4.3.2. Система проектирования foran

Краткий обзор

Система ФОРАН - программный продукт фирмы Sener (Испания) - это специализированная судостроительная система CAD/CAE/CIM- система, разработанная с применением единого подхода и единой базы данных, охватываю­щая полностью весь процесс проектирования и подготовки строительства судов и плавучих платформ.

Интересно отметить, что компания Sener создавалась в 1956 г. как специализированное проектное бюро, которое и по сей день продолжает успешно самостоятельно выполнять весь ком­плекс проектных работ по проектированию судов всех типов, применяя систему ФОРАН, первоначальная разработка и по­стоян­ное совершенствование которой осуществляется другим отделе­нием фир­мы. Компания Sener также занимается разработкой технических обоснованных в области судостроения, морского транспорта и эксплуатации морских ресур­сов. Она предоставляет по просьбе судостроительных предприятий необходимую им техниче­скую помощь, работает в области проектирования судостроитель­ных предприятий (проекты новых заводов или модернизация существующих).

Существует прямая и постоянная связь между про­ектным бюро Sener и отделением Sener, занимающимся разработкой CAD/CAM программ­ного обеспечения для судостроения - системой ФОРАН. Это обеспечива­ет, с одной стороны, постоянное отслеживание новых методов производства и новейших техно­логий в области судостроения, а с другой - имеется исключи­тельная возможность "внутреннего" апробирования постоянно развиваю­щейся системы до выхода ее оче­редной версии на судостроитель­ный рынок. В июле 1994 года фирма Sener получила Сертификат ISO 9001 для всех видов деятель­ности фирмы и ее рабочих цен­тров. Эта аттестация является официальным при­знанием факта соответствия самым жестким международным требованиям ка­че­ства.

Подтверждением признания преимуществ, предоставляемых системой ФОРАН, является тот факт, что на сегодняшний день система эксплуатируется более чем на 121 судостроительной верфи и в специализированных конструкторских бюро в 21 стране мира. В России и на Украине версия системы ФОРАН V30 успешно внедрена и эксплуатируется на АООТ Балтийский завод (Петербург), АО Kvaerner Vyborg Shipyard (Выборг), Северное про­ектно-конструкторское бюро, подписан контракт с Севмашпред­приятием (Северодвинск), ЦКБ Коралл (Севастополь), Черномор­ским Судостроительным заво­дом (Николаев). На ряде предприятий России и Украины до сих пор использу­ется 10-я версия системы, закупленная в 1979 по линии МинСуд­Прома СССР.

Система построена по модульному принципу, что позволяет выбирать соответствующую конфигурацию в каждом конкретном случае.

Во всех модулях системы применяется принцип топологиче­ского определения поверхностей, что позволяет вводить измене­ния и осуществлять необходимую модернизацию на любой стадии проектирования, а также сокращает потребности аппаратного и системного программного обеспечения.

Система имеет в своём составе модули, позволяющие генери­ровать сглаженные и согласованные обводы на основе задания основных размеров судна и набора ос­новных параметров, что яв­ляется оригинальной разработкой фирма Sener, не имею­щей дру­гих аналогов.

При разработке эскизных и технических проектов использу­ется единая трехмерная модель. Окончательная "производствен­ная” относится к полному судну и включает атрибуты, позволяю­щие получать информацию о судне в целом, так и об отдельных его системах, обеспечивая выпуск всей не­обходимой рабочей документации. Наличие проверки на несанкционированные пересече­ния в режиме on-line позволяет исправлять ошибки на начальных эта­пах проектирования и сокращать затраты на этапах строи­тельства.

Система ФОРАN обеспечивает передачу данных в стандартную базу данных ORACLE через SQL с генерацией отчетов для работы с другими независимыми приложениями, предоставляя информацию для других отделов и цехов судостроительного предприятия, та­кую, как контроль качества, управление материалов, планирование и контроль, и т.д.

В целом, благодаря функциональным возможностям, предос­тавляемым системой, затраты в чел/час на стадии проектирова­ния снижаются на 40% и на стадии строительства - на 15% при несравнимом повышении точности и надежности полученной инфор­мации. Система предоставляет возможность формирования отчетов и чертежей в соответствии с определяемыми пользователем уровнями сборочных единиц (детали, узлы, подсекции, секции). Па­кеты рабочей документации, ориентированны на конкретное предприятие - пользователь системы, генерируются, автоматизиро­вано прямо из трехмерной модели, включая входные данные для специализированного производственного оборудования верфи, для станков с ЧПУ, роботов и т.д.

Система проектирования FORAN включает е себя следующие подсистемы:

"Корпусные конструкции”;

"Системы и оборудование";

"Общее проектирование";

"Электричество";

“Достройка".

Мы рассмотрим только подсистему "Электричество".

Проектирование в электротехнической части.

Подсистема "Электричество” является интегрированным при­ложением назначе­ние, которого является охват наиболее важных аспектов проектирование и изготов­ления электрических систем как судовых, так и общего назначения. Приложение поддерживается базой данных FORANa, пользова­тельским интерфейсом и всеми средствами трехмерной модели, что обеспечивает очень тесную интеграцию и пол­ную совмес­тимость с другими подсистемами FORANа. Подсистема "Электричество", состоящая из трех модулей “Elink”, Epower" и "Eroute", способна среди прочих, выполнять следующие задачи:

- определение электрооборудования или назначение электриче­ских данных эле­ментам оборудования, ранее определен­ных в модулях насыщения;

- размещение элементов оборудования в трехмерной модели;

- определение клеммных коробок и точек на оборудовании.

- создание каталогов, содержащих характеристики кабелей управления, прибор­ных силовых и осветительных;

- привязка кабельных жил или перемычек к клеммным точкам оборудования на обоих концах кабеля, и автоматическая генера­ция таблиц соединений (программа гарантирует, что процесс со­гласован);

- определение маршрутов прокладки кабелей в трехмерной модели (все средства трехмерной визуализации корпусных конст­рукций и элементов насыщения, а также определение несанкцио­нированных пересечений в режиме on-line);

- определение условий для каждого участка маршрута про­кладки кабелей, таких как размеры и число уровней, проходящих по одному участку, определение разре­шенного количества слоев в одном желобе, допустимой плотности кабелей и допус­тимых ти­пов кабелей, проходящих в каждом из уровней;

- прокладка кабелей в соответствии с маршрутами (предусмот­рены различные режимы прокладки - полностью автома­тический, полу­автоматический, ручной);

- автоматическое получение маршрутной документации, такой как перечни кабе­лей, на каждом сегменте и чертежи прокладки кабелей (включена информация о длине кабеля, весе и центре тяжести);

- создание трехмерной модели кабельных желобов в соответст­вии с геометрией маршрутов и условий прокладки.

Модуль Elink

Задачей этого модуля является задание кабелей и подсоединение электрического оборудования с их помощью.

Любой элемент, подсоединяемый к электросети, может быть определен как электрическое оборудование. Оборудование созданное в подсистеме "Системы и оборудование" также может считаться электрическим, если ему припи­сан соответствующий статус.

Задание кабеля проводится посредством каталогов. Кабельные каталоги содержат информацию о видах и основных характеристиках кабелей, которые могут быть найдены на рынке.

Каталоги организовываются в кабельные спецификации. Каждая спецификация на кабели соотносится с каждым типом закупаемого кабеля. Определяется распреде­ление жил и защитных изолирующих материалов, указывается стандартное обозна­чение.

Для каждого семейства кабелей может быть составлена таблица сечений. Такая таблица содержит некоторые механические и электрические свойства каждого воз­можного сечения. Кабели могут быть определены поштучно и как группа, если они соеди­няют одно и то же оборудование.

Описание подключений требует выбора соединительных точек на терминальной панели каждого оборудования, и определения жилы подсоединяемого кабеля. Должны определяться соединительные жилы в соответствующих контактных колод­ках.

Выходной информацией являются листы подключений и соответствую­щие им спецификации генерируются автоматически.

Модуль Epower. Однопроводные электрические схемы

Модуль создает двухмерную графическую поддержку для описания кабелей электрического оборудования. Процесс полностью интегрирован с подсистемой.

Такие электрические диаграммы - это начальные точки для всей работы по про­ектированию электрических систем. Иерархия электрооборудования и размещения силовых осветительных кабелей основываются на таких схемах.

Схема электрических соединений.

Представляет собой альтернативу листу подключений (из модуля Elink). Созда­ние таких листов должно проводиться на основе схем электрических соединений (контактные колодки, состав кабелей, соединительных проводов, множественных соединений и т.д.).

Электрические расчеты.

Модуль проводит следующие виды расчетов:

Допустимого падения напряжения;

Нагрев кабеля при нормальных условиях;

Нагрев кабеля при коротком замыкании.

Данные о кабелях автоматически берутся из Базы Данных. Если кабель проложен, длина его автоматически берется из его маршрута.

Модуль Eroute. Маршруты кабелей

Пользователь может выполнять следующие операции:

- размещать электрическое оборудование;

- прокладывать кабели. Процесс может быть автоматическим, полуавтоматическим и ручным;

- моделировать кабельные желоба;

- проводить маршрутизацию кабелей или создавать функцио­нальную схему.

Маршрутный лист (путь прокладки) - это графическое изо­бражение нескольких ветвей трасс кабелей. Кабельные трассы состоят из узлов и соединительных линий (перемычек). Положе­ние узлов может определяться положением оборудования, мес­тами разветвлений кабеля или изменением его направле­ния, любой другой вспомо­гательной геометрией.

Существуют три различных типа узлов; соединенные с обору­дованием, узлы прохождения и узлы разветвления (поворота, пе­ресечения). Первые два вида могут быть присвоены электриче­скому оборудованию.

Каждой соединительной линии (между двумя узлами) могут быть приписаны определенные свойства, включая количество слоев и допустимое количество кабелей. При прокладке кабелей посредством кабельных трасс, поль­зователь может выбрать тип прокладывания:

- автоматический. Указывается начальная и конечная точки (узлы) система авто­матически прокладывает кабель кратчайшим путем;

- полуавтоматический. Указываются обязательные и "запрещен­ные" узлы. Система автоматически прокладывает кабеля кратчайшим путем, но с учетом заданных условий;

- ручной. Все узлы, через которые должен пройти кабель ука­зываются вручную.

Когда кабель проложен, то система автоматически рассчиты­вает его вес, длину, центр тяжести и состав. Любые изменения, вносимые в маршрут кабеля, автоматиче­ски обновляют результаты. Программа автоматически проверяет правильность про­кладки ка­беля, проверяя, проложен ли кабель в соответствии с его свой­ствами и про­ектными условиями.

Кабельные желоба моделируются в соответствии с типом ка­беля и желобом, предварительно заданным для каждой соедини­тельной линии функциональной схемы.

Несанкционированные пересечения контролируются в режиме реального времени в момент моделирования кабельных лотков, что помотает избежать ошибок при монтаже и изготовлении. Учи­тываются два вида пересечений – жесткие и мягкие.