CADmaster

Автоматизация проектирования в современном судостроении как довольно специфической отрасли машиностроения сталкивается с объективными трудностями, связанными со своеобразием изделия — объекта производства. Есть и ряд организационно-технических проблем, обусловленных устаревшей методологией проектно-конструкторских работ и наличием целого «зоопарка» САПР (конструкторских, технологических, расчетных). При этом база электронного документооборота и управления инженерными данными в судостроении довольно слабая, не отвечающая современным требованиям. В результате — неизбежные потери данных, затем их восстановление, многократное внесение изменений в проект. Все это снижает эффективность работы и повышает стоимость продукции.

При выборе специализированной САПР для судостроения, как правило, большее внимание обращают на ее проектировочную часть: вопросы моделирования сложных обводов корпуса, специфических конструкций и т.п. При этом вопросы управления данными, обеспечения этапов жизненного цикла (ЖЦ) объекта судостроения как бы остаются за рамками интереса к системе. Даже вполне осознавая тот факт, что работа над объектом судостроения всегда предполагает большую насыщенность проекта, единое информационное пространство предприятия многие воспринимают как нечто абстрактное, а требования по обеспечению информационной поддержки жизненного цикла корабля рассматриваются лишь применительно к конкретному проекту, а не в целом.

В этой статье мы хотим обратить внимание судостроителей на комплексное решение компании Intergraph для проектирования судов и морских инженерных сооружений SmartMarine 3D.

Это решение базируется на технологии под общим названием SmartPlant Enterprise (SPE), которая успешно применяется на промышленных предприятиях и в нефтегазовой отрасли.

О компании Intergraph

Корпорация Intergraph (www.Intergraph.com) за почти 40 лет своей деятельности стала мировым лидером в разработке и поставке интегрированных компьютерных информационных технологий для управления и информационного сопровождения промышленных объектов как для правительственных организаций федерального и местного уровня, так и для корпорации и предприятии.

На протяжении двух последних десятилетии Intergraph неизменно входит в число ведущих компаний мира как разработчик и поставщик новейших систем автоматизированного проектирования и информационного сопровождения объектов нефтегазовой отрасли и энергетики, морских и офшорных сооружений, нефтегазопереработки и нефтехимии.

По данным ARC и Daratech, корпорация Intergraph значительно опережает своих конкурентов в этом сегменте рынка не только по доходам и по численности персонала, но и по объему инвестиций в разработку программного обеспечения.

В корпорации работает более 6500 сотрудников, а ее представительства расположены в 70 странах мира. Штаб-квартира и производственная база корпорации находятся в городе Хантсвил (штат Алабама) — одном из центров космической и компьютерной индустрии США.

Корпорация Intergraph — производитель всех компонентов автоматизированных систем и систем управления промышленными объектами на всех стадиях их жизненного цикла, что позволяет обеспечить выполнение всех видов работ для:

• земельного и городского кадастра, управления инженерными коммуникациями энергоснабжения, газоснабжения, водораспределения, канализации и связи;
• управления транспортом и диспетчерскими службами общественной безопасности (полиции, пожарной охраны, скорой помощи); проектирования, управления и информационного сопровождения промышленных объектов на всех стадиях их жизненного цикла.

Корпорация Intergraph создает свои системы совместно с компаниями IBM, Microsoft, Oracle, SAP, MRO Software и другими, чьи продукты де-факто стали стандартами в сфере современных информационных технологий.

Клиентами Intergraph является большинство проектных и строительных компаний мира (EPC-компаний), таких как Fluor, Technip, Bechtel, Linde, Lurgi, Technimont, Samsung Heavy Industries и т.д.

Используя информационные технологии корпорации Intergraph, EPC-компании создают интегрированные логические и трехмерные модели обустройства нефтегазовых месторождений, проектируемых заводов, добывающих платформ и морских судов.

Эти модели используются для автоматического выпуска проектной документации, разработки графиков строительства, размещения заказов и организации поставок оборудования и материалов, контроля правильности монтажа, выполнения пусконаладочных работ и передачи исполнительной документации заказчику.

В то же время корпорация Intergraph плодотворно сотрудничает с крупнейшими эксплуатирующими организациями, в том числе с такими нефтегазовыми, химическими и энергетическими гигантами, как Shell, Statoil, ExxonMobil, Chevron, Sinopec, Dow Chemical, Air Products, BASF, E.ON и многими другими.

Эксплуатирующим компаниям поставляются технологии создания и поддержания в актуальном состоянии единой корпоративной базы данных, в которой содержится вся техническая информация по всем строящимся и эксплуатируемым промышленным объектам.

В России технологии Intergraph используются в крупных проектных организациях, а также нефтяных, металлургических и энергетических компаниях: ОАО «ВНИ-ПИнефть», ОАО «Омскнефтехимпроект», ЗАО «Нефтехимпроект», ОАО «Зарубежэнергопроект», ОАО «Ростовтеплоэлект-ропроект», НК «Роснефть», ГК «Росатом», НК «ЛУКОЙЛ», ОК «РУСАЛ», ГМК «Норильский никель» и т.д. Корпорация Intergraph давно и успешно сотрудничает с дочерними компаниями ОАО «Газпром». В частности, ООО «Севморнефтегаз» при создании ледостойкой платформы для Приразломного месторождения с успехом использовала технологию PDS, а единственная в России проектная организация, имеющая опыт комплексного проектирования морских добывающих платформ, — ОАО «ЦКБ МТ «Рубин» — использует систему трехмерного проектирования PDS c 2002 года.

SmartMarine 3D — принципиально новый способ разработки и проектирования морских судов и плавучих инженерных сооружений

Intergraph SmartMarine 3D (ранее — IntelliShip) — самое современное из предлагаемых за последние два десятилетия ПО для проектирования морских сооружений. Это решение предназначено для оптимизации процессов проектирования при полном сохранении существующих данных и возможности их повторного использования. SmartMarine 3D предоставляет все инструменты для проектирования и построения морского оборудования разных типов: полупогружных, фиксированных и других типов платформ; военных кораблей и коммерческих судов; плавучих систем нефтедобычи, хранения и выгрузки, а также других типов офшорных сооружений.

Основной упор в этой системе сделан на информационное сопровождение жизненного цикла морских сооружений. Полный набор возможностей проектирования, производства и управления жизненным циклом предоставляется в рамках одной интегрированной среды. SmartMarine 3D предлагает эффективные средства поддержки принятия решений для упрощения глобального проектирования, производства и оптимизации жизненного цикла, делая в конечном счете вашу компанию более конкурентоспособной.

SmartMarine 3D позволяет избежать ограничений, налагаемых традиционной технологией проектирования. Не ограничиваясь простым проектированием, SmartMarine 3D его оптимизирует, тем самым позволяя повышать производительность и сокращать сроки проведения проектных работ.

Конкурентные преимущества

Возможности масштабирования и модульная конструкция SmartMarine 3D позволяют и крупным, и небольшим организациям настраивать в точности тот тип системы, который соответствует их требованиям к производственному процессу и учитывает имеющиеся производственные ресурсы.

Возможности SmartMarine 3D:

• оптимизация процессов строительства;
• снижение затрат на персонал и материалы;
• сокращение времени проектирования и построения судов мирового класса;
• введение гибких производственных функций, еще неизвестных в традиционных системах трехмерного проектирования;
• решение задачи, с которой сталкивается всё большее число компаний, а именно проектирование и производство морских объектов;
• улучшенная интеграция со смежными производственными процессами и вычислительными системами;
• концептуальное проектирование объединено с детальным проектированием и производством.

Какие конкретные конкурентные преимущества получает пользователь Smart-Marine 3D?

• Среда мультидисциплинарного проектирования, в которой информация обо всех стадиях проекта постоянно доступна всем участникам в полном объеме.
• Сокращение времени обучения новых пользователей, расширение пользовательской базы и повышение производительности.
• Поддержка как концептуального, так и детального проектирования. Это решение позволяет оптимизировать процессы проектирования, устранить переработку и ручные проверки, требующие много времени.
• Управление проектами в рамках компании для всех участников: проектировщиков, строителей, субподрядчи-ков/поставщиков, руководителей. Проектирование и повторное использование данных, предоставление широкому кругу пользователей актуальной информации о модели продукта.

Автоматическое создание чертежей и отчетов позволяет снизить затраты на проектирование, обеспечивает точность и своевременное обновление документации проекта.

SmartMarine 3D интегрируется в Smart-Marine Enterprise с другими продуктами Intergraph, такими как SmartPlant Instrumentation для КИПиА и SmartPlant P&ID, формируя на предприятии оптимальный рабочий процесс. SmartMarine 3D сохраняет корпоративные знания и обеспечивает преемственность и конструкторские нововведения.

Простота использования

Для работы со SmartPlant 3D не требуются навыки специалиста по САПР. Знакомая среда Microsoft Windows стимулирует «тестирование и изучение» этого ПО и позволяет сократить время обучения.

Решение SmartMarine 3D включает «минипомощников», которые упрощают выполнение различных этапов проектирования.

Сокращение сроков проектных работ

Благодаря распределению задач проектирования между участниками процесса, а также поддержке динамики проектной группы SmartMarine 3D позволяет инженеру выполнять больший объем работы. Таким образом, система является надежным инструментом подрядчика и руководителя в проектах любых размеров и уровней сложности.

Правила проектирования, которые повышают качество данных, гарантируют целостность проекта и обеспечивают высокий уровень автоматизации проектирования и производства морских сооружений. Проверка коллизий корпуса и насыщения обеспечивает согласованное управление изменениями и позволяет устранять коллизии в самый удобный момент — сразу после их возникновения.

В системе расширены возможности работы над корабельными конструкциями: усовершенствованы моделирование, детализация и производство и опорных ферм для буровых платформ, и узлов ферм.

Автоматизация типовых задач, то есть настроенные правила проектирования, задают детализацию листовых деталей и профилей, размещение ребер жесткости, определение характера прохода ребер жесткости, разделки кромок под сварку, вырезов, шпигатов и т.д., а также определение типов сварных швов на основе геометрии соединения.

Благодаря автоматизации создания чертежей на основе модели существенно снижаются затраты на проектирование, гарантируются точность и своевременное обновление проектной документации.

SmartPlant Enterprise — среда, обеспечивающая информационное сопровождение этапов жизненного цикла инженерного сооружения

Разработанная корпорацией Intergraph технология под общим названием SmartPlant Enterprise (SPE) обеспечивает структуризацию и интеграцию разнородных инженерных данных в едином информационном пространстве предприятия. Всем звеньям проектного, строительного, эксплуатирующего и управленческого персонала это дает эффективный механизм доступа к работе с объектом через центральное хранилище данных, содержащее все необходимые инженерные данные и документацию для планирования, учета, контроля и анализа технических и управленческих решений на всех стадиях жизненного цикла в полном соответствии с положениями ISO 15926 и 10303.

Эта технология обеспечивает проектировщику возможность получить от заказчика граничные условия и исходные требования к объекту строительства и передать ему логические модели, 3D-модель объекта проектирования, а также всю рабочую документацию, синхронизированную с моделями объекта проектирования.

SmartMarine 3D с точки зрения специфики судостроительного проектирования

Таблица 1

Что дает SmartMarine 3D проектировщику-судостроителю?

Возможность импорта корабельной поверхности любой сложности.
Использование 2D-эскизов и плоских чертежей для 3D-моделирования и конструирования (как на уровне узлов, так и на уровне конструкций).
Моделирование корпусных конструкций любой сложности.
Макетирование помещений и размещение оборудования.
Проектирование общекорабельных трубопроводных систем любой сложности.
Проектирование узлов на основании единых правил.
Возможность проектирования в режиме «сверху вниз», то есть по пути повышения уровня детализации на более поздних стадиях.
Возможность распределенного и параллельного проектирования, разукрупнения или объединения проекта.

Таблица 2

Что обеспечивает SmartMarine 3D судостроительному заводу?

Генерация управляющих программ ЧПУ для резки, раскроя, гибки и т.д.
Информация по разделке кромок деталей под сварку.
Автоматизированное создание настраиваемых спецификаций и производственных отчетов.
Автоматизированное создание чертежей.
Автоматизированное создание эскизов деталей.
Полный набор информации для производства оснастки.

У судостроительного завода есть возможность с помощью SPE построить и передать заказчику изделие в строгом соответствии с исполнительной документацией. Владелец предприятия, использующий SPE, может сопровождать процессы эксплуатации необходимой актуальной нормативно-технической документацией. Руководители всех звеньев благодаря работе в SPE могут эффективно контролировать и управлять бизнес-процессами на основе достоверной и актуальной технической информации.

Семейство продуктов Intergraph

Использование технологии SPE обеспечивает не только сквозную интеграцию всех стадий жизненного цикла объекта, но и интеграцию с ведущими системами ERP и EAM масштаба предприятия.

При этом на стадии проектирования, основываясь на базе полученных первичных данных по объекту, технология SPE обеспечивает выполнение таких фундаментальных задач, как:

• создание интегрированной информационной модели (технологической модели) и управление ее воплощением — от инвестиционного замысла до ввода объекта в эксплуатацию, включая соответствие фактическим параметрам и физическим характеристикам («как спроектировано, так и построено»);
• организация целевой деятельности по коррекции интегрированной информационной модели в процессе эксплуатации — в зависимости от поставленной задачи на базе актуализированных инженерных данных.

Учитывая необходимость создания единого центрального хранилища как источника всех инженерных данных по объекту для его проектирования, строительства и эксплуатации и среды обмена информацией между всеми участниками проекта, а также основы для интеграции систем САПР, ERP и EAM, уже на первом этапе необходимо внедрить компоненты 2Б-решений по созданию логических моделей объекта, служащих источником данных по всему оборудованию и системам, а также средой интеграции всех предыдущих наработок и данных пользователя.

Следовательно, при разработке плана внедрения технологии SmartPlant Enterprise в проектное производство на первом этапе необходимо настроить и внедрить следующие компоненты технологии, обеспечивающие создание логических моделей объекта проектирования:

• SmartPlant P&ID (позволяет создать функционально-технологическую модель (ФТМ), служащую источником технической информации по оборудованию, трубопроводным линиям, арматуре, точкам контроля, связям схем с 3D-моделью при компоновке для проверки соответствия и т.д.);
• SmartPlant Instrumentation (позволяет создать модель системы автоматизации (МСА) КИПиА, телекоммуникационных систем, АСУ ТП как источника данных по устройствам и приборам, контурам управления, схемам кабельных соединений, монтажно-установочным чертежам, опросным листам на устройства и т.д.);
• SmartPlant Electrical (позволяет создать модель систем электроснабжения, содержащую данные по электротехническому оборудованию, включая перечни электропотребителей со шкафами управления и питания, перечни распределительных устройств, кабельные журналы, спецификации кабелей и т.д.).

Кроме того, следует настроить и внедрить компоненты SmartPlant Enterprise, обеспечивающие создание физических моделей объекта, в том числе проектирование на базе SmartPlant 3D трехмерной модели объекта как источника данных по оборудованию, включая трубопроводные линии, арматуру, кабели, вентиляционные системы и электрические сети.

Пример применения

Судостроительная корпорация STX Europe традиционно применяет сочетания различных программных продуктов, в том числе Bentley, AVEVA, Siemens, Intergraph и ряд других. Компания произвела анализ рынка САПР в поиске интегрированного решения с целью повышения производительности и эффективности. Для данного проекта был выбран SmartMarine Intergraph, что (учитывая сложность проекта) свидетельствует о качестве системы.

Универсальный десантный корабль типа Мистраль (BPC de la classe Mistral) Судостроительная корпорация STX Europe (Франция)

Скачать статью в формате PDF — 2.22 Мбайт