Інтегроване проектування в будівництві
У даній статті описана технологія інтегрованого проектування, розроблена компаніями SCIA і Nemetschek, в плані її порівняння і зв'язку з іншими технологіями взаємосумісності програмних засобів (IFC), що застосовуються в даний час при створенні інформаційних моделей будівельних об'єктів.
Інтероперабельність (взаємосумісність)
Основна перевага в будівельному світі досягається за допомогою злагодженої скоординованої роботи фахівців різних напрямків. Доступ і обмін будівельної інформацією, що стосується всього життєвого циклу будівлі, реалізується за рахунок впровадження в проектно-будівельний процес технології BIM (Building Information Modelling - інформаційна будівельна модель). Використання інтелектуальних 3D-моделей призводить до кращого документування будівельного об'єкта (креслення, специфікації, звіти, кошториси та ін.) І більш продуктивної спільної роботи фахівців за рахунок передачі моделей від одних учасників проекту до інших. Схема спільної роботи, з використанням BIM показана на наведеній в урізанні ілюстрації.
Численні завдання, що виконуються різними учасниками проектно-будівельного процесу, зв'язуються між собою за рахунок обміну інформацією, що накопичується в 3D-моделі будівельного об'єкта. Перевага концепції BIM полягає в тому, що рішення окремих завдань (наприклад, зв'язок між робочих креслень і кресленням на виготовлення або зв'язок між архітектурної та конструкційної моделлю) миттєво приносить результати.
IFC-зв'язок між CAD- і CAE-системами
• існує кілька «доменів» в форматі обміну IFC; до будівельної галузі відносяться архітектурний, конструкційний, розрахунковий і деталювальні домени. Більшість розробників для представлення своїх даних впроваджують тільки один або два з них.
• функціональні можливості основних класів і об'єктів постійно розширюються, тобто додається все більше конструкційних об'єктів. Для створення повного опису конструкційної моделі, яке змогли б прочитати все програмні продукти, потрібно дуже багато часу, тому докладні додаткові дані будівельних моделей поки що залишаються недоступними - наприклад модель розкладки арматури в конструкційної моделі поки ще досить обмежена і т.д .;
• IFC дозволяє імпортувати і експортувати дані моделі; однак відсутній механізм автоматичного оновлення даних; проте цілком можливо надати прийнятні інструменти для відновлення об'єктів, які представляються в двох незалежних додатках за допомогою UUID (Universal Unique IDentifier - універсальний унікальний ідентифікатор). Подібні інструменти здатні здійснювати коректні операції по оновленню об'єкта, видалення, додавання нового тощо.
• моделі імпортуються і експортуються з одного і того ж домена: тобто архітектурна модель може бути передана в інший додаток тільки за умови, що воно теж Новомосковскет архітектурні моделі.
Ми абсолютно переконані, що кожен серйозний розробник програмного забезпечення повинен підтримувати IFC. Компанії Nemetschek і SCIA є активними учасниками робочої групи впровадження IFC. У декількох програмних модулях обох компаній поступово впроваджуються різні домени IFC (архітектурний, конструкційний, розрахунковий, деталювальні):
Між Allplan (архітектурна модель) і SCIA ESA PT (конструкційна модель) забезпечена пряма зв'язок, за рахунок чого цикл проектування є закінченим (див. Далі).
Більшість розробників CAE-систем підтримують тільки розрахункову модель IFC 2x3, яка дозволяє передавати дані в інші CAE-додатки. Зв'язок між моделями одного домену не означає зв'язок між CAD і CAE, як часто помилково представляють.
Інтегроване проектування (закінчений цикл проектування)
Найбільш інтегрована і пророблена технологія взаємодії фахівців в проекті називається «Інтегроване проектування». Схематично це виглядає наступним чином:
Пряме проектування-> CAD / CAE -> Проектна модель / Геометрична модель -> Зворотне проектування.
Практично кожен проект являє собою ітераційний процес, що включає уточнення, перегляд рішень, зміни архітектурних і конструктивних рішень, а також способів виготовлення конструкцій і зведення будівлі. Таким чином, інтегроване рішення, при якому проектувальник або технік-деталіровщік можуть почати створювати або редагувати модель на будь-якому етапі, є найбільш близьким до дійсності і призводить до скорочення часу між проектної та будівельної фазою життя будівельного об'єкта.
Зворотне проектування реконструює проектну модель відповідно до геометричної CAD-моделлю, що також є додатковою перевагою.
Реалізація технології інтегрованого проектування в SCIA була тісно пов'язана зі спільною роботою з Nemetschek - розробкою єдиного інтерфейсу між двома програмними платформами, одна для CAE, а інша для CAD. Складні CAE-розрахунки можуть бути приховані для звичайного користувача CAD.
Платформа SCIA ESA PT (Professional Technology професійна технологія) відноситься до CAE-моделювання, в тому числі і повної конструкційної і розрахункової моделі елементів і конструкцій бетонних і металевих споруд. Конструктивні елементи SCIA безпосередньо пов'язані з відповідними елементами всередині платформи Allplan, за рахунок Nemetschek Object Interface (NOI). Перетину профілю металопрокату і залізобетонні конструкційні елементи передаються один до одного.
На противагу заснованому на форматі IFC інтерфейсу між моделями одного домену, тут був реалізований обмін даними між CAD- і CAE-моделями (в обох напрямках).
Інтеграція є чимось більшим, ніж просто імпорт / експорт. Назвемо декілька додаткових переваг, які з'явилися завдяки такій інтеграції:
• механізм поновлення зберігає CAE-і CAD- моделі сумісними; зовнішні дані (наприклад, проектні дані) зберігаються як Blob-властивості (Binary Large Objects);
• мітки елементів, поміщені в асоціативні види, зберігаються і оновлюються після змін;
• уточнення і зміна можлива в окремих обраних частинах конструкції; вони будуть передані в інший додаток:
- зміна гаків або діаметрів арматурних стержнів тягне за собою швидке перепроектування конструкції (або її перерахунок),
- зміна типу вузла металоконструкції веде до її перепроектування;
• техніка швидкого моделювання в одній платформі позначається в інший:
- параметричне моделювання будівельних конструкцій (модуль в SCIA ESA PT),
- визначені користувачем шаблони конструкцій (модуль в SCIA ESA PT),
- SCIA звертається до функціональних можливостей платформи Allplan в разі розкладки арматури.
З іншими CAD-системами, наприклад з Revit (Autodesk), SCIA також розробляє високофункціональний інтерфейс; Revit надає API (інтерфейс програмування), який дозволяє лише частково впровадити технологію інтегрованого проектування. SCIA створює інтерфейс між Revit Structures і розрахункової моделлю SCIA ESA PT. Це означає, що початкова геометрія і навантаження будуть передаватися з Revit Structures прямо в SCIA ESA PT. Зміни в конструктивній моделі можуть бути імпортовані в конструкційну модель Revit.
Від проектування до оцінки вартості, до будівництва і до виготовлення
Інтеграція між розрахунковим / проектним і геометричним моделюванням скорочує процес проектування, одночасно підвищуючи його ефективність. Більш того: створення повної моделі будівельного об'єкта в майбутньому забезпечує додаткові переваги - від автоматизації робочих процесів до кінцевої реалізації проекту. Сильною стороною інтелектуальної BIM-моделі, такий як вона реалізована в Allplan, є інтеграція безлічі додаткових функціональних можливостей на одній платформі. Ось лише невеликий їх перелік:
• збірний залізобетон: автоматизоване створення креслень на виготовлення і повне планування процесу виготовлення збірних елементів;
• виготовлення металоконструкцій: автоматизоване створення креслень і специфікацій матеріалів;
• планування будівництва: графік, пов'язаний з 3D-моделлю;
• управління нерухомістю: документування процесів і завдань, управління змінами, технічне обслуговування та ін.
Наведені приклади ілюструють можливості роботи зі збірним залізобетоном, об'єднані на платформі Allplan. Взаємосумісність різних процесів ілюструється тут наступним чином: архітектурне перекриття розділяється на збірні елементи; збірні елементи перекриттів розраховуються на міцність і на основі результатів розрахунку автоматично розміщуються арматурні вироби-сітки і стрижні; далі автоматично генеруються креслення на виготовлення збірних елементів; отримані дані передаються в програму керування зварювальними роботами, які виготовляють арматурні сітки. Виходячи з цього стає очевидним, що інтегроване проектування, пов'язане з пакетами автоматизованого управління процесом виготовлення виробів, дає приголомшливі можливості для віртуальної імітації процесу «від проектування до виготовлення».
Рішення для будівельної галузі з використанням інтегрованого проектування
Будівництво, насправді, являє собою набагато більше, ніж просто зведення будівель і споруд. У будь-якому куточку земної кулі постійно є щось, що знаходиться в стадії будівництва або реконструювання інфраструктури (мости, дороги, порти).
У всіх сегментах ринку, особливо в промисловості, колосальна вигода цілком може бути досягнута за рахунок відповідних інтегрованих рішень.
Фактори успіху формуються завдяки комбінації чинників:
• від запиту клієнта до проектної пропозиції і далі до поставки проходить дуже короткий час;
• на розгляд повинні бути представлені як креслення, так і конструктивні звіти;
• в минулому стандартизації було цілком достатньо, тепер проекти потребують в налаштуванні;
• у багатьох випадках використовуються повторювані з разу в раз структури (або їх частини);
• необхідна дуже ретельна підготовка до будівництва (деталювальні креслення, специфікації матеріалів і ін.);
• необхідний зв'язок з логістичними та ERP-системами;
• першорядне значення має конструкційна надійність.
В останні кілька років компанія Nemetschek була залучена в декілька проектів по автоматизації підприємств, де інтегроване проектування мало вирішальне значення: промислові стелажі (сталь, алюміній), системи швидкомонтованих збірних будинків з металоконструкцій (наприклад, www.astron.biz) або залізобетону, будівельні ліси , системи технологічного проектування підприємств, щоглові конструкції, стенди і тимчасові споруди (концертні, спортивні майданчики), системи ізольованою покрівлі, тенти тощо.
Найбільш детальна ілюстрація дається для будівельних лісів - тут можуть бути розглянуті всі аспекти інтегрованого проектування: швидке моделювання (параметричні деталі конструкцій), розрахунок на міцність і перевірка конструкційної надійності, автоматично генеруються креслення і специфікації матеріалів / відомості виробів.
висновок
Інтегроване проектування радикально змінює і вдосконалює процес проектування; це найбільш повна реалізація впровадження технології інформаційної будівельної моделі. Інтегровані відкриті основні CAE / CAD-платформи надають настроюються рішення, які не потребують спеціалізованого програмування. Простота використання і висока ступінь автоматизації є ключовими елементами успіху.
Популярні статті
Майбутнє CAM-систем
Нова лінійка професійної графіки NVIDIA Quadro - в центрі візуальних обчислень
Компанія NVIDIA оновила лінійку своїх професійних графічних карт Quadro. Нова архітектура Maxwell і збільшений обсяг пам'яті дозволяють продуктивно працювати з більш складними моделями в найвищих дозволах. Продуктивність додатків і швидкість обробки даних стали вдвічі вище в порівнянні з попередніми рішеннями Quadro
OrCAD Capture. Методи створення бібліотек та символів електронних компонентів
У цій статті описані різні прийоми і способи створення компонентів в OrCAD Capture, які допоможуть як досвідченому, так і починаючому користувачеві значно скоротити час на розробку бібліотек компонентів і підвищити їх якість