СТАТЬЯ
3 февраля 2023
Конструкторский отдел

Конструкторский отдел отвечает за расчет конструкций и разработку комплекта чертежей для изготовления зданий, конструкций, технологического оборудования и трубопроводной обвязки, а также разработки нового оборудования.

Работа начинается с получения задания от технологического отдела, содержащего основные параметры оборудования, конструкций (в т.ч. размеры, пространственную конфигурацию, состав и пр.). При необходимости выполняется обследование объекта с обмерами существующих помещений, оборудования.

Чертежи выполняются как по ЕСКД (Единая система конструкторской документации) так и по СПДС (Система проектной документации для строительства).

В современных технологиях проектирования сначала разрабатывается 3D -модель, на которой совмещено не только технологическое оборудование с обвязкой и КИПиА, но и конструкции здания, инженерные, специальные слаботочные системы.

Кроме того, в трехмерной модели (BIM-проектирование) прорабатываются узлы сборки, крепления конструкций и оборудования, грузоподъемные узлы и многое другое.

Трехмерная модель визуально максимально приближена к конечному результату, отличается реалистичностью и высокой детализацией, возможностью тестирования, например удобства доступа, особенно с использованием современных VR-средств.

В модель легко внести промежуточные изменения, например, изменить размеры или топологию поверхности, добавить или заменить, удалить детали, перестроить взаимное расположении сооружений, блоков.

Обычно (для крупных, сложных моделей) каждый блок разрабатывается индивидуально, а затем встраивается в общую структуру 3d – модели.

Дизайнерские и конструкторские программные продукты полностью совместимы с любым другим программным обеспечением: программами, используемыми промышленными станками, приложениями в проведении инженерных расчетов и др. Обеспечивают экономию ресурсов, времени, упрощают работу конструкторов и повышают их производительность.

Разработка совмещенной 3D -модели позволяет существенно снизить ошибки при разработке проекта, избежать несостыковок и в целом сокращает время на реализацию проекта.

После согласования 3D-модели конструкторы производят «нарезку» чертежей путем выполнения сечений трехмерной модели в основных узлах, а также подробных спецификаций с указанием всех материалов.

Результатом конструирования является как сама 3D -модель, так и комплект чертежей (общих по частям, изделиям, сборочных чертежей, узлов и пр.) и подробные спецификации по блокам и общая.

На совмещенной 3-d модели отображаются не только конструкции здания, инженерные системы, технологическое оборудование, трубопроводная обвязка, но и системы, сети электроснабжения, автоматизации, специальные слаботочные системы.

Также на 3d-модели легко проверить не только взаимную прокладку сетей, но и технологические проходы, доступы для обслуживания, проемы для монтажа/демонтажа и многое другое.

Также для первичного согласования с Заказчиком возможно выполнение промышленного дизайна изделия (в т.ч. так называемой «3D-бродилки»), которая позволяет осуществлять перемещение виртуального сотрудника внутри здания, что позволяет оценить удобство эксплуатации оборудования и соблюдение технических норм.

Именно на этапе промышленного 3d-дизайна изделия проект из эскиза или комплекта чертежей формируется в практически окончательную модель внешнего вида, которая в дальнейшем незначительно дорабатывается в деталях.

Все основные нюансы, связанные с изготовлением, сборкой и эксплуатацией моделируемого объекта, учитываются именно на этом этапе.

Чтобы максимально качественно спроектировать 3Д-модель, в рабочую группу привлекаются специалисты прочих отделов, в сотрудничестве с которыми вырабатывается наиболее оптимальная конфигурация деталей, узлов, оборудования, блоков.

В т.ч. определяются, к примеру, толщины стенок корпусов изделий, элементы усилений, внешний вид изделия, способы сборки, определение внешнего вида и отделки изделия, производится предварительный расчет на прочность. Что предполагает, с одной стороны, необходимость экономии материала и уменьшение количества сборочных операций, уменьшения занимаемой площади (в т.ч. при транспортировке), а с другой, необходимость сделать конструкцию достаточно прочной.

Помимо разработки поверхности изделия и составных частей устройства, промышленное конструирование может включать ряд предварительных тестов. На этом этапе возможно виртуально поместить испытуемый объект в расчетные эксплуатационные условия (например расчетное моделирование гидравлических нагрузок, потоков, переноса тепла, фронта температур и пр.), тем самым выявить слабые стороны объекта и провести ряд мероприятий по их устранению.

В мировой практике метод моделирования обходится гораздо дешевле, нежели изготовление и последующее испытание ряда опытных образцов с их доработкой и повторными испытаниями.

После определения всех элементов изделия проводится поверочный расчет на прочность изделия, с целью проверки несущей способности в рабочих условиях.

Промышленное конструирование требует от группы конструкторов не только глубокого владения различным программным обеспечением, в т.ч. выполнением расчетов, но также и хорошего понимания процедур, связанных с изготовлением деталей, сборкой/ разборкой узлов, созданием продукта, знаний свойств материалов и многого другого.

Промышленный дизайн и конструирование изделий, установок является ключевой частью проектирования, производственного цикла и получения цифровой модели объекта проектирования, строительства (building information model, BIM).

Основная работа в разработке промышленного дизайна ложится на рабочую группу технологов-конструкторов.

Компьютерные, виртуальные технологии играют важную роль в любом виде деятельности, особенно в промышленности. Поэтому 3d-моделирование является необходимым этапом разработки, особенно для сложных объектов, которая дает заказчику множество неоспоримых преимуществ.

Трехмерное моделирование помогает превратить разрозненные, не связанные друг с другом мнения, наброски и оборудование в реальный единый продукт, который можно не только осмотреть со всех сторон, но и протестировать до начала его изготовления.

Использование современных методов моделирования позволяет не только существенно снизить риски ошибок отдельных сотрудников, но одновременно согласовать все проверенные мнения и идеи в едином продукте.

С помощью трехмерного моделирования в мире был решен целый ряд взаимосвязанных задач – в частности, оптимизировалось количество и степень сложности промежуточно-сборочных операций, оптимизировались затраты материала (в т.ч. за счет наиболее оптимальных выкроек деталей и оптимальных узлов усиления конструкций), улучшилась эргономика и прочие условия труда, снизился риск травм производственного персонала, оптимизировались габариты производственных зданий и потребления электроэнергии, что в целом позволяет повысить энергоэффективность и фондоотдачу (эффективность использования основных средств организации), снизить эксплуатационные затраты.