач. Ќаши специалисты готовы решать их посредством использовани€ как уже созданных, так и вновь создаваемых подсистем ÷ѕ».

ѕрактическое использование ÷ѕ»

Ќапомним, что мы говорили о наиболее высоком экономическом эффекте использовани€ ÷ѕ» предпри€тий с дискретным производством на стадии эксплуатации, в том числе в производственной де€тельности, что, впрочем, не исключает экономического эффекта на других стади€х.

÷ѕ» в цел€х обеспечени€ эксплуатации объекта и дл€ производства поставл€ет информацию различным категори€м пользователей. ѕри этом термин Ђпользователиї в данном случае подразумевает и специалистов, имеющих доступ к информации непосредственно через интерфейс рабочих мест ÷ѕ», и пользователей смежных систем, решающих как задачи эксплуатации и обслуживани€ производственного оборудовани€, систем, коммуникаций, сооружений, так и задачи производства.

ѕриведем пример использовани€ ÷ѕ» на реальном судостроительном заводе.

ѕроизводственные подразделени€, использующие ÷ѕ», обеспечиваютс€:

  • »нформацией о расположении оборудовани€, коммуникаций и систем, их координатах и геометрических размерах;
  • »нформацией о расположении материалов, продукции (секций, их частей и т.д.) с учетом геометрических размеров и прив€зкой к координатам;
  • ¬изуализацией моделировани€ различных процессов, св€занных с перемещением оборудовани€ и изделий, например дл€ создани€ стапельного расписани€;
  • ¬изуализацией состо€ни€ оборудовани€ в 3D-пространстве с использованием цветовой дифференциации;
  • Ёксплуатационными параметрами оборудовани€, коммуникаций и систем;
  • “ехнологическими параметрами оборудовани€, коммуникаций и систем дл€ проведени€ технологической подготовки производства и непосредственно производства.


–ис. 5 иллюстрирует эмул€цию перемещени€ корпуса корабл€ в производственном пространстве. ¬ 3D-пространство загружены основные разделы ÷ѕ» цеха (системы и оборудование), ограничивающие перемещение корпуса. ¬ ÷ѕ» также загружена модель самого издели€. »нструментарий пользовательского интерфейса цифровой модели позвол€ет перемещать корпус в 3D пространстве Ђвручнуюї.  роме того, может примен€тьс€ механизм автоматизированного перемещени€ изделий оборудовани€, материалов. ќн использует координаты корпуса, поступающие от внешней системы имитационного моделировани€ через специальный интерфейс.

ќпыт Ѕюро ESG

–ис. 5. ѕеремещение корпуса корабл€ в 3D-пространстве ÷ѕ»

»нженерные/обслуживающие подразделени€ обеспечиваютс€ следующей информацией из ÷ѕ»:

  • ќ положении компонентов информационной модели (оборудовани€, устройств, коммуникаций, системЕ), их расположении в цехах, здани€х, сооружени€х, на территории предпри€ти€ с указанием прив€зки к координатам, глубины/высоты дл€ сетей и коммуникаций;
  • ќ геометрических размерах компонентов информационной модели;
  • ќб эксплуатационных параметрах компонентов модели (давлении, мощности, производительности, грузоподъемностиЕ);
  • ѕараметрами дл€ технического обслуживани€ и ремонтов (“ќи–) компонентов модели;
  • ѕараметрами дл€ управлени€ закупками при обеспечении обслуживани€ оборудовани€, устройств, зданий, сооружений, систем и коммуникаций;
  • ¬изуализацией результатов моделировани€ процессов модернизации производства: оптимизации размещени€ нового оборудовани€, подключени€ его к сет€м;
  • ƒанными дл€ расчетов.


–ис. 6 иллюстрирует получение параметров оборудовани€. ‘ункционал инициируетс€ из 3D-пространства ÷ѕ».

ƒоступ к параметрам оборудовани€ из 3D-пространства ÷ѕ»

–ис. 6. ƒоступ к параметрам оборудовани€ из 3D-пространства ÷ѕ»

 роме того, нашей компанией предлагаетс€ использование модели еще двум€ потенциальными нишами пользователей:

  • —лужбой капстро€ предпри€ти€ и ее проектными подразделени€ми при модернизации производства собственными ресурсами;
  • ¬нешними проектантами.

ƒл€ этих пользователей ÷ѕ» может примен€тьс€ при выдаче исходных данных дл€ модернизации в том числе с применением инструментов дл€ работы с 3D-модел€ми ÷ѕ», не редактирующих графику, Ч средствами измерени€, сечени€, аннотировани€Е. ѕри наличии же исходных форматов моделей, они могут загружатьс€ и измен€тьс€ средствами проектировани€. «аметим, что состав и формат моделей дл€ проектировани€ отличен от того, который достаточен дл€ решени€ задач эксплуатации объекта и производства. ¬ первом случае мы имеем дело, как правило, с исходными форматами 3D, получаемыми в результате моделировани€ в 3D-—јѕ–. ¬о втором случае мы имеем дело с Ђоблегченнойї 3D-графикой и частью параметров, Ђвыход€щих за рамкиї ∆÷ проектировани€. Ќаша компани€ готова предложить программные и технологические решени€ дл€ использовани€ ÷ѕ» в том числе и дл€ модернизации объектов службами капстро€ или с привлечением внешних проектантов.


–ис. 7 иллюстрирует пример использовани€ ÷ѕ» дл€ подключени€ нового оборудовани€ цеха. ѕроцесс включал следующую последовательность работ:

  • —оздание 3D-модели нового оборудовани€ (вентил€ционной установки). »спользованы чертежи, размещенные производителем в открытом доступе;
  • Ёкспорт 3D-модели оборудовани€ в ÷ѕ»;
  • ќптимизаци€ размещени€ нового оборудовани€, его Ђприв€зкаї к координатам;
  • ѕроектирование и экспорт в ÷ѕ» необходимых воздуховодов и электрических сетей;
  • ¬озможность выгрузки всех необходимых параметров модернизированной системы дл€ расчета ее производительности, проведени€ “ќи–, закупок комплектующих, необходимых дл€ модернизации;
  • »митаци€ процессов модернизации с учетом перемещений и производственных процессов в цеху без их остановки.
»спользование ÷ѕ» при модернизации системы вентил€ции цеха

–ис. 7. »спользование ÷ѕ» при модернизации системы вентил€ции цеха

» в завершение описани€ потенциала ÷ѕ» приведем еще одно возможное направление использовани€ Ч виртуальна€ или дополненна€ реальность производственного пространства дл€ отработки сложных технологических операций и действий в нештатных ситуаци€х.

«аключение

Ќа основании практического опыта Ѕюро ESG мы попытались описать цифровую производственную инфраструктуру предпри€тий с дискретным производством. »спользование средств и технологий BIM, примен€емых дл€ построени€ ÷»ћ, дл€ таких объектов не всегда эффективно. Ёто св€зано с тем, что ÷ѕ» имеет довольно насыщенные технологические разделы. Ќа объектах с дискретным производством существует р€д акцентов использовани€ информационной модели, отличных от тех, что присущи объектам с непрерывным технологическим циклом. ¬сем этим обусловлены особенности построени€ ÷ѕ», ее состав, примен€емые средства и технологии, описанные в статье.   сожалению, в ограниченных рамках материала невозможно изложить его предельно подробно. Ѕудем рады ответить на все возникающие вопросы.

—писок литературы
  1. ѕопов  .¬., “учков ј.ј., ‘ертман ».Ѕ. —јѕ– технологических установок PlantLinker // —јѕ– и графика. 2023. є 4.
  2. –ындин ј.ј., “учков ј.ј., ‘ертман ».Ѕ., ’абаров ј.¬. ќб опыте построени€ систем управлени€ инженерными данными дл€ объектов с непрерывным технологическим циклом // —јѕ– и графика. 2022. є 6, є 7.
  3. ћакеев —.ћ. –ындин ј.ј., “учков ј.ј. »нформационное моделирование производственной инфраструктуры судостроительного предпри€ти€ // REM. 2019. є 3.
  4. —ередохо ¬.ј., ћакеев —.ћ. ѕроект Ђ÷ифрова€ верфьї. —оздание экосистемы дл€ цифрового производства // »нновации є 9 (251). 2019.
  5. –ындин ј.ј., “учков ј.ј. —истемы управлени€ проектными данными в области промышленного и гражданского строительства: наш опыт и понимание // —јѕ– и графика. 2013. є 2.
  6. „иковска€ ».Ќ. ¬недрение BIM Ч опыт, сценарии, ошибки, выводы // —јѕ– и графика. 2013. є 8.
  7. “учков ј.ј., –ындин ј.ј. ќ пут€х создани€ систем управлени€ инженерными данными, // —јѕ– и √рафика. ‘евраль, 2014 г.
  8. ‘ертман ».Ѕ., ’абаров ј.¬. ”правление инженерными данными объектов нефтегазопереработки в јвстралии. ќпыт и технологии // —јѕ– и √рафика. —ент€брь, 2015 г.
  9. –.  омаров, ј. —мирнов, ћ. ћихайлов,  . ўукин, ј. ’абаров. –еализаци€ информационной модели объекта нефтепереработки на платформе Intergraph // —јѕ– и √рафика. јвгуст, 2017 г.
  10. ј. Ѕелевцев. Ђ√азпром нефтьї защитила патентом собственную систему управлени€ инженерными данными // —айт Ќационально ассоциации нефтегазового сервиса https://nangs.org/news/it/gazprom-nefty-zashtitila-patentom-sobstvennuyu-sistemu-upravleniya-inzhenernymi-dannymi
  11. Ђ√азпром нефтьї оснастила Ќѕ« собственной системой управлени€ инженерными даннымиї // —айт CNews. https://www.cnews.ru/news/top/2020-10-28_gazprom_neft_osnastila



¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ѕрежде чем широко внедр€ть Ђ»»ї, вы€сним, востребован ли интеллект вообще
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2023 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.