1.3 Технологическое и общеинженерное проектирование

Технологическое проектирование. Цель его - синтез оптимальной тех­нологической схемы, расчет материальных и тепловых балансов объ­екта, выбор типа и расчет параметров аппаратов и машин, разработка систем управления производством.

Основу технологического проектирования в САПР составляют математические модели (модули). Благодаря модульному принципу построения подсистем можно использовать типовые решения на от­дельных этапах проектирования, строить разветвленные и гибкие вы­числительные схемы.

Этап технологического проектирования - наиболее динамичный в САПР, поскольку математические модели отдельных ХТП, методы анализа и синтеза технологических схем постоянно совершенствуются по мере развития теоретических основ химической технологии, мето­дов вычислительной математики. Это позволяет оперативно вносить изменения в разрабатываемые проекты и в действующие производства на этапе их реконструкции.

Основу структуры САПР технологического проектирования со­ставляют: банк данных - информационное обеспечение, содержащее данные о свойствах перерабатываемых веществ, получаемых веществ, параметрах оборудования и схем, экономические и технико-экономи­ческие показатели последних, информационно-справочные данные и т. д.; пакеты прикладных программ общего и специального назначения (алгоритмы решения задач оптимизации, модели аппаратов и технологических схем); алгоритмы синтеза технологических схем; алгорит­мы конструкционного расчета и выбора оборудования, размещения оборудования; алгоритмы синтеза систем управления.

Общеинженерное проектирование. В процессе проектирования со­временного производства доля рутинного труда достигает 50%, и при решении задач этого этапа речь идет не только об автоматизации, но и о механизации проектных работ.

Конечным результатом процесса проектирования является ком­плект документов, чертежей, смет и спецификаций. При традиционном изготовлении этих материалов затрачивается труд большого коллек­тива проектировщиков. Поэтому первые разработки САПР были ориентированы на механизацию этой части проекта и в большей степени - на составление спецификаций и комплектование оборудо­вания. С внедрением графических устройств стало возможным изго­товление чертежной документации при помощи ЭВМ.

Упорядочение вопросов документообразования в САПР позволяет существенно сократить сроки их изготовления, повысить качество и снизить трудовые затраты.

Решение большинства задач этапа общеинженерного проектирования связано с объемным представлением объекта. Это компоновка оборудо­вания, архитектурно-строительное проектирование, разработка гене­рального плана, трассировка основных и вспомогательных коммуника­ций. Благодаря применению ЭВМ совершенствуется метод макетирова­ния при проектировании, развивается техника диалоговой графики.

Макетирование и машинная графика. Макеты - это объемные прототипы объектов.

К основным преимуществам макетов по сравнению с графическим изображением относятся следующие: а) благодаря наглядности улуч­шается взаимосвязь между проектировщиками разных специальнос­тей, заказчиками и исполнителями, что ускоряет принятие решений, способствует улучшению координации работ и качества проектов; б) появляется возможность увязки и согласования частей проекта, внесения изменений до начала строительно-монтажных работ, полу­чения исходной информации для автоматизированного проектирова­ния; в) наглядное представление о назначении отдельных узлов помо­гает проработать вопросы обслуживания и ремонта оборудования; г) при проведении строительно-монтажных работ макет цеха (произ­водства) служит эталоном и постоянным справочным материалом.

При проектировании промышленных объектов в химической про­мышленности используют макеты, по существу заменяющие графичес­кое сопровождение проекта.

Макетирование не относится к средствам автоматизации проектирования. Развитием метода макетного проектирования является выполнение деталированных чертежей в изомерии с помощью ЭВМ. Для этого на макете должны быть представлены все необходимые типоразмеры, требуемые привязки (координаты) узлов (аппаратов) в плане и по высоте. На базе этой информации ЭВМ с помощью определенных программ генерирует изомерическое изображение проектируемого объекта. Если такому изображению сопоставить программы оценки затрат на строительно-мантажные работы, трубопроводы, эстакады, дополнительное оборудование (в зависимости от варианта компоновки), то можно выбрать оптимальный вариант компоновки, например, по критерию приведенных затрат.