Об автоматизированном проектировании автозаводов
При создании проекта нового цеха предприятия "Даймлер-Крайслер" в Зиндельфингене (Германия) авторы проекта применили процедуру, которая скоро станет стандартом деятельности группы. Речь идет о программе Digital Factory Planning, оснащенной стандартизированными средствами проектирования. Вниманию читателей предлагается статья Ханса-Юргена Биттерманна, рассказывающая о новом программном продукте.
Проектировщики сделали ставку на преимущества и выполнимость интегрированной базы данных. Старший инженер Питер Ксавайда, менеджер по информационным технологиям отдела проектирования производственных мощностей штутгартского подразделения "Daimler Chrysler AG", именуемого "Mercedes Benz Car Division", говорит: "Наша цель ясна. Персонал, независимо от того, где находится тот или иной его представитель, должен иметь доступ ко всей информации, нужной в работе, какую он только может получить при посредстве персонального компьютера. В этом случае ощутимо сокращается время, необходимое для сбора информации, экономятся средства, а также улучшается качество проектирования."
Цель, которая должна быть достигнута в результате долговременного проектирования объекта, представляется безмерной. Взаимные связи должны были объединить примерно 14 000 персональных компьютеров, 400 серверов, 300 CAD-ориентированных рабочих мест и несколько сотен работающих.
В самом начале концепция цифрового проектирования промзданий опиралась на стратегическое решение связывать процесс проектирования очередной мощности компании с расширенным планом дальнейшей эксплуатации данного цеха или завода. Задуманный как квазивиртуальное подразделение (в то время, как руководители завода находились в Зиндельфингене, основная часть персонала на самом деле трудилась в других местах), центр промышленного проектирования (Factory Planning Center, или FP) первоначально имел отношение к проектированию всех производственных мощностей "Mercedes Benz Car Division" - как в Германии, так и за пределами Европы. Во всем мире на концерн работает около 2400 промышленных проектировщиков. Эти специалисты отвечают за проектирование заводских корпусов, их строительство, а также бесперебойную работу систем отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения, канализации и энергоснабжения (вообще всех проводных сетей) при эксплуатации этих зданий.
Наряду со специалистами всех FP-подразделений, отвечающими за применение информационных технологий в проектировании, Питер Ксавайда должен следить за тем, чтобы весь персонал, задействованный в CAD-процессе, был обеспечен самыми лучшими на текущий момент компьютерами. Первоочередной задачей, подчеркивает Ксавайда, является стандартизация всего этого электронного инструментария. В прошлом каждый из даймлер-крайслеровских заводов самостоятельно отвечал за проектирование своих производственных мощностей. Следовательно, координация параметров IT-средств не представила проблемы. В итоге последовало бурное развитие всех IT-решений.
Целью проекта реорганизации является не создание новой IT-структуры, а налаживание эффективных связей между элементами существующей. Это сделает возможным доступ как к коммерческой информации в рамках системы автоматизированного проектирования, так и к данным, касающимся стальных конструкций, отопления, кондиционирования, вентиляции, водоснабжения и электромонтажа, а также к данным FAPLIS CAD. FAPLIS расшифровывается как "factory planning and information system" (система промышленного проектирования и информации.) Это корпоративная сеть, существующая внутри подразделения "Daimler Chrisler factory planning department" для централизованного управления данными.
Для того чтобы существовала гарантия доступа ко всем нужным данным, используемые программы должны быть хорошо отлажены (при этом изменениям не должны подвергаться стандартные программные средства). В результате у программ появятся общие свойства, например, общим станет критерий поиска. То же самое касается виртуального ссылочного механизма.
Важным элементом создания сети цифрового проектирования является трехмерное автоматизированное проектирование. Вслед за повсеместным (в рамках корпорации) внедрением созданной 5 лет назад архитектурной программы Speedikon Питер Ксавайда и его коллеги разработали программу трехмерного проектирования систем инженерного оборудования зданий - TriCAD.
Тем не менее данное программное обеспечение имело один существенный недостаток: оно было разработано не на основе бентлиевской системы MicroStation - основной системы, принятой в качестве стандарта предприятий автомобильной промышленности. Так как все сторонние исполнители даймлер-крайслеровских заказов на проектные работы (таких фирм около 200) работают с программами, созданными на основе MicroStation, и знакомы с данным пользовательским интерфейсом, корпорации потребовалась соответствующая TriCAD-версия.
В соответствии с корпоративной философией, предписывающей пользовательскому интерфейсу быть предельно простым, специалисты "Venturis GmbH" и "Triplan AG", активно сотрудничая, разработали TriCAD MS - средство трехмерного проектирования инженерного оборудования на основе MicroStation.
Для того чтобы учтенными оказались все интересы различных пользователей, разработчики также тесно сотрудничали с даймлер-крайслеровской CAD-командой.
Так как все проектные данные содержатся в выходном файле DGN, имеющем специфику MicroStation, каждый участник процесса проектирования в состоянии получать этот централизованно поддерживаемый файл и использовать его как свое задание.
Еще одним ключевым фактором явилась разработка интерфейса высокого уровня HLI (high level interface). Таким образом было достигнуто точное соответствие между архитектурной программой Speedikon M и TriCAD MS.
Проектирование нового промздания в Зиндельфингене предоставило разработчикам программного обеспечения возможность исчерпывающего тестирования нового продукта. Они должны были создать программный комплекс, который был бы снабжен необходимым набором функций, а также представлял бы собой открытую структуру, способную к расширению и модификации. (Кроме того, шел интенсивный поиск простых и единообразных операций управления сервисным оборудованием.) Создание такого комплекса сделало возможной органичную интеграцию существующих корпоративных библиотек программ проектирования отопления, кондиционирования, вентиляции, водоснабжения и электромонтажа и использование результата этой интеграции при проектировании. Адаптация к платформе MicroStation позволила также интегрировать TriCAD MS в окружающую FAPLIS среду информационных технологий и автоматизированного проектирования.
Таким образом, выбор специалистами "Factory planning center" средства TriCAD MS как стандартного стратегического программного обеспечения для проектирования систем инженерного оборудования зданий можно назвать крайне удачным. Сегодня каждый из вышеупомянутых 200 сторонних проектировщиков играет по одним и тем же правилам.
За экстенсивной проверкой TriCAD MS последует интенсификация процесса. На очереди - разработка виртуальной стандартной трехмерной модульной системы, оперировать элементами которой проектировщики смогут примерно так же, как элементами конструктора Lego. Питер Ксавайда видит большой смысл в развитии CAD-библиотеки подобного рода. Как основа промышленного проектирования, считает он, стандартизированные модули помогут сэкономить массу времени и средств. Разумеется, процесс проектирования не превратится в детскую игру, но значительно упростится. Немаловажно, что это позволит минимизировать количество ошибок.
С помощью HLI-интерфейса создаваемая с использованием программы Speedikon M строительная модель передается в среду TriCAD MS, обрастая при этом дополнительными данными об ограждающих конструкциях и инсталлируемых элементах. Рациональная компоновка пространства также осуществляется в среде Speedikon M, на уровне же TriCAD MS данный раздел мгновенно дополняется расчетом стоимости отопления будущего здания. А еще разработка строительной модели с помощью Speedikon M позволяет осуществлять сквозной контроль возможных "конфликтов" между трубопроводами, воздуховодами, радиаторами отопления и наружными стенами.
Такой подход обеспечивает непрерывность потока данных и позволяет применять одну и ту же CAD-технологию в любой стране, на любой стадии проектирования - от архитектурного проектирования до привязки различного оборудования, в том числе и производственного. В перспективе использование высокотехнологичного интерфейса позволит передавать данные, генерируемые в среде TriCAD MS, в обратном направлении, то есть для использования с программным обеспечением управления данной производственной мощностью. Все участники инвестиционного процесса - от архитекторов до монтажников оборудования и менеджеров здания - получают одни и те же согласующиеся между собой данные.
Помимо всего вышеизложеного TriCAD MS выполняет множество расчетных процедур. Все основные расчеты, связанные с отоплением и кондиционированием в соответствии с DIN 4701, прокладкой трубопроводов и воздуховодов, - к услугам проектировщиков. В недалеком будущем это же будет относиться и к аспектам водоснабжения и канализации в соответствии с DIN 1986/88. Наряду с теми или иными необходимыми дополнениями и корректировками, такими, например, как модифицируемые геометрические параметры трубопроводов и воздуховодов, результаты расчетов могут включаться непосредственно в CAD-процесс.
Концепция интегрированного фонда данных, доступных и удобных для всех участников инвестиционного процесса, представляет собой привлекательное решение проблемы дублирования ввода данных в процессе проектирования.Подготовил Владимир ДАНИЛОВ
Проектировщики сделали ставку на преимущества и выполнимость интегрированной базы данных. Старший инженер Питер Ксавайда, менеджер по информационным технологиям отдела проектирования производственных мощностей штутгартского подразделения "Daimler Chrysler AG", именуемого "Mercedes Benz Car Division", говорит: "Наша цель ясна. Персонал, независимо от того, где находится тот или иной его представитель, должен иметь доступ ко всей информации, нужной в работе, какую он только может получить при посредстве персонального компьютера. В этом случае ощутимо сокращается время, необходимое для сбора информации, экономятся средства, а также улучшается качество проектирования."
Цель, которая должна быть достигнута в результате долговременного проектирования объекта, представляется безмерной. Взаимные связи должны были объединить примерно 14 000 персональных компьютеров, 400 серверов, 300 CAD-ориентированных рабочих мест и несколько сотен работающих.
В самом начале концепция цифрового проектирования промзданий опиралась на стратегическое решение связывать процесс проектирования очередной мощности компании с расширенным планом дальнейшей эксплуатации данного цеха или завода. Задуманный как квазивиртуальное подразделение (в то время, как руководители завода находились в Зиндельфингене, основная часть персонала на самом деле трудилась в других местах), центр промышленного проектирования (Factory Planning Center, или FP) первоначально имел отношение к проектированию всех производственных мощностей "Mercedes Benz Car Division" - как в Германии, так и за пределами Европы. Во всем мире на концерн работает около 2400 промышленных проектировщиков. Эти специалисты отвечают за проектирование заводских корпусов, их строительство, а также бесперебойную работу систем отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения, канализации и энергоснабжения (вообще всех проводных сетей) при эксплуатации этих зданий.
Наряду со специалистами всех FP-подразделений, отвечающими за применение информационных технологий в проектировании, Питер Ксавайда должен следить за тем, чтобы весь персонал, задействованный в CAD-процессе, был обеспечен самыми лучшими на текущий момент компьютерами. Первоочередной задачей, подчеркивает Ксавайда, является стандартизация всего этого электронного инструментария. В прошлом каждый из даймлер-крайслеровских заводов самостоятельно отвечал за проектирование своих производственных мощностей. Следовательно, координация параметров IT-средств не представила проблемы. В итоге последовало бурное развитие всех IT-решений.
Целью проекта реорганизации является не создание новой IT-структуры, а налаживание эффективных связей между элементами существующей. Это сделает возможным доступ как к коммерческой информации в рамках системы автоматизированного проектирования, так и к данным, касающимся стальных конструкций, отопления, кондиционирования, вентиляции, водоснабжения и электромонтажа, а также к данным FAPLIS CAD. FAPLIS расшифровывается как "factory planning and information system" (система промышленного проектирования и информации.) Это корпоративная сеть, существующая внутри подразделения "Daimler Chrisler factory planning department" для централизованного управления данными.
Для того чтобы существовала гарантия доступа ко всем нужным данным, используемые программы должны быть хорошо отлажены (при этом изменениям не должны подвергаться стандартные программные средства). В результате у программ появятся общие свойства, например, общим станет критерий поиска. То же самое касается виртуального ссылочного механизма.
Важным элементом создания сети цифрового проектирования является трехмерное автоматизированное проектирование. Вслед за повсеместным (в рамках корпорации) внедрением созданной 5 лет назад архитектурной программы Speedikon Питер Ксавайда и его коллеги разработали программу трехмерного проектирования систем инженерного оборудования зданий - TriCAD.
Тем не менее данное программное обеспечение имело один существенный недостаток: оно было разработано не на основе бентлиевской системы MicroStation - основной системы, принятой в качестве стандарта предприятий автомобильной промышленности. Так как все сторонние исполнители даймлер-крайслеровских заказов на проектные работы (таких фирм около 200) работают с программами, созданными на основе MicroStation, и знакомы с данным пользовательским интерфейсом, корпорации потребовалась соответствующая TriCAD-версия.
В соответствии с корпоративной философией, предписывающей пользовательскому интерфейсу быть предельно простым, специалисты "Venturis GmbH" и "Triplan AG", активно сотрудничая, разработали TriCAD MS - средство трехмерного проектирования инженерного оборудования на основе MicroStation.
Для того чтобы учтенными оказались все интересы различных пользователей, разработчики также тесно сотрудничали с даймлер-крайслеровской CAD-командой.
Так как все проектные данные содержатся в выходном файле DGN, имеющем специфику MicroStation, каждый участник процесса проектирования в состоянии получать этот централизованно поддерживаемый файл и использовать его как свое задание.
Еще одним ключевым фактором явилась разработка интерфейса высокого уровня HLI (high level interface). Таким образом было достигнуто точное соответствие между архитектурной программой Speedikon M и TriCAD MS.
Проектирование нового промздания в Зиндельфингене предоставило разработчикам программного обеспечения возможность исчерпывающего тестирования нового продукта. Они должны были создать программный комплекс, который был бы снабжен необходимым набором функций, а также представлял бы собой открытую структуру, способную к расширению и модификации. (Кроме того, шел интенсивный поиск простых и единообразных операций управления сервисным оборудованием.) Создание такого комплекса сделало возможной органичную интеграцию существующих корпоративных библиотек программ проектирования отопления, кондиционирования, вентиляции, водоснабжения и электромонтажа и использование результата этой интеграции при проектировании. Адаптация к платформе MicroStation позволила также интегрировать TriCAD MS в окружающую FAPLIS среду информационных технологий и автоматизированного проектирования.
Таким образом, выбор специалистами "Factory planning center" средства TriCAD MS как стандартного стратегического программного обеспечения для проектирования систем инженерного оборудования зданий можно назвать крайне удачным. Сегодня каждый из вышеупомянутых 200 сторонних проектировщиков играет по одним и тем же правилам.
За экстенсивной проверкой TriCAD MS последует интенсификация процесса. На очереди - разработка виртуальной стандартной трехмерной модульной системы, оперировать элементами которой проектировщики смогут примерно так же, как элементами конструктора Lego. Питер Ксавайда видит большой смысл в развитии CAD-библиотеки подобного рода. Как основа промышленного проектирования, считает он, стандартизированные модули помогут сэкономить массу времени и средств. Разумеется, процесс проектирования не превратится в детскую игру, но значительно упростится. Немаловажно, что это позволит минимизировать количество ошибок.
С помощью HLI-интерфейса создаваемая с использованием программы Speedikon M строительная модель передается в среду TriCAD MS, обрастая при этом дополнительными данными об ограждающих конструкциях и инсталлируемых элементах. Рациональная компоновка пространства также осуществляется в среде Speedikon M, на уровне же TriCAD MS данный раздел мгновенно дополняется расчетом стоимости отопления будущего здания. А еще разработка строительной модели с помощью Speedikon M позволяет осуществлять сквозной контроль возможных "конфликтов" между трубопроводами, воздуховодами, радиаторами отопления и наружными стенами.
Такой подход обеспечивает непрерывность потока данных и позволяет применять одну и ту же CAD-технологию в любой стране, на любой стадии проектирования - от архитектурного проектирования до привязки различного оборудования, в том числе и производственного. В перспективе использование высокотехнологичного интерфейса позволит передавать данные, генерируемые в среде TriCAD MS, в обратном направлении, то есть для использования с программным обеспечением управления данной производственной мощностью. Все участники инвестиционного процесса - от архитекторов до монтажников оборудования и менеджеров здания - получают одни и те же согласующиеся между собой данные.
Помимо всего вышеизложеного TriCAD MS выполняет множество расчетных процедур. Все основные расчеты, связанные с отоплением и кондиционированием в соответствии с DIN 4701, прокладкой трубопроводов и воздуховодов, - к услугам проектировщиков. В недалеком будущем это же будет относиться и к аспектам водоснабжения и канализации в соответствии с DIN 1986/88. Наряду с теми или иными необходимыми дополнениями и корректировками, такими, например, как модифицируемые геометрические параметры трубопроводов и воздуховодов, результаты расчетов могут включаться непосредственно в CAD-процесс.
Концепция интегрированного фонда данных, доступных и удобных для всех участников инвестиционного процесса, представляет собой привлекательное решение проблемы дублирования ввода данных в процессе проектирования.Подготовил Владимир ДАНИЛОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 04 за 2001 год в рубрике технологии
