ТРЕХМЕРНАЯ МОДЕЛЬ РЕАЛЬНОСТИ

ОАО «ГИАП» в рамках развития в институте системы BIM-технологии приобрело 3D-сканер — устройство, позволяющее создавать точные трехмерные модели реальных объектов с высокой степенью детализации и получать информацию об их поверхности, форме и цвете в цифровом виде. Его практическое применение особенно актуально и выгодно, когда разрабатывается проект реконструкции, модернизации, технического перевооружения и перепрофилирования действующих производств. Сегодня это самая передовая технология создания цифровых трехмерных моделей объектов. 3D-сканер анализирует физический объект (цех, производство и т.п.) и на основе полученных данных создает его подробную 3D-модель. Получается трехмерная «фотография» — точная и детальная компьютерная копия реального объекта в его истинных размерах.

Зачем это нужно?

Приобретение 3D-сканера на этапе внедрения 3D-моделирования — продуманное и взвешенное решение института. Цель — оптимизация процесса создания проектов для действующих производств, сокращение сроков и затрат на сбор исходных данных (предпроектную подготовку). — Когда требуется разработать проект реконструкции действующего производства, перед любым проектировщиком встает первый и главный вопрос: как вписать в существующие капитальные строения и свободные места новые объекты — технологические установки с сопутствующей инфраструктурой, а также наружные сети, подъездные пути, новые здания или сооружения и т.п.? — объясняет начальник отдела автоматизации выпуска проектов ОАО «ГИАП» Борис Бойко. — Традиционно для решения данного вопроса и проведения всех необходимых измерений на объект выезжают представители проектной организации в составе специалистов различных профилей: технологи, строители, электрики, киповцы и т.д. Каждый из них изучает свою область будущего проекта. Чем сложнее объект, тем длиннее список специалистов. Хорошо, если проектируемый объект расположен недалеко от института, но чаще всего группе проектировщиков приходится выезжать в другой город, а то и страну. А это влечет немалые финансовые затраты. Прежде чем приступить к работе на месте, проектировщики должны изучить всю существующую у заказчика техническую, проектную или любую другую документацию на действующее производство, а также проверить ее на актуальность, то есть сравнить с увиденным. Но сделать это зачастую бывает непросто, так как многие документы за десятилетия просто теряются. Да и замерить получается не все и не всегда, потому что на производстве есть места, куда невозможно забраться с рулеткой, особенно если там много трубопроводов и других коммуникаций или они располагаются в труднодоступных местах (трубопроводные эстакады, технологические этажерки, высотные сооружения). Еще одна проблема — возможные неточности при проведении замеров, связанные с отсутствием единого центра координат. Чаще всего при визуальном обследовании специалисты получают всю необходимую информацию, проводят, пусть и с большими затратами времени, требуемые осмотры, измерения, обследования. Но практически невозможно заранее предусмотреть все возможные коллизии по вписыванию объекта проектирования в действующее производство. Чтобы что-то заново замерить и уточнить, приходится вести телефонные переговоры с заказчиком, а то и снова выезжать в командировку. В итоге затраты на подготовительную работу стремятся к бесконечности. С учетом главного принципа инженеров «семь раз замерь, один — начерти» специалисты ОАО «ГИАП» искали способ снизить затраты на трудоемкую, нетворческую, но такую необходимую работу. — Учитывая печальный опыт такой подготовки, мы и попытались минимизировать все вышеперечисленные риски, приобретя 3D-сканер, — отмечает Борис Иванович. — Недешевое, кстати, удовольствие. Все оборудование (сканер, программа, два специальных компьютера) обошлось нам в 60 тыс. долларов. Но оно того стоило.

Практика как критерий истины

В прошлом году новое оборудование было опробовано на практике. Институт получил заказ на разработку проекта действующего производства Московского НПЗ. — Производство, где мы работали, пожароопасное и плотно заставленное оборудованием. Допуск на объект ограничен. Завод построен в 1950-х годах и за это время пережил множество реконструкций. К тому же не всю документацию на оборудование можно было найти, — вспоминает Борис Бойко. — С помощью сканера мы провели 32 обмера с разных точек и создали 32 файла. В результате их обработки (склеивания в один файл) получилась установка, на которую можно посмотреть с любой точки, снять любой размер — измерить трубу, уголок, швеллер, каждый проход. На съемку ушло всего 12 часов. Рабочая группа еще только возвращалась из командировки, а в институте уже началась работа с полученными файлами. 32 скана «сшили» за полтора дня. Получилась 3D-модель, на которой можно увидеть даже такие места, куда физически невозможно добраться и где бессильны любые другие способы измерений. Это позволило удаленно разработать схему монтажа — например, сварить конструкции в другом месте, а потом перенести их в пункт назначения. После создания трехмерной модели производства было выбрано место для новой установки — и она точно вписалась в свободное пространство. Такого эффекта вряд ли бы удалось добиться, даже если бы специалисты института поехали на предприятие с лазерными рулетками. Скорее всего, пришлось бы дорабатывать проект. — Когда мы приехали на Московский НПЗ с 3D-сканером, то столкнулись со скептическим отношением заказчика к этой технологии, — рассказывает собеседник. — Многие специалисты завода пришли понаблюдать за процессом и до самого конца не верили, что настолько точный проект будет подготовлен так быстро. Больше всего времени у нас ушло на расстановку меток на территории, а сам процесс сканирования занял несколько минут.

Преимущества 3D-сканирования

— Повторюсь, что применение данной методики позволяет быстро создать точнейший проект реконструкции действующего производства. А это выгодно и для заказчика, и для нашего института, — подчеркивает Борис Бойко. — Ведь в результате экономятся наши трудозатраты и средства. Для сравнения эффективности можно сказать, что трудозатраты при ручном обмере выше как минимум в 8—10 раз. Немало мы экономим и на командировках. Так, если бы мы занимались замерами на Московском НПЗ старыми методами, то в командировку поехало бы не менее 12 человек. А при использовании 3D-сканера с работой справились трое специалистов за один рабочий день. 3D-сканер незаменим при создании генеральных планов, разработке планов организации строительства, инвентаризации действующего производства с целью получения реальной, пусть и созданной виртуально, модели любого объекта даже при отсутствии на него необходимой технической документации. С помощью 3D-сканера можно получить не обычный двухмерный бумажный план предприятия, а объемный, который дает разработчику возможность почти реального передвижения по территории, не выходя за пределы офиса К слову, опыта практического применения 3D-сканера при проектировании реконструкции действующих производств нет ни у одной проектной организации Беларуси. ОАО «ГИАП» и с этой точки зрения первопроходец. Так что нефтехимическим предприятиям, на большинстве из которых сегодня проводятся глобальные реконструкции и обновление, есть о чем подумать и с чем сравнить. Точный и детальный проект нового производства, которое оптимально впишется в старое, — что может быть выгоднее для заказчика? Наталья ЛАЗАРЕВА, фото автора и из архива ОАО «ГИАП»