Применение современных компьютерных технологий для
3D-моделирования конструкций.

      В 2000г мы впервые решили применить современный 3D-метод компьютерного моделирования. В своих предыдущих проектах мы в основном работали с 2D-чертежами и использовали AutoCAD для размещения оборудования и прокладки трубопроводов. Прокладывать линии трубопроводов в 2D-пространстве было очень трудно, поскольку для этого проектировщикам нужно было представить, на каких уровнях проходят трубы, и с помощью символов отводов указать, куда направлена труба - вверх или вниз. При этом проектировщики должны были во время разработки обеспечить согласованность своих чертежей с другими чертежами и документацией, а также визуально представить себе, как должна выглядеть конструкция по вертикальной оси на своих и других чертежах. Создание каждого 2D-чертежа трубопроводов фактически зависело от опыта проектировщика. Кроме того, в 2D-среде, когда видны только два размера элементов, было трудно обнаружить взаимные пересечения и ошибки в конструкции. Все это в полной мере проявлялось при проектировании трубопроводов. Проектировщики использовали планы, сечения, вертикальные проекции, когда пытались обнаружить конфликты и ошибки, однако если отметки высот трубопроводов на двух чертежах точно не совпадали, то было невозможно обнаружить взаимные несанкционированные пересечения. Также было очень сложно выявить конфликты между элементами, представленными в различных частях проекта, поскольку при разработке этих различных частей проекта специалисты не пользовались общей базой элементов. Еще одним недостатком используемой ранее 2D-среды проектирования было то, что после разработки конструкции все изометрии и другие рабочие чертежи, необходимые для изготовления и монтажа, нужно было создавать из рабочих эскизов. Для проекта обычно следовало изготовить несколько изометрических чертежей, на что уходило много времени. Наконец, когда требовалось внести изменения в проект, нужно было вручную производить изменения во всех чертежах. К тому же вызывала сомнения точность расположения и соединения элементов в проекте.
      Указанные недостатки вместе с требованиями, накладываемыми ограниченным пространством для размещения оборудования, заставили нас рассмотреть вопрос об использовании программ 3D-проектирования для совершенствования собственной технологии проектирования. Это позволило проектировщикам без потерь информации обмениваться 3D-моделями, созданными для различных частей проекта, и полностью автоматизировать весь процесс проектирования. Например, вместо того чтобы пользоваться приближенными схематическими представлениями механического оборудования, проектировщик вставляет в свой проект существующие модели оборудования из базы данных. При этом надо отметить, что ни один изометрический чертеж для любого проекта не создается вручную - все они генерировались из 3D-модели. Проектировщики выбирают те виды, которые они хотят иметь, и дают команду создать изометрические чертежи. Вся необходимая информация при этом автоматически извлекается из 3D-модели. В чертежах указываются отметки высот и наименования элементов, соответствующим образом проставляются размеры, приводятся ведомости материалов для их приобретения, а необходимые дополнительные данные автоматически извлекаются из базы данных модели. Чертежи, создаваемые подобным образом, требуют минимального количества проверок и доработок, поскольку AutoCAD гарантирует их точное согласование с 3D-моделью.
      Благодаря созданию 3D-модели разработка CAD-проекта осуществляется вдвое быстрее по сравнению с двухмерной СAD-системой проектирования. Кроме того, при монтаже инженерных систем практически не бывает ошибок и несоответствий в проекте, в отличие от разработки проекта в 2D-среде. Устранение ошибок в проекте на стадии компьютерного моделирования позволяет сэкономить значительные средства в связи с отсутствием серьезных переделок в конструкции на стадии монтажа. Вместо проектирования отдельных узлов и разработки чертежной документации для них в виде 2D-чертежей, создается 3D-модель всей системы, включая системы трубопроводов, элементы конструкций, архитектурно-планировочные решения, электрическую систему управления, систему отопления, водоснабжения и канализации. Когда приходит время вносить изменения в проект, инженеры вносят их непосредственно в 3D-модель, а не модифицируют отдельные рабочие чертежи. После завершения разработки 3D-модели рабочие чертежи генерируются автоматически прямо из нее. Сокращение времени разработки проекта обусловлено несколькими факторами, к числу которых относятся и легкость внесения изменений в 3D-модель по сравнению с пересмотром чертежей вручную, и быстрота, с которой автоматически генерируются изометрии и рабочие чертежи. Отсутствие ошибок в проекте обусловлено отличной визуализацией всей конструкции в целом и отдельных ее фрагментов, которыми обладает 3D-моделирование, а также возможностью включения элементов из всех частей проекта в одну модель. Многолетний опыт работы позволяет нам уверенно говорить о важности создания моделей объектов в 3D проектной среде. Все проекты, невзирая на их размеры, разрабатываются нами подобным образом уже более пяти лет. Одной из причин, по которым был выбран AutoCAD - это простота и легкость в освоении программы, что значительно сокращает сроки и затраты на обучение инженерного персонала компании. Многозадачная и многопользовательская рабочая среда AutoCAD позволяет всем специалистам работать одновременно, не создавая проблем друг для друга. В то время как одни из них занимаются проектированием системы отопления, другие - проектированием системы водоснабжения и канализации. Поскольку во время своей работы проектировщики все время обновляют 3D модель, то все изменения в конструкции делаются практически одновременно, согласованно в соответствии с производственной необходимостью.

    В начало