SmartMarine 3D – эффективное решение Intergraph для проектирования судов и морских сооружений

Проектировочный процесс в современном судостроении, которое является уникальной отраслью машиностроения, сопряжен с объективными сложностями, связанными со спецификой изделия – объекта производства. Есть и ряд организационно-технических трудностей, обусловленных устаревшей методологией проектно-конструкторских работ, наличием “зоопарка” систем САПР (конструкторских, технологических, расчетных). При этом база электронного документооборота и управления инженерными данными в судостроении довольно слабая, не удовлетворяющая современным требованиям. В результате – неизбежные потери данных и затем проблемы с их восстановлением, необходимость многократного внесения изменений в проект. Все это снижает эффективность производства и повышает стоимость продукции. При выборе специализированной САПР для судостроения, как правило, обращают большее внимание на ее CAD-часть: вопросы моделирования сложных обводов корпуса, специфических конструкций и т.п. При этом вопросы управления данными, информационного сопровождения этапов жизненного цикла объекта судостроения как бы выпадают за рамки интереса к системе. Единое информационное пространство предприятия воспринимается многими как нечто абстрактное, а требования по обеспечению информационной поддержки жизненного цикла корабля рассматриваются лишь применительно к конкретному проекту, а не в русле принципиального подхода.

В данной статье вниманию судостроителей предлагается обзор возможностей комплексного решения компании Intergraph (Интерграф) для проектирования судов и морских инженерных сооружений SmartMarine 3D (ранее IntelliShip), базирующейся на технологии под общим названием SmartMarine Enterprise, которая успешно применяется на предприятиях судостроительной и нефтегазовой отрасли.

Решение Intergraph SmartMarine 3D

Intergraph SmartMarine 3D – самое современное ПО для проектирования морских сооружений из предлагаемых за последние два десятилетия. Это решение предназначено для оптимизации процессов проектирования при полном сохранении существующих данных и обеспечения их повторного использования. SmartMarine 3D включает в себя все возможности 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 оффшорных сооружений.

Основной фокус в этой системе сделан на информационном сопровождении жизненного цикла морских сооружений. Полный набор возможностей проектирования, производства и управления жизненным циклом предоставляется в рамках единой интегрированной среды. SmartMarine 3D предлагает эффективные средства поддержки принятия решений для облегчения процессов глобального проектирования, производства и оптимизации жизненного цикла, применение которых увеличивает конкурентоспособность компании. SmartMarine 3D позволяет избежать ограничений, налагаемых традиционной технологией проектирования, помогая тем самым повысить производительность и сократить сроки проектных работ.

Конкурентные преимущества

Возможности масштабирования и модульная структура SmartMarine 3D позволяют организациям любого масштаба 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;
• снижение времени проектирования и построения судов мирового класса;
• введение гибких производственных функций, еще не известных в традиционных системах трехмерного проектирования;
• решение задачи, с которой сталкиваются все больше и больше компаний, а именно: распределенное проектирование и производство морских объектов;
• улучшенная интеграция со смежными производственными процессами и вычислительными системами;
• объединение концептуального проектирования с детальным проектированием и производством.

Конкретные конкурентные преимущества, которые получает пользователь SmartMarine 3D:

• возможность реализации проектов в среде 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;
• поддержку как концептуального, так и детального проектирования. Решение позволяет оптимизировать процессы проектирования и избавляет от переработки и ручных проверок, требующих больших временных затрат;
• управление проектом в рамках компании, доступное всем его участникам: проектировщикам, строителям, субподрядчикам/поставщикам, руководителям;
• возможность глобального проектирования и повторного использования данных, предоставление широкому кругу пользователей актуальной информации о модели продукта.

Автоматическое создание чертежей и отчетов приводит к снижению затрат на проектирование и обеспечивает получение точной, своевременно обновляемой документации проекта.

SmartMarine 3D интегрируется в SmartMarine Enterprise с другими продуктами Intergraph, такими как SmartPlant Instrumentation для КИПиА и SmartPlant P&ID, что позволяет сформировать на предприятии оптимальный рабочий процесс. SmartMarine 3D обеспечивает сохранение и преемственность корпоративных знаний и конструкторских нововведений.

Простота использования

Для начала работы со SmartPlant 3D не требуется навыков специалиста по САПР. Благодаря знакомой среде Microsoft Windows изучение данного ПО происходит без затруднений и в сокращенные сроки. Решение SmartMarine 3D включает также функцию “мини-помощников”, которая облегчает выполнение этапов проектирования.

Сокращение сроков проектных работ

Система является надежным инструментом подрядчика и руководителя для использования в проектах любых масштабов и уровней сложности. За счет распараллеливания процессов проектирования и производства, а также поддержки динамики работы проектной группы SmartMarine 3D позволяет одному инженеру выполнять больший объем мультидисциплинарной работы. Правила проектирования, которые повышают качество данных, гарантируют целостность проекта и обеспечивают высокий уровень автоматизации проектирования и производства морских сооружений. Механизм проверки коллизий корпуса и внутреннего насыщения обеспечивает согласованное управление изменениями и позволяет устранять коллизии сразу после их возникновения.

В данной системе расширены возможности для моделирования корабельных конструкций, в распоряжении проектировщика – средства продвинутого моделирования и детализации, моделирование производства опорных ферм для буровых платформ и узлов ферм.

Автоматизация типовых задач (настроенные правила проектирования) задает 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 и обеспечивается точность и своевременное обновление проектной документации.

Преимущества для судостроительного проектирования и производства

Возможности, которые SmartMarine 3D предоставляет 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 в направлении повышения уровня детализации на более поздних стадиях;
• возможность распределенного и параллельного проектирования, а также объединения проекта.

Возможности, которые SmartMarine 3D обеспечивает заводу-строителю:

• генерация управляющих программ ЧПУ для резки, гибки и др.;
• 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.

Технология Intergraph SmartPlant Enterprise

Разработанная корпорацией Intergraph технология под общим названием SmartPlant Enterprise (SPE) обеспечивает структуризацию и интеграцию разнородных инженерных данных в единое информационное пространство предприятия. Это обеспечивает эффективный механизм доступа для всех звеньев проектного, строительного, эксплуатирующего и управленческого персонала 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 ЖЦ в полном соответствии с положениями ISO 15926 и 10303.

Данная технология обеспечивает проектанту 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 этими моделями. У завода-строителя с помощью SPE есть возможность построить и передать заказчику заказ строго в соответствии с исполнительной документацией. Владелец, использующий SPE, может сопровождать процессы эксплуатации необходимой актуальной нормативно-технической документацией. Руководители всех звеньев благодаря SPE могут эффективно контролировать и управлять бизнес-процессами на основе достоверной и актуальной технической информации.

Использование технологии SPE обеспечивает не только сквозную интеграцию всех стадий ЖЦ объекта, но и интеграцию с ведущими системами масштаба предприятия ERP и EAM. При этом на стадии проектирования на базе полученных первичных данных по объекту технология SPE обеспечивает выполнение таких фундаментальных задач, как:

• создание интегрированной информационной модели (технологической модели) и управление ее реализацией – 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 объекта в зависимости от поставленной задачи на базе актуализированных инженерных данных.

С учетом необходимости создания единого центрального хранилища данных для стадий проектирования, строительства и эксплуатации как источника всех инженерных данных по объекту и среды обмена информацией между всеми участниками проекта, а также основы для интеграции систем САПР, ERP и EAM уже на первом этапе внедрения технологии SmartPlant Enterprise необходимо внедрить компоненты 2D-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 SmartPlant Enterprise, 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 – отвечает за создание модели системы автоматизации 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 – предназначен для построения модели систем электроснабжения, содержащей данные по электротехническому оборудованию, включая перечни электропотребителей со шкафами управления и питания, перечни распределительных устройств,кабельные журналы, спецификации кабелей и т.д.

Кроме того, необходимо 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.

Примеры внедрения

Хотя SmartMarine 3D – относительно новый продукт, в настоящее время существует ряд успешных применений его на ведущих мировых верфях и в проектных организациях: Samsung Heavy Industries, Northrop Grumman, Shin Kurushima Dokyard, Keppel FELS, PETROBRAS. Среди заказчиков этого года – Aker Solution, Doris Engineering, GL Noble Denton, Ramboll, STX Europe.

Судостроительная корпорация STX France 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. В результате анализа как основная платформа выбрана SmartMarine Enterprise от Intergraph. В рамках ожидаемого франко-российского контракта по закупке и совместному строительству амфибийных транспортных кораблей типа “Мистраль” первые два корабля будут строиться на верфи STX France в Сан-Незени, и российскому строителю (ОАО “Адмиралтейские верфи”), вероятно, необходимо учитывать возможность применения новейших технологий SmartMarine Enterprise от Intergraph для осуществления строительства кораблей данного класса.