OpenPlant - proiectare uzinală

CAD/CAM/CAE/PDM/PLM/ERP

de Mircea Badut

OpenPlant - proiectare uzinală

Istoria CAD-ului a înscris numele ,,Bentley’’ la loc de cinste încă de acum trei decenii, pe când fraţii Bentley creau platforma MicroStation pentru soluţiile software ale companiei Intergraph. Însă tot ea, istoria, a consemnat ulterior şi reforma de portofoliu a soluţiilor Bentley: renunţarea la subdomeniul MCAD şi profilarea mai intensă pe inginerii civile, infrastructuri, GIS şi AEC. Intrând în detaliile acestui portofoliu aflăm că, în categoria ,,Plant Design & Engineering’’, suita de produse ,,OpenPlant’’ stă alături de AutoPLANT, soluţie celebră în domeniul CAD, achiziţionată de la Rebis în 2002. (Apropo de adevărul istoric, categoria ,,Plant Design’’ se reliefează în ograda Bentley în 1998, când aceasta cumpără soluţiile software construite de compania Jacobus pe platforma MicroStation.)

Platforma MicroStation V8i

Întrucât suita de software-uri AutoPLANT, rulând pe platforma AutoCAD, constituie o familie distinctă în portofoliul Bentley (și merită un articol separat), vă propun deocamdată să ne focalizăm pe soluțiile Plant Design native Bentley, adică rulând pe mediile MicroStation. (Nu vom cârcoti în privința modului cum firma Bentley conciliază cele două familii odinioară rivale, pentru că, iată, după mai bine de un deceniu de la preluarea soluțiilor Rebis AutoPLANT, lucrurile continuă să se dezvolte.) OpenPlant, urmaș al soluțiilor software Jacobus, se mândrește cu cea mai înaltă conformitate cu standardul ce guvernează piața Plant Design: ISO 15926 (Industrial automation systems and integration — integration of life- cycle data for process plants including oil and gas production facilities). Aceasta se constituie ca o garanție pentru beneficiari: garanție pentru conformitatea și interoperabilitatea schemelor de modelare a instalațiilor uzinale, pentru coerența și dinamismul informațiilor de proiectare/modelare, pentru aplicabilitatea la mai toate fazele din cadrul ciclului de viață al întreprinderii.

FIGURA 1 OpenPlant

Probabil că cea mai provocatoare chestiune din sfera Plant Design este complexitatea proiectului, accentuată de multi-disciplinaritatea instrinsecă: se reunesc aici chimia, energetica, electrotehnica, ingineriile mecanice, ingineriile civile, arhitectura, economia, comerțul, urbanismul, protecția mediului ș.a.m.d. Aplicațiile software de asistență trebuie să poată organiza și derula această ,,devălmășie’’ cât mai acoperitor și cât mai eficient, indiferent că este vorba de proiectarea unei noi facilități de producție uzinală (cu circulație de fluide, cum defineam subdo- meniul într-un număr anterior al T&T), ori de modelarea CAD pe care o facem când pregătim modernizarea unei instalații existente. În plus, apropo și de integrarea indusă de conceptul PLM, modelul realizat de soluția Plant Design va servi ulterior și operatorului respectivei instalații/facilități (pentru administrare tactică, pentru mentenanță, pentru dezvoltări/adaptări ulterioare), și chiar partenerilor acestuia (furnizori, subcontractanți, colaboratori, beneficiari, auditori, organisme de reglementare/monitorizare, etc). Uneori nici în cadrul soluțiilor software distincția dintre proiectare/modelare și gestionare nu mai este ferm trasată, justificând eventual acronimul fuzionat PD&M: Plant Design and Management.

Componente ale familiei OpenPlant:

  • OpenPlant PowerPID V8i – software destinat proiectării diagramelor uzinale cu fluide (P&ID - Plant and Instrumentation Diagram). Diagramele, deși sunt desene 2D, integrează o inteligență deosebită, atât prin conceptul fluxului tehnologic, cât și prin informațiile cheie privind componentele instalațiilor tehnologice modelate.
  • OpenPlant Modeler V8i – pachetul pentru modelarea 3D a instalațiilor uzinale presupunând conducte; și acesta se bazează pe platforma MicroStation, însă aici emfaza pe tridimensionalitate ridică substanțial nivelul de detaliere și de pluri-disciplinaritate.
  • OpenPlant ModelServer V8i – soluția aceasta, recomandată când la proiect lucrează echipe extinse de specialiști distribuite geografic, asigură administrarea componentelor/resurselor diseminate prin servere ProjectWise V8i.
  • OpenPlant Isometrics Manager V8i – software-ul extrage, din proiectul uzinal, acele informații de speță ,,izometrică’’ (diagrame cvasi- 3D ale instalațiilor tehnologice), furnizându-le celor implicați într-un format neutru, gestionabil independent de platforma CAD.
  • OpenPlant Orthographics Manager V8i – facilitează extragerea/ generarea desenelor detaliate privind planul general al uzinei proiectate/ modelate, pentru uzul operatorului și al partenerilor acestuia.
  • ProjectWise – asistă colaborarea echipelor mari la proiectarea și la construirea obiectivelor extinse/complexe (AECO); asigură diseminarea coerentă a informațiilor/documentelor de proiectare și gestionarea resurselor implicate.

OpenPlant PowerPID

Cu aplicația aceasta vom desena destul de ușor schemele P&ID aferente instalației de proiectat/modelat: din meniul-toolbar principal (Tools) vom alege pe rând componentele dorite (selectându-le din categoriile Equipment, Process sau Instruments), le vom insera în planul proiectului și le vom conecta corespunzător (figura 2). Firește, pentru aceasta software-ul ne pune la dispoziție o bibliotecă de componente (vase, recipiente, pompe, ventile, supape, schimbătoare de căldură, compresoare, motoare, actuatoare, instrumente de măsurare, sisteme de semnalizare, racorduri, flanșe etc), conforme standardelor actuale și fiecare purtând câteva date definitorii (date ce se pot agrega ulterior în analize și rapoarte utile). Diagramele P&ID vor fi apoi automat diseminate (via ModelServer, ProjectWise, AssetWise ori eB-insight) celorlalți specialiști implicați în dezvoltarea și gestionarea proiectului. La nivel individual, fișierele-desen se pot salva în format DWG sau DGN, deci cu o des­chidere generoasă. (Apropo de formate și habitu­dini, reținem faptul că, fiind o aplicație bazată pe platforma Bentley MicroStation V8i, proiectanții folosesc aici particularitățile de interacțiune deja clasice în mediul acesta, precum paralelismul subopțiunilor din comenzile de editare, încheierile de fluxuri prin manevre cu mouse-ul, tentativele de prindere/Osnap etc.)

FIGURA 2. OpenPlant PowerPID meniul

În versiunea OpenPlant PowerPID V8i SS5, prezentată public la începutul lui 2015, aplicația prezenta câteva optimizări la selectare și la operațiile de editare/desenare. De fapt, în acel webinar am putut vedea cum modificarea/com­pletarea de parametri ai componentelor P&ID inserate în proiect declanșează demersurile pen­tru aprobările aferente, în mediul colaborativ. Tot atunci ni s-a arătat cum software-ul oferă asistență la conectarea componentelor, inclusiv pentru integrarea în proiect a celulelor/blocuri­lor fără inteligență inițială (simboluri utilizator). Apropo de blocuri (sau celule, cum se numesc ele în cultura MicroStation), aplicația permite ca ansamblurile de elemente create local să poată fi înscrise nominal în clasele de componente native și să fie stocate inclusiv în server-ul sau cloud-ul alocat proiectului, iar refolosirea lor ulterioară va beneficia de facilitățile de previzualizare și de inserare inteligentă.

FIGURA 3. OpenPlant PowerPID sesiune

Și, dacă tot am vorbit despre componentele de proiect, se potrivește să menționăm faptul că rapoartele pe care aplicația le va genera pot fi profilate pentru a evidenția clase specifice de componente, rapoarte ce apoi vor cunoaște diverse folosințe (inclusiv economice/comerciale).

Vom observa, revenind la ideea lucrului dis­tribuit/colaborativ, și asistența oferită pentru corelarea sesiunilor de lucru secvențiale și/sau paralele, inclusiv prin facilitățile de sincronizare a bazelor de date, ori prin cele de asistență pentru vizualizarea/identificarea și confirmarea modificărilor de proiect.

Soluția OpenPlant facilitează utilizatorilor navigarea prin schemele P&ID acumulate în proiectul uzinal inclusiv prin funcții externe (furnizate de componentele de administrare, precum ProjectWise), dar integrate în interfața software-ului de desenare. (Reținem totuși că OpenPlant PowerPID poate lucra fie ca aplicație stand-alone – în cazul implementărilor/proiec­telor mici/medii, fie în mod conectat la baza de date a proiectului de întreprindere). Pentru că în acest subdomeniu CAD deseori obiectul proiectării are un ciclu de viață foarte lung, implicând preluări de informații digitale exis­tente în formate mai vechi, producătorii aplicației au dotat-o cu abilități de integrare a specificațiilor din proiecte anterioare, AutoPLANT (Rebis), PDS (Intergraph) sau PlantSPACE (Jacobus). În plus, la conversia proiectelor P&ID se angajează și facilități de verificare a consistențelor (inclusiv a corespondențelor dintre proiectele 2D (P&ID) și cele 3D (3D piping)), deci o altă conformare la recomandările ISO 15926. De altfel, ne amintim (iar dacă lucrăm efectiv în domeniul PlantDesign nu pierdem niciodată din vedere) faptul că aici e vorba de proiecte complexe, deci implicând seturi mari de fișiere-desen, colecții de date și,poate cel mai important, o mulțime de (felurite) conexiuni/relații între componentele proiectului. Așa că nu ne surprind deloc abilitățile de colaborare dintre OpenPlant PowerPID și aplicațiile adiacente, precum OpenPlant Modeler, Bentley Instrumentation&Wiring, Bentley Data Manager ș.a.

FIGURA 4. OpenPlant Power Modeler – sesiune

OpenPlant Modeler V8i

Da, acesta este software-ul destinat proiectării/modelării tridimensionale a instalațiilor uzinale. El este cel care va duce la nivelul următor de detaliere inginerească schema tehnologică proiectată cu soluția P&ID. De acum, componentele de proiect nu mai sunt simboluri, ci piese și ansambluri mecanice (desigur, neavând totuși gradul de detaliere din MCAD, pentru că aici trebuie doar inserate, nu și fabricate), colecția acestora formând biblioteci cu profilări specifice, servind convergent modelarea digitală/virtuală a uzinei (uzina fiind o secție de producție chimică, o instalație de rafinare a petrolului, o centrală termo-electrică ș.a.m.d.).

Și aici avem parte de asistență la inserarea componentelor în proiect: de fapt, cerințele de conectare sunt mai complexe, așa că vom aprecia inteligența de relație a obiectelor, respectiv abilitatea de a face proactiv unele mici adaptări pentru a se potrivi între ele (fie că este vorba de conectarea flanșelor de racordare, de alinierile axiale, de potriviri pe suporți/stative/fundații – apropo, de acum avem în biblioteca de componente și o mulțime de structuri-suport pentru susținerea/fixarea entităților de proiect active).

De altfel, OpenPlant Modeler include un verificator de reguli mult mai ambițios, care ne va ajuta sa validăm inserarea componentei atât prin conformitatea la cerințe generice, cât și la reguli specificate de utilizator/beneficiar. Dacă software-ul P&ID gestiona o mulțime de cerințe geometrice (controlabile de utilizator la nivelul componentelor prin categoria de proprietăți „Design Conditions”), aici lucrurile sunt și mai accentuate. Considerată dintr-o perspectivă macro, verificarea consistenței (deși manifestată analitic) asigură, de fapt, respectarea de către modelul 3D a unor cerințe sintetice, inclusiv pentru conformitate contractuală sau cu reglementările guvernând domeniul de activitate al întreprinderii (precum ISCIR-ul de la noi, după cum menționam anterior în T&T). Dacă este vorba de o implementare OpenPlant integrată (pentru proiecte medii/mari), atunci folosirea lui Modeler presupune că serverul de proiect (OpenPlant Modelserver) este pornit (inclusiv ca serviciu Windows pe stația PC a utilizatorului), iar sesiunea de lucru se poate demara din ProjectWise Explorer V8i. Iar dacă modificarea instalației modelate s-a realizat în ,,OpenPlant PowerPID’’, atunci deschiderea proiectului în Modeler va determina atașarea automată a modelului P&ID (salvat acolo ca ,,i-model’’), iar proiectantul poate începe validarea transpunerii în 3D a respectivelor modificări angajând instrumentul de verificare a consistențelor. În caseta ,,Consistency Checker’’ obiectele adăugate de sesiunea P&ID anterioară (2D la origine) apar înscrise cu trei culori:

  • verde – atunci când OpenPlant Modeler a reușit să insereze obiectele 3D corespondente și acestea sunt corect integrate în proiectul instalației;
  • albastru – dacă în proiectul 3D s-au adus obiectele corespondente, dar există inconsistențe (nesatisfacerea unor reguli de proiectare, fie acestea chestiuni de asamblare geometrică, de flux, de coliziune, etc)
  • roșu – când OpenPlant nu a reușit să găsească/insereze automat componenta 3D corespunzătoare entității 2D definite în sesiunea P&ID.

FIGURA 5. OpenPlant Modeler conducte

Desigur, utilizatorul va trata pe rând pozițiile roșii din listă, apoi pe cele albastre: un click dreapta de mouse pe fiecare articol va deschide un meniu cu operațiile posibile, din care va fi aleasă cea convenabilă intențiilor de proiectare. Indiferent de abordare (că proiectul începe în PowerPID ori în Modeler), proiectantul derulează aici, în Modeler, o gamă largă de operațiuni: inserări de obiecte, înlocuiri de obiecte, modificări parametrice/dimensionale, modificări de flux, definirea de conexiuni fizice și de relații informaționale etc, însă cu o rafinare deosebită – inclusiv până la a considera detalii de îmbinare (organe de mașini) ori de etanșare (cu elemente specifice de izolare). Software-ul ajută și documentează aceste operații, asigurând totodată coerența proiectului și deschiderea către ceilalți specialiști implicați în derularea acestuia. De altfel, apropo de abordări în fluxul de lucru, OpenPlant Modeler V8i permite atât proiectarea centrată pe componente (,,data-centric design”), cât și pe cea convențională, centrată pe documente (,,file-based design”).

Apropo de abordări, amintim și software-ul OpenPlant Project Administrator (recent actualizat), util pentru pregătirea și configurarea proiectelor OpenPlant Power PID și OpenPlant Modeler (asigurând utilizatorului controlul pentru: spațiul de lucru, șabloane, scheme, variabile de configurare, clase, proprietăți, relații). Ar mai fi multe lucruri interesante de spus, însă articolul nu-și poate depăși menirea. Ne oprim, deci, spicuind sintetic și concluziv din abilitățile suitei OpenPlant: acoperirea cerințelor deosebite privind proiectarea instalațiilor uzinale, asigurarea interoperabilității între specialiști, gestionarea superioară a relațiilor dintre entitățile și resursele proiectului, suportul pentru administrarea instalațiilor pe durata întregului ciclu de viață, conformitatea cu standardele industriale și cu normele societății.

FIGURA 6. OpenPlant Modeler – secvenţe


English summary

OpenPlant is a software solution ensuring intrinsic multidisciplinarity, which encompasses chemistry, energetics, mechanic and civil engi- neering, architecture, economy, trade, urban planning, environment protection, etc. The software enables task sharing or cooperation and support for correlating sequential and/or parallel working sessions, including by synchronization of databases, and assistance for viewing, identifying and configuring project amendments. It allows the integration of previ- ous project specifications and provides consistency verification tools. It is possible to insert components provided compliance with intercon- nection conditions (functional, geometric, security, etc.) is ensured, and to check consistency with previously added components based on different colours, according to compatibilities. The design and specialist interoperability requirements, the manage- ment of relations between modules and project resources, and the lifetime management of resources are ensured.


Mircea Băduț este inginer, consultant CAD/IT



Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord