Актуальное

Автоматизированное создание металлоконструкций: от проекта до стройплощадки

Полностью автоматизированный процесс создания металлоконструкций от разработки информационной трехмерной модели до производства изделий не так давно применяется в отечественном строительстве, но уже подтвердил свои конкурентные преимущества.

Производство металлоконструкций
Эксперты уверены в преимуществах автоматизации для решения задач, следующих за проектированием металлоконструкций,включая производство, хранение и транспортировку
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

Не только проектирование

Говоря о внедрении в отечественное строительство принципов информационного моделирования, основной упор в достижении экономического эффекта делают на начальный этап проектирования. Действительно, технологии BIM помогают достичь значительной выгоды уже на стадии проекта, а именно: снизить общую стоимость и время его реализации, повысить качество выполнения работ за счет снятия рисков, уменьшения количества коллизий и разночтений между разделами проектной документации, создаваемых различными специалистами.

«Трехмерная модель металлоконструкции в сравнении с плоскими чертежами – сама по себе большое преимущество, – подтверждает Денис Стаценко, маркетинг-менеджер по машиностроительным приложениям АСКОН. – Благодаря ей уже на ранних стадиях проектирования можно предупредить появление большинства ошибок, чтобы изготовить металлоконструкции с большой точностью и ничего не дорабатывать при монтаже».

В то же время эксперты уверены в преимуществах автоматизации также для решения задач, следующих за этапом проектирования металлоконструкций, включая промышленное производство, хранение и транспортировку готовых изделий. Такие возможности доступны благодаря современным программным продуктам, которые обеспечивают беспрепятственное движение информации от проектировщиков и «деталировщиков» к производителям и далее к строителям без «ручного» вмешательства в процессы.

«Технологический подход, основанный на сквозном, проходящем через все этапы работы использовании 3D-модели металлоконструкции, пока недостаточно широко распространен на российских предприятиях, – рассказывает эксперт отдела внедрения САПР в промышленном и гражданском строительстве Бюро ESG Павел Недвига. – Вместе с тем использование такого программного продукта, как Tekla Structures, позволяет объединить в единый процесс множество звеньев от проработки эскизных решений до производства. Это важно, поскольку если где-то происходит разрыв, потеря данных или банальная ошибка, то у всех участников процесса появляются проблемы, выражающиеся, главным образом, в потере времени и денег заказчиков или собственников».

Потенциально опасные моменты, по мнению Павла Недвиги, обычно возникают при передаче информации с этапа на этап. Например, когда проектировщик передает на производство проектную документацию через графический материал и таблицы, происходит переход от электронного носителя к бумажному.

На заводе полученные данные преобразуют в цифровую информацию, чтобы сформировать управляющие программы для станков с ЧПУ. Нередко из-за высокой вероятности дорогостоящих ошибок при производстве конструкций производителю бывает выгоднее отказаться от изготовления сложных нестандартных деталей. Информационное моделирование на всех стадиях создания металлоконструкций помогает свести потери к минимуму.

Трехмерная модель металлоконструкции в сравнении с плоскими чертежами позволяет на ранних стадиях проектирования предупредить появление большинства ошибок

«Сквозное использование технологий BIM позволяет в несколько раз сократить сроки проектирования, повысить качество конструкций и их собираемость, снизить сроки монтажа и связанные с этим издержки, – уверяет Владислав Васильев, генеральный директор ЗАО «Северсталь Стальные Решения», где уже более года весь процесс проектирования осуществляется в адаптированной среде Tekla Structures. – Все это в целом дает экономию инвестору. По нашим оценкам, она достигает 7–10% от стоимости проекта».

Софт для конструкторов, строителей и производителей

Российская компания АСКОН, разработчик популярной среди инженеров САПР КОМПАС-3D, выпустила собственное приложение Оборудование: Металлоконструкции для предприятий, которые используют в своих изделиях профильный металлопрокат. Приложение позволяет оперативно разработать модель опорных конструкций, антенных мачт и вышек, опор, ограждений, эстакад, площадок, ферм по чертежам КМ или КМД и выпустить полный комплект документации с точными данными по количеству и массе профилей, необходимых для ее изготовления.

«Разрабатывая приложение, мы опирались на профессиональные потребности и традиции работы конструкторов. Поэтому приложение отличается высокой скоростью построения металлоконструкций, простотой, удобством, интерактивностью, благодаря которым можно легко и интуитивно проектировать сложные рамные и ограждающие металлоконструкции. Функционал приложения дает возможность избежать дополнительных затрат на материал, инструмент, а главное – потери времени, – отмечает Денис Стаценко. – Скорость проектирования, столь ценная при работе над масштабными проектами, достигается за счет удобных и интерактивных инструментов, группового редактирования свойств профилей, а также гибкого инструмента Трехмерный каркас. Изменение 3D-каркаса ведет к автоматическому перестроению всей конструкции, что очень выручает, когда входные данные проекта меняются».

3D-каркас был возможностью которую разработчики реализовали исходя из запросов пользователей. Став частью функционала приложения Оборудование: Металлоконструкции, он будет полезен конструкторам при проектировании всевозможных каркасных металлоконструкций, например, в химической или нефтехимической отраслях.

Приложение "Оборудование"
Интерфейс приложения “Оборудование”: Металлоконструкции для КОМПАС-3D
(Чтобы увеличить, кликните на фото)

Моделирование проходит непосредственно в среде КОМПАС-3D с помощью специализированных программ и модулей, входящих в комплект поставки. Для выпуска чертежей используется графическая система для 2D-проектирования и разработки документации КОМПАС-График, для автоматического формирования спецификаций по сборкам металлоконструкций – Модуль спецификаций, а для выпуска табличных документов (отчетов и ведомостей) – специальный Модуль отчетов.

«Конечно, Оборудование: Металлоконструкции – это все-таки инструмент проектирования, – дополняет Денис Стаценко. – Но он способен облегчить жизнь и на этапе производства. Например, 3D-модель конструкции, созданная в приложении, может быть проверена на наличие пересечений – то есть сразу выдать возможные нестыковки в конструкции. На стадии монтажа это позволяет избежать дополнительных затрат на материал, инструмент, а главное – не потерять драгоценное время».

Для комплексного решения производственных задач КОМПАС-3D c приложениями и модулями может быть дополнен системой управления инженерными данными ЛОЦМАН:PLM и системой управления производством ГОЛЬФСТРИМ. Более того, в рамках проекта внедрения АСКОН осуществляет адаптацию КОМПАС-3D к любой существующей на предприятии системе управления производством.

Упомянутый выше программный продукт Tekla Struc­tures хорошо известен среди проектировщиков и производителей металлоконструкций, поскольку был создан более двадцати лет назад специально для решения задач сквозного проектирования металлоконструкций.

«Он может быть использован практически на всех этапах строительства зданий и сооружений с каркасом из металлоконструкций, – поясняет коммерческий директор «Tekla Россия» (ООО «Тримбл РУС») Денис Купцов. – Используя трехмерную модель, можно выпускать проектно-конструкторскую документацию стадий КМ и КМД, согласовывать ее с другими участниками проекта, например архитекторами и проектировщиками инженерных сетей здания или технологами промышленных предприятий. А также готовить управляющие файлы для станков с ЧПУ и программное обеспечение для управления производством (Steel Projects, StruM.I.S, Lantek и др.), управлять строительством, вести календарные графики монтажа и контроля выполнения работ. Кроме того, можно передавать данные на геодезическое роботизированное оборудование Trimble и проверять на соответствие модели уже собранную конструкцию».

Надо отметить, что все предлагаемые разработчиками программы адаптированы на российском рынке с учетом требований по сортаменту и типу профилей, а также по разработке и оформлению проектно-конструкторской документации согласно российскому законодательству.

Конструктор, используя традиционные программы и методы, выдает в месяц чертежей в среднем на 50–100 т КМД. До 200–300 т в месяц повышает производительность использование информационных технологий

АСКОН как отечественный разработчик уделяет этому особое внимание. При этом приложение Оборудование: Металлоконструкции для КОМПАС-3D задумано так, чтобы избавить конструктора от ряда рутинных задач – например, от трудоемкого создания шаблонов профилей. Сортамент профиля в приложении может выбираться из справочника Материалы и Сортаменты, который предлагает выбор из более 45 000 экземпляров сортаментов и более 3000 марок сталей и сплавов, как отечественных, так и зарубежных.

«Все это дает большую свободу при проектировании нетиповых конструкций. Команды приложения позволяют создавать каркасы любой сложности, выполнять угловую и стыковую разделки профилей под любым углом, вставлять фасонки и ребра жесткости любой затейливой формы, – поясняет Денис Стаценко. – Для создания типовых конструкций инструментарий не менее удобен: в среде КОМПАС-3D можно прибегнуть к параметрическому моделированию. В этом случае типовая конструкция создается один раз, а в дальнейшем вы можете ее изменять, просто меняя основные конструктивные параметры. А для тиражирования отдельных элементов и узлов, с чем часто приходится сталкиваться специалистам предприятий, в приложении Оборудование: Металлоконструкции предусмотрены специальные инструменты копирования».

Что касается соблюдения нормативов и стандартов, то при проработке узлов стыковки профилей производится автоматическое построение разделки под сварку деталей, примыкающих к двутавровым балкам по ГОСТ 8239, швеллерам по ГОСТ 8240 и стальным горячекатаным уголкам по ГОСТ 8509 и ГОСТ 8510 в соответствии с требованиями знакомого каждому инженеру Справочника конструктора-машиностроителя В. И. Анурьева. При оформлении отчетов, спецификаций и ведомостей документы формируются согласно ЕСКД либо строительным стандартам, на выбор конструктора.

По словам Дениса Купцова, российская среда проектирования Tekla Structures содержит полный каталог профилей по ГОСТ и СТОАСЧМ, марок сталей, некоторые узлы и соединения по сериям. В настройках чертежей можно выбрать стандартные таблицы спецификаций и основных надписей.

Но в то же время все библиотеки открыты для редактирования и пополнения без использования програм­мирования – пользователь самостоятельно может создавать параметрические узлы и соединения, сохранять их и применять в других проектах.

«Каждый пользователь имеет широкие возможности по доработке сортаментов и узлов согласно номенклатуре предприятия, – подтверждает Владислав Васильев. – Конфигурацию узлов можно гибко настраивать в зависимости от усилий в примыкающих элементах, что позволяет в значительной степени автоматизировать процесс проектирования. Наличие конструкций и соединений собственной разработки является важным конкурентным преимуществом по нескольким причинам. Первая – вы становитесь обладателем уникальных знаний и компетенций и можете в разы быстрее предоставить заказчику проверенный и готовый к использованию проект, который к тому же никто, кроме вас, не сможет повторить. Вторая – вы значительно повышаете производительность конструкторского отдела. Один конструктор, используя традиционные программы и методы, выдает в месяц чертежей в среднем на 50–100 т КМД. Применение Tekla Structures повышает производительность до 200–300 т в месяц».

В единой информационной среде

Возможность адаптировать систему проектирования металлоконструкций к существующей системе управления производством открывает новые возможности для заводов-изготовителей, использующих станки для обработки горячекатаных и тонкостенных холоднокатаных профилей. На предприятии «Северсталь Стальные Решения», используя функционал API, все оборудование на заготовительном участке, кроме механической обработки деталей, где высока доля ручного труда, «привязано» к Tekla Structures. С участка получают раскрои в готовом виде.

«Для формирования проектных данных на эти станки существуют основные расширения файлов – .dstv (.nc1), .dxf и .xml. Но некоторые производители создают собственные приложения, используя при этом открытый API Tekla Structures, делая тем самым процесс создания единой информационной среды более понятным и менее дорогостоящим, – поясняет Денис Купцов. – Удобство и открытость ПО обеспечивают программистам, инженерам и технологам требуемый уровень свободы для выполнения необходимых операций по адаптации Structures к нуждам предприятия».

По словам Владислава Васильева, для создания единой информационной среды основным требованием к металлообрабатывающим станкам является возможность загрузки командных NC-файлов. Подбор параметров обработки (глубина и угол обработки, направление, количество проходов и т. п.), как правило, закладывается на этапе проектирования чертежей серии КМД и может быть уточнен в производственно-технологическом отделе.

На корректировку влияют лишь работоспособность оборудования и существующий металлопрокат. Поэтому определяющим в сквозном проектировании является программное обеспечение, в котором готовятся чертежи.

Павел Недвига уверен, что уровень вовлечения со­временного металлообрабатывающего оборудования в процесс непрерывного проектирования на основе технологии BIM будет только расти благодаря совершенствованию программного обеспечения.

«Если говорить об адаптации каждого конкретного станка, то сегодня этим занимается, как правило, поставщик оборудования, а настройкой у покупателя – его дистрибьютор, – говорит он. – Но некоторые производители металлоконструкций за рубежом уже используют ПО, принимающее информацию напрямую из Tekla Structures, минуя чертежи и специальные приложения для станков с ЧПУ».

Татьяна Рейтер

В печатной версии название материала – “Металлоконструкции от проекта до стройплощадки” (журнал “Промышленно-строительное обозрение”, № 166, октябрь, 2015 г.)

Исследование микрорайона

Новости партнеров

Загрузка...

Смотрите также

X