Системи автоматизованого проектування (САПР). Виготовлення ПКД в САПР

Водопостачання, каналiзацiя, очистка пpиpодних i стiчних вод передбачає вико­ристання комплексу складних iнженерно-тех­нiчних споруд i вимагає значних ка­пiтальних та експлу­а­та­цiйних за­трат. Санiтарнi i технiко-економiчнi показники об'єктiв за­кла­даються на стадiї їх проектування.

В умовах багатоварiантностi допустимих рiшень, ускладнення технологiй і постiйного поглиблення знань про процеси, все бiльш очевидною стає необхiднiсть впровадження науково об­грун­то­ваних методiв автоматизованого проектування (АП) споруд ВiК.

Пiдвищення якостi проектних рiшень i продуктивностi працi може бути реалiзовано за рахунок впровадження САПР, якi нада­ють новi можливостi I викликають перетворення процесу проек­ту­вання.

САПР - це органiзацiйно-технiчна система, що складається з комплексу засобiв АП, взаємозв'язаних з пiдроздiлами ПО або колективом фахiвцiв, і виконує автома­ти­зоване проектування.

В САПР, як сукупностi засобiв i методiв для здiйснення АП, видiляють такi частини (забезпечення): технiчне, математичне, iнформацiйне, лiнгвiстичне, про­грамне, методичне i органi­за­цiй­не.

Об'єктом дослiдження при автоматизованому проектуваннi є, з одного боку, проект пiдприємства, а з iншого - процес проек­ту­вання, якi розглядаються з позицiй системного аналiзу.

Розгляд проекту пiдприємства як системи дозволяє засто­су­вати так званий бло­ко­во-iєрархiчний пiдхiд, згiдно якого про­ект розбивається на кiнцеве число блокiв (пiдсистем I-го рiвня), що допускають окреме проектування, кожен з яких, в свою чергу, розбивається на кiнцеве число блокiв (пiдсистем 2-го рiвня), i т. д. до тих пiр, поки не утворяться блоки (пiд­системи), якi приймаються неделимими. Пiдсистемами I-го рiвня для проекту пiдприємства можуть бути технологiчна, будiвельна, санiтарно-технiчна, теплотехнiчна, електротехнiчна та iншi частини.

Подальше застосування iєрархiчного i блокового дiлення, наприклад, техноло­гiчної частини приводить до видiлення еле­ментiв, що характеризують функцiональне призначення, функцiю, структуру, компоновку i органiзацiю, якi, в свою чергу, можуть бути розчленованi.

Функцiональне призначення визначається метою i при­з­на­чен­ням технологiчної частини, що проектується, об'єктом вироб­ниц­т­ва для якого призначена система, її асортиментом i показ­ни­ками. Функцiя характеризується процесом (законом) перетворення i формування необхiдної якостi продукта, описується техно­ло­гiч­ними операцiями i зв'язками мiж ними (технологiчна схема).

Структура характеризується складом технологiчного облад­нан­ня (типом обладнання), його кiлькiстю i матерiальним зв'яз­ком мiж обладнанням (жорстким, гнучким).

Компоновка є схемою розташування обладнання i комунi­ка­цiйних зв'язкiв на територiї цеху, будiвлi з прив'язкою об­лад­нання до енергоносiїв, характеризується структурою площ i ко­му­нiкацiйних зв'язкiв.

Органiзацiя визначає закони робти з системою, що про­ек­ту­ється. Елементами органiзацiї є трудовi, матерiальнi i енерге­тич­нi ресурси.

Сучасний етап науково-технiчного прогресу характерiзується динамичним розвитком електронно-обчислювальної технiки i ме­то­дiв кiбернетики, якi використовуються практично у всiх галузях людської дiяльностi, кореневим чином змiнюючи умови i техно­ло­гiю iнженерної i управлiнницької працi.

Масове застосування персональних комп'ютерiв (ПК) приво­дить до того, що все ширше коло людей стає користувачами ПК. Ком­п'ютерна грамотнiсть вже є важливою частиною загаль­но­люд­сь­кої культури.

Системи автоматизованого проектування (САПР) - визнана об­ласть застосу­вання обчислювальної технiки. Комп'ютер може на­дати проектувальникам i конструк­торам повний набiр можливостей САПР i визволити їх вiд рутинної роботи, надати мо­ж­ливiсть займатися творчiстю, що рiзко прискорює продуктивнiсть працi.

Пpинципи побудови САПР, пеpехiд до комплексної автома­ти­за­цiї пpоектування пеpедбачає утворення технологiчних лiнiй, якi складаються з окремих автомати­зо­ва­них pобочих мiсць (АРМiв). їх об'єднання в послiдовностi, яка вiдповiдає потpебам пpо­цесу пpоектування, врахуванню його стадiйностi, утворює певну тех­но­логiчну завеpшеннiсть. Напpиклад, в УкpНДIПцивiльсiльбудi pоз­pоблюється автоматизована техноло­гiч­на лiнiя по пpо­ек­ту­ван­ню об'єктiв будiвництва - "АТЛ-Пpоект".

Основу пpогpамного забезпечення "АТЛ-Пpоект" складають пpогpамнi пакети, якi pозpобляються в межах системи "Маестpо-СAD", що пpацює в середовищi гpафiчного pедактоpа AutoCAD. На єдинiй технологiчнiй i iнфоpмaцiйнiй основi об'єднано пpогpамне забезпечення АРМiв аpхiтектоpа, констpуктоpа i сантехнiка (пакети "Маестpо-А, К, С"). Креслення можна передати з одного робочого мiсця на iнше без будь-яких переробок в "електронному" виглядi на дискетах або по локальнiй комп'ютернiй мережi.

Найповнiшим у системi є програмне забезпечення АРМа архiтектора - пакет "Маестро-А". В наш час вiн забезпечує виконання в автоматичному режимi практично всiх видiв проектних робiт i операцiй, зв'язаних з розробкою архiтектурно-будiвельних креслень на стадiях "Ескiзний проект", "Проект", "Робоча документацiя".

Важливою частиною створюваної на основi системи "Маестро-САD" лiнiї автоматизованого проектування є програмне забезпечення АРМа iнженера-конст­руктора - "Маестро-К". Це багатоцiльова система, котра включає всi необхiднi роз­ра­хунки, бази серiйних та iндивiдуальних виробiв. Пакет має модульну структуру, назви котрих говорять самi за себе: "Перекриття", "Перемички", "Стрiчковi фундаменти". В стадiї розробки перебувають програмнi модулi, пов'язанi з виконанням розрiзiв фундаментiв, спрощеним збором навантажень для фундаментiв будь-якого типу, роз­робкою монолiтних залiзобетонних конструкцiй i скатних дахiв.

Автоматизоване виконання важливого роздiлу проектних робiт забезпечує пакет програмних модулiв санiтарно-технiчного проектування - "Маестро-С". Модулi, якi складають цей пакет, постiйно удосконалюються. Вже пройшли практичну апробацiю такi модулi як: "Опалення", "Водопровiд i каналiзацiя", "Газопостачання".

При реалiзацiї функцiй цих програмних модулiв виконуються необхiднi розрахунки за даними, що отриманi в електронному виглядi вiд АРМа архiтектора. Результатом цього є комплекти креслень ОВ, ВК, ГС, специфiкацiї обладнання, вiдо­мостi матерiалiв та об'ємiв робiт.

На даний момент розробляється програмний модуль "Венти­ля­цiя", котрий доповнює програмне забезпечення АРМа iнженера-сан­технiка.

Автоматизацiя проектного процесу може бути досягнена тодi, коли буде виконане програмне забезпечення АРМа iнженера-елект­ри­ка в межах системи "Маестро-CAD".

Наступний етап в розвитковi автоматизацiї проектного процесу – це вiдлагод­ження програмного забезпечення по автоматизацiї проектування зовнiшнiх iнженер­них мереж. Ця робота тiсно пов'язана з розробкою програмного забезпечення проек­тування генеральних планiв, проектiв детального планування, проектiв забудови.

З метою виконання топографiчних i планувальних робiт використовують програмне забезпечення по геодезiї i плануванню- "ТОПОКАД". В автоматизованому режимi обробляються матерiали iнженерно-геологiчних вишукувань, викреслюються елементи топоплану i наносяться горизонталi, а також реалiзується комплекс робiт по виконанню креслень генплану, включаючи iнженернi мережi, споруди, упоряд­кування, дороги тощо.

Логiчним завершенням технологичного ланцюга повинен стати випуск кошто­рис­ної документацiї на ПЕВМ. Дослiдна експлуатацiя пакета програм по автомати­зацiї кошторисних робiт уже виконується. В найближчому майбутньому планується забезпечити зв'язок всiх модулiв "МАЕСТРО" з комплексами програм по розрахунку i випуску кошторисiв "АВК".

Спланована iз конкретно поставленими завданнями робота програмiстiв при тiснiй взаємодiї з проектувальниками, з однiєї сторони, i поетапне впровадження окремих програмних модулiв, з другої, є основою дiйсної автоматизацiї у вхiх ланках виробничої дiяльностi i успiшної роботи по створенню в проектних органiзацiях власної автоматизованої лiнiї проектування.

Для органiзацiї роботи в єдиному iнформацiйному середовищi на кожному робочому мiсцi встановлюється Ядро сантехнiчного пакету, котре включає Адмiнiстратор Проектiв, програмне оформлення креслень, сервiснi функцiї.

Три сантехнiчнi модуля можуть встановлюватись на ПК разом або в будь-якiй комбiнацiї. Модулi мають загальний алгоритм роботи. В складi модулiв є бази елемен­тiв систем, якi найчастiше використовуються в житлово-цивiльному будiв­ництвi, що в комбiнацiї з розробленними функцiями розташування i креслення систем дозволяє виконати креслення планiв будинкiв з системами опалення, ВК i газопостачання. Кожен модуль "Маестро-С" викорис­товує свої шари для креслення систем. Функцiї креслення елементiв системи пра­цюють в середовищi Автокада i використовують його засоби, але вiд проектувальника потрiбнi знання лише декiлькох команд Автокада типу "Покажи" або "Сотри" для зручностi роботи i виправлення своїх помилок.

Для вiдмальовки систем iснують функцiї розташування стоякiв, установки приладiв i елементiв, вiдмальовки схем розводки i пiдводки, рiзнi види маркерiв трубопроводiв. При розташуваннi приладiв, вiдмальовцi елементiв системи використовуються величини, якi легко змiнити, i параметри прив'язки та установки, об'єктна прив'язка встановлюється програмно в залежностi вiд виду роботи. Функцiя знiмку ("фотографування" мiсцеположення) стоякiв дозволяє точно перенести встанов­ленi на одному поверсi стояки на плани iнших поверхiв.

Аксонометричнi схеми систем можна отримати в автоматизованому режимi, проектувальник має тiльки вказати порядок збирання загальної схеми опалення, ВК чи газопостачання iз фрагментiв, якi програмно сформованi по кожному поверсi. Складнi схеми, при необхiдностi, можна допрацювати, для чого iснують додатковi функцiї в роздiлi "Редагування" чи використовуються засоби Автокаду.

При необхiдностi, можна сформувати аксонометричнi схеми з частини елементiв. Можна сумiстити на одному кресленнi схеми рiзних систем, наприклад: водопроводу i опалення, для проробки складних вузлiв перетину трубопроводiв, якi розробленi окремо.

Модуль "Опалення" має роздiли пiдготовки iнформацiї для передачi на розра­хунок тепловтрат i гiдравлiчного розрахунку мережi в системi АРС-ПС.

Занесення iнформацiї про огородження виконується програмами при роботi в графiчному екранi в середовищi Автокада в звичному для користувача режимi. Пiсля вводу всiєї iнформацiї формується текстовий файл в макетi i з iм'ям, яке сприймає система АРС-ПС. При використаннi даних програм пiдготовки iнформацiї користувач звiльняється вiд рутинної роботи визначення розмiрiв стiн, пiдрахунку, занесення iнформацiї в табличнi файли і т.д.

Для зняття iнформацiї про огородження плани споруди повиннi бути розробленi в середовищi "МАЕСТРО".

"МАЕСТРО-С", в складi якого зараз виконується програмний модуль "Венти­ляцiя" розроблений програмiстами ОАО "Добробут" i спецiалiстами iнституту "УкрНIIПцивiльсiльбуд".

Крiм того, нинi в iнститутi ведеться дослiдна експлуатацiя графiчного програмного комплексу по проектуванню зовнiшнiх санiтарно-технiчних мереж. До складу комплексу входять модулi по проектуванню мереж теплопостачання, водопроводу, дощової каналiзацiї (з розрахунком) i фекальної каналiзацiї.

Впровадження даного комплексу програм дає можливiсть повнiстю автомати­зу­вати процес проектування зовнiшнiх санiтарно-технiчних мереж, а в поєднаннi з вико­ристанням програмних модулiв "МАЕСТРО-С" - автоматизувати весь комплекс санi­тарно-технiчних робiт з проектування о'бєктiв будiвництва в рамках "АТЛ-ПРОЕКТ", що формується.