Обзор систем для автоматизированного проектирования трубопроводов

• Другие статьи автора
• Комментарии
• Отправить Другу
• Печать

Добавить закладку!

В настоящем обзоре представлены пять систем автоматизированного проектирования (САПР) трубопроводных систем, по нашим оценкам, наиболее распространеных в России (см. табл. 1). Их сравнение проводится по всем основным характеристикам, в том числе:
• область применения;
• возможность интеграции с программами других производителей;
• широта охвата типовых задач;
• соответствие требованиям российских потребителей;
• графическая платформа;
• интерфейс;
• стоимость.
В обзоре использована информация, подтвержденная компаниями, представляющими указанные продукты на рынке России и СНГ.
Системы САПР можно разделить на три группы в соответствии с уровнем их работы с данными и комплексности подхода к проектированию.
Системы нижнего уровня обеспечивают работу с графической информацией и позволяют автоматизировать только 2D-проектирование, делая акцент на автоматизации выпуска проектно-сметной документации. К таким системам можно отнести универсальные графические платформы - AutoCAD (Autodesk Inc.) и Microstation (Bentley Systems Inc.), давно применяемые в России. С их помощью происходит всего лишь замена бумажной технологии проектирования на электронный кульман.
Современные САПР все активнее обращаются к 3D-моделированию. Такие системы, основанные на универсальных графических платформах (AutoCAD или Microstation), можно объединить в группу систем среднего уровня. К ним можно отнести Bentley PLANT, CADWorx и Plant-4D. В отличии от универсальных графических платформ эти системы ориентированы на работу с базами данных, а не только с графическим представлением объектов. При этом появляется возможность оперировать параметрической 3D-моделью объекта и автоматически получать проектно-сметную документацию на основе модели.

Bentley Plant

Система Bentley Plant  включает модули разработки  схем, 3D-моделирования, расчеты, генерацию чертежей, спецификаций и изометрических схем. Она интегрирована с системой управления инженерным документооборотом и архивом Bentley ProjectWise. В линейке Bentley Plant представлены 2 семейства продуктов - AutoPLANT, использующее в качестве графической платформы AutoCAD, и PlantSpace на платформе MicroStation. Эти продукты являются взаимозаменяемыми. Компания взяла курс на объединение двух линеек на основе AutoPLANT. В свою очередь, в состав линейки AutoPLANT входят также решения для разнообразных расчетов: НДСТ - AutoPIPE, гидравлических расчетов - PlantFlow, расчет на прочность узлов врезки штуцеров/патрубков сосудов и аппаратов - WinNOZL, расчет пульсаций потоков в трубопроводах - PULS. Продукты AutoPIPE и AutoPLANT имеют двунаправленный интерфейс передачи данных, что ускоряет итерационный процесс «проектирование-расчет».
Помимо линейки Bentley Plant Bentley Systems Inc. предлагает решения для всех задач проектирования в промышленном и гражданском строительстве - архитектурных, задач изысканий и генплана, проектирования инженерных сетей и т. д., а также задач проектного документооборота - с помощью системы управления проектными данными и инженерным документооборотом ProjectWise. Модуль Bentley ProjectWise обеспечивает возможность распределять проекты и выполнять их администрирование.

CADWorx Plant

В программном комплексе CADWorx Plant реализованы инструменты для  проектирования трубопроводов, оборудования, металлоконструкций, систем отопления и вентиляции, кабельных трасс, а также динамические связи с базой данных.
Исторически CADWorx развивался как графический интерфейс к известному программному продукту для расчета напряженно-деформированного состояния CAESAR II (также COADE), со временем обретя самостоятельное значение. Этим объясняется отлаженная двусторонняя связь между CADWorx и Caesar II,  что позволяет в значительной мере упростить процесс создания проекта.
CADWorx не имеет аналогов по легкости пополнения библиотек элементов - работа ведется на уровне редактирования текстового файла, т.е. администрирование работы над проектом сводится к минимуму и может осуществляться любым опытным пользователем. В программе реализована возможность совместной работы различных организаций над одним проектом в сети Internet.
В нефтегазовой отрасли также применяется еще один продукт компании COADE - PVElite для расчета оборудования.

PLANT-4D

Система PLANT-4D работает на основе объектно-ориентированного параметрического ядра, и включает систему коллективной работы над проектом.
PLANT-4D позволяет работать с трехмерными твердотельными моделями проектируемых систем, автоматизирует разработку технологических схем, моделей трубопроводов, нестандартного оборудования, металлоконструкций.
Полностью автоматически или в интерактивном режиме PLANT-4D позволяет выпускать различные технологические схемы, рабочие чертежи (планы, разрезы, узлы, монтажные изометрические чертежи с размерами и спецификациями, различные ведомости, отчеты, спецификации и многое другое).
Система PLANT-4D имеет сертификат соответствия № РОСС RU.СП11.Н00144 ГОССТРОЯ России № 0312928.

Когда приходится решать классы задач, включающих поддержку всего цикла от строительства через эксплуатацию до реконструкции проектируемого объекта, нужно рассматривать системы, изначально ориентированные не только на комплексную поддержку разделов проектирования, но и на создание и использование единой модели данных всего объекта.
К таким системам на сегодняшний день можно отнести PDMS (AVEVA) и PDS (Intergraph), а также не так давно появившийся комплекс SmartPlant 3D компании Intergraph. Эти два производителя предлагают полный комплекс решений для проектирования промышленных предприятий, проектирование трубопроводных систем - лишь их часть.

PDMS

Компания AVEVA является разработчиком семейства интеллектуальных систем VANTAGE, обеспечивающих работу и контроль на всех этапах жизненного цикла предприятия:
• VPE - разработка технологической части проекта, электрики, КИПиА.
• VPD (PDMS) - разработка детального проекта, выпуска проектной документации, обслуживания при эксплуатации промышленного объекта;
• VPRM - управление логистикой, контроль закупок, поставок и складирования, контроль за монтажными и пуско-наладочными работами;
• VNET - интеграция и управление всеми проектными данными, на основе современной Web-портальной технологии.
Все системы семейства VANTAGE полностью интегрированы между собой и имеют интерфейсы с ведущими системами 2-х и 3-х мерного проектирования, расчетными системами, системами документооборота, управления проектами, системами ERP. Так же системы семейства VANTAGE позволяют обмениваться информацией  с любыми внешними базами данных.
VPD (PDMS) - многопользовательская среда для проектирования с централизованным хранением данных на основе собственной объектно-ориентированной базы - DABACON. PDMS позволяет осуществлять совместную работу проектного коллектива в режиме реального времени с проверкой на коллизии, что исключает любые неувязки в проекте. Необходимо заметить, что система не имеет ограничений на размер и детальность проработки проекта. VPD (PDMS) содержит следующий набор интегрированных инженерных приложений:
• проектирование оборудования, в том числе нестандартного;
• проектирование трубопроводов;
• проектирование металлоконструкций, узлов металлоконструкций;
• проектирование лестниц, стремянок, площадок обслуживания оборудования;
• проектирование архитектурной части: панелей и плит, стен и полов, окон, дверей, узлов;
• проектирование опор и подвесок;
• проектирования систем вентиляции и кондиционирования;
• проектирование кабельных конструкций.
Проектная документация выдается автоматически непосредственно по данным 3D модели в соответствии с российскими нормами оформления. Встроенная функция контроля ревизий позволяет отслеживать все изменения между выпусками чертежей.
Система поставляется c базами данных по деталям трубопроводов, металлоконструкциям, элементам зданий, отопления и вентиляции, опор и подвесок, выполненных по ГОСТ, а так же по международным стандартам, что позволяет выполнять как российские, так и международные проекты. Базы данных могут создаваться и редактироваться с помощью удобного графического интерфейса, использование которого не требует навыков программирования.
Для компаний, которые отдают части проекта на субподряд или участвуют в совместных проектах, компания AVEVA  разработала PDMS Global для распределенного проектирования, которое позволяет эффективно вести и контролировать проекты, выполняемые одновременно силами нескольких проектных организаций.

PDS

Компания Intergraph предлагает не только комплексную, но и полностью интегрированную технологию проектирования, управления поставками на этапе строительства и дальнейшего информационного сопровождения промышленных предприятий.
PDS - мощная система, охватывающая основные аспекты проектирования промышленных предприятий, для которой не существует пределов на объем выполняемых проектов. Она изначально была рассчитана на поддержку  работы команды специалистов различного профиля над проектами крупных электростанций или заводов. На российском рынке система также показала себя с лучшей стороны, успешно пройдя  этап адаптации к российским требованиям.

SmartPlant 3D

По мнению компании Intergraph, возможности развития САПР, появившихся на рынке в 70-е годы, на сегодняшний день в основном исчерпаны. Это связано с тем, что их архитектура не позволяет решить две основные проблемы:
1) Невозможность осуществить полноценную интеграцию компонентов системы между собой, а так же ее интеграцию с другими информационными системами предприятия (например, с ERP-системами или системами управления ремонтами);
2) Данные, накопленные в САПР, почти не используются на последующих этапах жизненного цикла объекта.
Для того, чтобы преодолеть эти ограничения и существенно снизить затраты на всех этапах жизненного цикла сооружения, в новой системе SmartPlant, разработанной компанией Intergraph, применена новая технология.
Комплексное решение SmartPlant включает в себя две основные составляющие:
1) набор специализированных средств проектирования, каждое из которых, по мнению разработчиков, входит в ряд наиболее передовых в своем классе.
• Система разработки функционально-технологических схем SmartPlant P&ID.
• Система проектирования КИПиА SmartPlant Instrumentation.
• Система проектирования электроснабжения SmartPlant Electrical.
• Система трехмерного проектирования SmartPlant 3D
• Система комплексной трехмерной визуализации SmartPlant Review.
• Система управления материально-техническим обеспечением строительства MARIAN.
• Системы от других разработчиков ПО (компании Aspentech, в частности).
2) SmartPlant Foundation - единая система управления всей технической информацией на протяжении всего жизненного цикла объекта. Эта система управляет как документами, так и технической информацией и в то же время является платформой, интегрирующей различные САПР и системы класса ERP.
SmartPlant 3D вобрала в себя наиболее интересные и перспективные наработки из системы PDS и из других систем трехмерного проектирования. Система оперирует "умными" объектами, которые зависят друг от друга и автоматически меняются при изменении других объектов. Вся выходная документация выдается в автоматическом режиме, включая не только изометрички и отчеты, но и монтажные чертежи с автоматически расставленными размерами и обозначениями.

При определении границ использования той или иной САПР необходимо учитывать особенности объектов проектирования и ведения проектных работ на предприятии. Потребителями могут быть как проектные организации, так и ПКО (ПКБ) заводов. Проектные организации чаще заняты проектированием объектов «с нуля» и крупных промышленных объектов целиком, тогда как в рамках заводов ведутся, в основном, работы по реконструкции существующих систем или проектирование отдельных установок. Поэтому целевыми нишами продуктов высшего уровня PDMS, PDS и SmartPlant 3D в большей степени являются проектные институты.
Что касается выбора по техническим особенностям продуктов, удобству интерфейса, соответствию конкретным задачам предприятия и т. д., то такие вопросы решают технические специалисты организации после знакомства с работой продуктов. Предоставляемые возможности увидеть работу программ описаны в таблице 2.
Немаловажным критерием является стоимость программного продукта. Наиболее доступными являются модули семейства CADWorx, а наиболее дорогостоящими - системы компаний AVEVA и Intergraph, что компенсируется наибольшими функциональными возможностями.
Помимо стоимости самого продукта, необходимо учитывать также стоимость необходимого программного обеспечения - графической платформы, СУБД, а также затраты, входящие в стоимость владения продуктом - обучение, обновление лицензий, техническая поддержка и т.д. Если продукт не имеет собственной графической платформы и встроенной СУБД, на их приобретение потребуются дополнительные затраты.
Все системы среднего уровня - Bentley Plant, CADWorx и Plant-4D используют стандартные СУБД - Oracle, MS SQL Server, MS Access. Кроме того, в Bentley Plant может использоваться MSDE (ядро системы MS SQL Server), что не требует оплаты дополнительных лицензий для СУБД.
PDS и SmartPlant 3D используют СУБД Oracle или MS SQL Server.
А вот компания AVEVA пошла по пути разработки и использования собственной объектно-ориентированной базы данных DABACON.
Одной из важнейших характеристик программных продуктов является, также, возможность обмена данными с другими САПР.
Данные приведены в таблице 2.
Большинство представленных продуктов имеют модульную структуру, что позволяет потребителю формировать индивидуальные рабочие места под конкретные задачи. Среди задач, решаемых при проектировании трубопроводных систем, типовыми являются:
• создание технологических схем;
• расстановка оборудования;
• проектирование трубопроводов;
• создание изометрических чертежей
• проектирование в части КИПиА (в том числе проектирование кабельных лотков);
• создание металлоконструкций (лестницы, площадки, опоры, подвески, и т.д.).
Кроме того, при 3D-проектировании появляются возможности для автоматической проверки проекта на возможные пересечения и его визуализации. Поэтому в число стандартных задач включены:
• проверка проекта на коллизии;
• визуализация проекта (в том числе «облет» объекта и создание демонстрационных роликов).
Информация по модулям, решающим в рамках выбранных программных комплексах ту или иную задачу, приведена в таблице 3.
В качестве важных признаков соответствующих модулей выделены следующие моменты:
Язык интерфейса.
Так, наиболее мощные возможности по проектированию дают системы PDMS, PDS и SmartPlant 3D, но у них отсутствует русифицированный интерфейс.
Графическая платформа.
Тип платформы, на которой работают системы, определяет возможности организации единой среды проектирования и работы предприятия со смежными организациями.
Обучение и его минимальная длительность.
Для качественного внедрения САПР важны обучение и техническая поддержка. Все рассматриваемые продукты активно поддерживаются в России.
С точки зрения применимости продуктов для российских проектов выбраны: перечень выпускаемой рабочей документации, возможность ее оформления по российским нормам, и российские базы данных различных элементов проекта, которые поставляются вместе с продуктом. С этой точки зрения наиболее полезны автоматизированный выпуск ведомостей и спецификаций по российским шаблонам, а также автообразмеривание на чертежах.
Информация отражена в таблице 3.
В заключение благодарим все компании, принявшие участие в работе над обзором.

Добавить закладку!

• Другие статьи автора
• Комментарии
• Отправить Другу
• Печать