PRoAtom - Информационная 3D модель строительной части АЭС в проекте MULTI-D

Е.Е.Шпагин, ОАО «НИАЭП»

В настоящее время трехмерное информационное моделирование в разной степени коснулось различных отраслей, атомная отрасль не стала исключением. Сокращение издержек в современном строительстве, уменьшение стоимости и сроков производства готового продукта требует оптимизации организации строительных процессов (Multi-D) и системы управления жизненным циклом (СУЖЦ) объекта. Исходными данными для успешной реализации данных проектов является полностью наполненная информационная 3D модель строительной части АЭС.

Технология Multi-D позволяет оптимизировать процесс строительно-монтажных работ и календарно-сетевого планирования (до начала строительства объекта определять доказуемые строительные объемы, сроки производства работ и стоимость). В период производства работ Multi-D позволяет оперативно отслеживать этапы производства работ, управлять поставками оборудования, оценивать риски проекта, отслеживать фактическое выполнение. На рис.1 представлен принципиальный алгоритм использования Multi-D технологии.

Рис.1 Принципиальный алгоритм использования Multi-D технологии.

Система управления жизненным циклом (СУЖЦ) объекта направлена на решение вопросов эксплуатации объекта (планово-предупредительный ремонт, обучение персонала) и утилизации. Информационная полностью наполненная 3D модель позволяет в реальном времени, до начала производства работ, отработать любые строительно-монтажные процессы, оценить риски, обучить персонал.

К решению задач проектирования относятся:

· выпуск рабочей документации;

· достоверное определение коллизий с учетом внутреннего наполнения строительных конструкций;

· использование 3D моделей особо сложных строительных конструкций в условиях строительной площадки совместно с 2D чертежами.

В ОАО «НИАЭП» я занимаюсь методологией 3D моделирования строительной части АЭС. С 2010 года по настоящее время я занимаюсь разработкой и поддержанием актуального уровня технологии 3D моделирования. На начальном этапе создания технологии был проведен комплексный анализ существующих систем кодирования, в том числе KKS. По результатам анализа было установлено, что существующие системы кодирования не удовлетворяют, в полной мере, потребностей 3D моделирования строительной части, и принято решение о разработки собственной универсальной комплексной системы кодирования для строительной части. Мною были разработаны и апробированы универсальные типовые структуры объектов и элементов строительной части, типовые наборы параметров и атрибутов, содержащие всю необходимую информацию строительной части в систематизированном виде. Типизация структур, атрибутов и параметров позволила сделать процесс нормирования строительно-монтажных работ автоматизированным. Мною разработаны правила сборки 3D модели строительной части. Данные правила позволяют организовать одновременную работу значительного количества пользователей в рамках одной 3D модели объекта или любой ее составной части, позволяют однозначно относить граничные элементы внутреннего наполнения к организационным уровням структуры 3D модели. На рис.2 представлена принципиальная схема организации структуры информационной полностью наполненной 3D модели строительной части АЭС.

Рис.2 Принципиальная схема организация структуры 3D модели

Разработанная технология предполагает отказ от предварительного создания каталогов примитивов и элементов строительной части. Динамический актуальный каталог формируется в процессе создания 3D модели посредством применения PF-технологии. «PF-технология» – технология многопоточного 3D моделирования. Концепция PF-технологии разработана мной и апробирована в реальном проекте по созданию информационной 3D модели Ростовской АЭС Блок №4. Отличительной особенностью технологии является:

· формирование актуального динамического каталога элементов строительной части;

· выявление коллизий на ранних стадиях проектирования;

· сокращение сроков 3D моделирования на 15-20%;

· высокая степень детализации (см. Рис. 4,5,6).

Работа ведется в едином информационном пространстве, поэтому созданная 3D модель строительной части АЭС доступна в реальном времени для специалистов, занимающихся проектами Multi-D и СУЖЦ.

Результаты применения технологии представлены на схеме рис.3.

Рис.3 Результаты применения технологии.

Разработанная технология 3D моделирования строительной части АЭС позволяет создавать 3D модели объектов любой сложности с уровнем детализации, соответствующим реальному объекту. При этом предусмотрена возможность создавать не только строительные объекты атомной отрасли, но и промышленные и гражданские объекты других отраслей. Технология не ориентирована на конкретное программное обеспечение и может быть применена на любом строительном программном обеспечении, отвечающим минимальным требованиям технологии. Разработанные системы кодирования и сокращений элементов структуры и элементов строительной части являются универсальными и могут быть настроены под нормы и требования заказчика.

Рис.4 Ребристая плита перекрытия

Рис.5 Пространственный каркас

Рис.6 Фрагмент армирования перекрытия