Электронное моделирование. Основные задачи, порядок, организация работ

Электронное моделирование – важнейший компонент современного проектирования. Основная задача электронного моделирования – повышение качества разработки проектной документации, использование модели для разработки технологической документации. До внедрения в проектирование электронного трехмерного моделирования конструкторскими бюро изготавливались твердотельные масштабные макеты наиболее насыщенных помещений судна, таких например, как машинно-котельные отделения, рулевые рубки и некоторые другие. Процесс изготовления таких макетов занимал достаточно большое количество времени, достаточно ограниченно позволял выполнять корректировки макета, не позволял воспользоваться макетом удаленно от конструкторского бюро, не позволял пользоваться макетом одновременно нескольким предприятиям-проектантам в случае необходимости кооперации, требовал наличия в КБ ряда сотрудников непрофильных специализаций и ряда непрофильного оборудования (станков для изготовления деталей), наконец – не имел возможности использовать макет для прикладных целей, то есть разработки ряда технологической документации для постройки судна. Решением, позволяющим устранить все эти недостатки стало электронное моделирование.

Современное тяжелое программное обеспечение позволяет осуществлять моделирование всех компонентов судна и судна в целом в электронном виде. Наиболее распространенными программными продуктами для электронного трехмерного моделирования в судостроении в настоящее время являются Aveva Marine (Tribon), Nupas Cadmatic, Foran, Catia. Данные программные продукты охватывают все специализации с точки зрения проектирования и позволяют смоделировать все судно в целом. Существует множество других программ, направленных узко специализированно на решение определенных задач, которые могут сопрягаться с основными САПР (системами автоматизированного проектирования) и результаты работы в которых могут быть использованы для дальнейшей работы в этих основных САПР. Примером такого программного обеспечения является, например, NAPA. NAPA используется проектантами, как правило на начальных стадиях проектирования, позволяет создать поверхность корпуса судна, «разбить» полученную оболочку плоскостями на отсеки и палубы, провести оценочные расчеты гидростатики и гидродинамики судна, насытить полученную оболочку корпусными конструкциями для дальнейших расчетов прочности методом конечных элементов. В дальнейшем, полученная в NAPA модель может быть передана при помощи специальных модулей в САПРы для разработки конструкторской документации следующих стадий. Другими словами, например та же NAPA, используется проектантами на стадиях эскизных или технических проектов, в то время как «тяжелые» САПРы используются в тех случаях, когда однозначно будет разрабатываться рабочая конструкторская документация. Необходимо сказать, что и «тяжелые» САПРы имеют в своем составе модули начального проектирования, однако данные модули, чаще менее проработаны. Необходимо также иметь ввиду, что расчеты, а точнее результаты расчетов, полученных в расчетных модулях основных САПР в настоящее время признаются всеми основными классификационными обществами, а сами САПРы имеют сертификаты одобрения в том числе и Российского Морского Регистра.

Итак, основная задача электронного моделирования – развести конструкции, оборудование и коммуникации судна в электронной модели, а соответственно потом в рабочей конструкторской документации и на самом судне таким образом, чтобы они не занимали одни и те же места в пространстве корпуса судна. Еще одна не менее важная задача, решаемая на данный момент с помощью трехмерной электронной модели – как уже выше сказано, получение и разработка технологической документации. Основными видами такой документации являются: так называемая плазово-технологическая документация и альбомы эскизов трубопроводов. Плазово-технологическая документация – набор документов и подпрограмм, разработанных с целью автоматизации раскроя и порезки листового и профильного металла корпуса судна. Получаемая документация передается проектантами на судостроительные предприятия для использования на станках с программным управлением. Альбомы эскизов трубопроводов используются для автоматизированного изготовления участков труб систем судна также на станках с программным управлением. Очевидно, что и плазово-технологическая документация на корпус и альбомы эскизов трубопроводов позволяют снизить трудоемкость работ судостроительного предприятия при постройке судна и перенести значительную часть работ непосредственно с корпуса судна в специализированные цеха предприятия.

Важнейшим моментом в электронном моделировании является возможность привлечения к разработке рабочей конструкторской и технологической документации на базе одной, разработанной одним проектантом электронной модели нескольких предприятий. Очевидно, что привлечение нескольких предприятий, разрабатывающих к примеру полные комплекты документации по разным строительным районам, позволяет значительно сократить сроки разработки документации для постройки судна.

Организация электронного моделирования в КБ отдельный процесс. Для возможности организации электронного моделирования в КБ главным конструктором проекта разрабатывается отдельное техническое задание. Техническое задание описывает объем моделирования с точки зрения моделируемых районов и помещений судна, степень детализации моделирования с точки зрения диаметров моделируемых трубопроводов и сечений кабельных трасс, необходимость разработки технологической документации судна. Техническое задание, при необходимости определяет группу сотрудников конструкторского бюро, привлекаемых к моделированию, техническое задание в обязательном порядке определяет главного строителя электронной модели. Функция главного строителя электронной модели – принятие всех спорных решений в процессе моделирования, организация моделирования, организация приемок электронной модели. Главным строителем электронной модели назначается как правило, заместитель главного конструктора проекта или ведущий конструктор по проекту из общепроектного отдела КБ. Техническое задание в обязательном порядке определяет порядок приемки электронной модели по итогам ее разработки и порядок дальнейшей корректировки и хранения электронной модели. Разработка электронной модели в КБ организовывается отдельным графиком на моделирование или отдельными этапами основного графика с собственными сроками. Необходимо отметить, что разработать электронную модель важно до начала разработки рабочей конструкторской документации а не вместе или тем более после ее разработки. Разработка электронной модели начинается, как правило на этапе технического проектирования (то есть на этапе разработки документации судна в постройке). Базой для создания электронной модели является теоретическая поверхность корпуса судна, созданная на базе теоретического чертежа судна. Имеющаяся поверхность после подбора элементов корпуса и первичных расчетов прочности насыщается корпусными конструкциями. Параллельно с насыщением модели корпусными деталями, специалистами других отделов создаются так называемые компоненты оборудования (трехмерные модели) соответствующие закупаемому для судна оборудованию. По готовности корпусных конструкций в модель устанавливаются сгенерированные компоненты оборудования. После установки компонентов оборудования в модели генерируются кабельные трассы, воздуховоды и трубопроводы. Очевидно, что моделирование содержит в себе те же этапы и последовательность, что и постройка самого судна. По окончании моделирования по судну в целом или по определенным помещениям или строительным районам электронная модель принимается специально созданной приказом руководства КБ комиссией, состоящей из представителей всех отделов КБ, участвующих в разработке рабочей конструкторской документации. Комиссия проверяет электронную модель на соответствие разработанному техническому заданию а также на отсутствие коллизий, то есть пересечений конструкций различных специализаций. По итогам работы комиссии составляется акт приемки электронной модели с указанием необходимых доработок, сроков доработок и ответственных за выполнение доработок. Акт приемки утверждается руководством КБ. Разработанная и принятая электронная модель является основой для разработки всей рабочей конструкторской документации судна. Каждый разрабатываемый в составе РКД чертеж в обязательном порядке подлежит согласованию с хозяевами помещений, назначенными в рамках разработанной документации судна в постройке а также главным строителем модели.

Необходимо отметить, что в настоящее время требования к объему моделируемых помещений и степень детализации модели повышаются. Все больше судостроительных предприятий используют модель как для собственных работ так и для разработки технологической документации, ввиду чего трудоемкость разработки модели повышается. Если еще несколько лет назад модель разрабатывалась в основном упрощено и только для проверок на коллизии, то в настоящее время модель – рабочий инструмент проектанта и завода – основная база для разработки РКД и технологической документации. Неверно разработанная модель и технологическая документация причина брака на производстве. С повышением трудоемкости разработки модели увеличивается количество привлекаемых к моделированию сотрудников КБ. В идеале данным инструментом должны уметь пользоваться все сотрудники конструкторского бюро и разработка любого рабочего чертежа должна начинаться с создания его элементов в модели исполнителем чертежа. Современные конструкторские бюро предусматривают в настоящее время оснащение рабочих мест конструктора двумя мониторами, работающими от одного ПК. При этом один из мониторов отображает трехмерную проекцию из электронной модели судна, а второй – двухмерную проекцию рабочего чертежа. Современными КБ предусматриваются также курсы обучения работе в САПР.

Дата добавления: 2014-08-04; просмотров: 583; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!