Информационная 3D-модель для оперативного управления ТОиР
 
Информационная 3D-модель для оперативного управления ТОиР

Технология информационного 3D-моделирования помогает не только решать задачи промышленной эксплуатации, но и эффективно использовать финансовые активы предприятия. Специалисты «Науки» подробно рассказали о преимуществах такой 3D-модели в январском номере журнала «САПР и графика». Публикуем текст целиком.

Руководство крупных производств отвечает не только за получение прибыли предприятия, но и за безопасность тысяч сотрудников. Оба аспекта тесно связаны с надежной работой оборудования и его своевременным ремонтом.

Индикатор эффективности управления техническим обслуживанием и ремонтами – ведомость работ и материалов. Что будет, если своевременно не включить в неё максимально корректные данные о ремонте какого-либо оборудования? На основании неполной ведомости будет сформирован бюджет, которого не хватит для выполнения работ в полном объёме. Так возникает необходимость дополнительных ведомостей – а значит, увеличения затрат, пролонгации сроков ремонта и простоя оборудования.

Избежать простоя просто

Решить эту проблему позволяют автоматизированные системы оперативного управления ремонтами, отвечающие за безопасную эксплуатацию оборудования. ООО «Наука» давно занимается разработкой подобных систем. На протяжении более 15 лет мы сотрудничаем с одним из крупнейших нефтеперерабатывающих предприятий Северо-Запада. За то время «Наука» создала и внедрила мощную EAM-систему, частью которой является система технического обслуживания и ремонта (ТОиР). Она обеспечивает непрерывную работу производства, решая ключевые задачи эксплуатации – от учёта объектов эксплуатации до обеспечения производства материалами к ремонтам.

В основе системы ТОиР лежит база данных о технических параметрах объектов эксплуатации, связанная с графическим представлением об объекте. Ранее система ТОиР работала на основе 2D-графики – Autocad. Однако требования к эксплуатации растут, и такой подход перестал отвечать требуемым задачам. Поэтому было решено перейти на трёхмерное представление данных, используя Autodesk Revit.

Фрагмент модели технологической установки

3D-модель позволяет получить полноценную визуальную и достоверную с точки зрения технических параметров информацию об объекте эксплуатации, как об объекте ремонта. Пространственное представление объекта эксплуатации позволяет наглядно отслеживать технологические связи со смежными конструкциями и оборудованием. Оперативный поиск нужных производственных объектов и выполнение замеров, не выходя из рабочего кабинета, экономят время служб эксплуатации.

Лазерное сканирование как инструмент валидации учётных данных ТОиР

Создание 3D-модели началось с анализа исходных фактических данных объекта эксплуатации. Специалисты компании «Наука» проработали всю проектную и исполнительную документацию по объекту – вплоть до марок элементов, комплектности и материального исполнения крепежа, прокладочного материала, диаметров труб, типа арматуры, её производителей и класса герметичности затвора.

Однако фото- и видеосъёмка на самом объекте выявили факт несоответствия между его проектной и фактической информацией. Поэтому для разработки модели технологически сложных объектов использовались облака точек, полученные по результатам наземного лазерного сканирования. Таким образом был собран массив фактических данных по объекту, впоследствии сведённый в единую модель для достижения достоверности. Далее модель наполнили свежими данными: внесены материалы по видам оборудования, информация по крепежным элементам, фланцам и т.д. С этого момента по объекту можно выгрузить спецификации и оценить визуально, какие элементы включены в конструктивный состав.

Результат обработки облака точек

Что это дало пользователю системы ТОиР? Объясним на примере трубопроводов. Согласно полученному облаку точек была разработана модель трёхъярусной эстакады и проходящих по ним линиям трубопроводов. Параметры трёхмерных элементов были наполнены актуальными данными.

Модель технологических трубопроводов, полученных на основании облака точек

Полнота информации об объекте эксплуатации, полученной из 3D-модели, даёт возможность оперативно паспортизировать неучтённые трубопроводы и включить их в план ближайшей ревизии. На основании 3D модели была получена и перенесена в системе ТОиР актуальная документация по объекту. После интеграции данных в ТОиР уже можно получить актуальные ведомости работ и материалов, соответствующие тому, что есть на самом деле.

Преимущества достоверности

В системе технического обслуживания и ремонтов автоматизирован процесс формирования ведомости ремонтных работ. Этот процесс стал реализуем благодаря наличию качественного учета и эксплуатационных паспортов объектов. Ведомость работ формируется на основании типовых технологий ремонта в зависимости от вида оборудования и типа ремонта. Итогом формирования ведомости работ является локальная смета на ремонт.

Достоверность исходных данных об объекте эксплуатации прямо влияет на корректность ведомости работ. Например, чтобы осуществить монтаж любого оборудования, нужен крепёж: шпилька, гайка и т.д. Материалы должны быть описаны максимально корректно, так как после подготовки ведомости работ документ передаётся в службу материально-технического снабжения, и происходит закупка потребных материалов.

Указание некорректных позиций в ведомости влечёт за собой многомиллионные затраты на невостребованные материалы, что приводит к дополнительным заказам, а значит, временным и финансовым потерям. Такая ситуация может быть особенно критичной в осеннее время, когда пуск установки необходимо осуществить до её перехода в зимний режим.

«Наука» решила вопрос достоверности данных с помощью применения технологии информационного 3D-моделирования. Данные из модели интегрируются в систему ТОиР. В автоматизированной системе на их основе формируются эксплуатационные паспорта объектов. И именно такие паспорта являются исходными данными для автоматизированного формирования ведомости работ.

Объясним на примере элемента трубопровода – фланца. Существуют несколько основных ГОСТов на фланцы. На основании требований эксплуатации сначала были выделены ключевые параметры, необходимые при составлении ведомости ремонтных работ, – исполнение уплотнительной поверхности фланца, условный диаметр и давление. Каждому сочетанию этих параметров должны соответствовать те или иные длины и массы фланцев, а также количество шпилек и гаек. Важным параметром является и марка стали фланца, которая определяет марку стали крепежных элементов. Кроме того, в зависимости от транспортируемой среды подбирается необходимый прокладочный материал для уплотнения между фланцами трубопровода и арматурой.

До момента создания 3D модели вся информация по фланцам обрабатывалась в системе ТОиР, причём специалисты вручную выбирали крепёж и прокладки из разработанного общего справочника материалов. На этом этапе происходили ошибки, связанные с человеческим фактором. Для автоматизации этого процесса специалисты «Науки» создали семейство «Фланец» в среде Revit и дополнили его таблицами поиска в формате *.csv, связав требования эксплуатации по ГОСТам со всеми возможными комбинациями параметров фланца. Теперь любое изменение его характеристик программа автоматически выдаёт корректное сочетание параметров крепежа и прокладочного материала – время внесения информации сократилось до пары секунд.

Пользователь 3D модели получает следующие преимущества: трудозатраты на подготовку документа снизились от нескольких месяцев до нескольких дней, обеспечивается своевременная закупка и поставка материалов к началу ремонта, указание корректных материалов снижает риск необоснованных закупок, соблюдаются сроки ремонта.

Больше возможностей

Ведение всей эксплуатационной информации на уровне 3D модели позволяет оперативно решать широкий спектр задач. К примеру, обеспечивается своевременное обновление эксплуатационных документов. В свою очередь, это существенно упрощает подачу сведений об экспертизах промышленной безопасности в Ростехнадзор, полностью устраняя угрозу штрафных санкций за устаревшие данные.

Кроме того, один и тот же объект может фигурировать в разных печатных формах. Их ручная обработка повышает риск человеческого фактора. Привязка 3D-модели к листам печати интерактивна, что даёт возможность сохранять все изменения в едином поле и в режиме реального времени.

3D-модель не ограничивается эффектностью визуальной подачи и насыщенностью данными о каждом элементе. Например, при ревизии трубопроводов обязательны работы по замеру толщины стенок элементов трубопровода. Отбраковочная толщина трубопровода зависит от типа транспортируемой среды, диаметра и категории трубопровода. В ТОиР ведётся база данных результатов замеров. «Наука» реализовала возможность ведения такой базы на уровне 3D модели. Если результат по точке замера близится к отбраковочной величине, место замера подсвечивается в 3D модели. Этот сигнал информирует службы, ответственные за безопасную эксплуатацию оборудования, о необходимости принятия управленческого решения во избежание аварийных ситуаций.

Предприятие должно работать непрерывно, чтобы выполнять производственный план выпуска продукции. Как было сказано в начале статьи, ремонт одних элементов установки часто влечёт за собой ремонт других, и важно вовремя это учесть, чтобы соблюсти бюджет и сроки. «Наука» решила эту проблему присваиванием уникальных технических индексов. Каждая ключевая установка обозначается в системе буквенно-цифровым кодом, и его же получают все прилегающие конструкции объекта эксплуатации: фундамент, площадки обслуживания, лестницы и т.д. Благодаря такому подходу при необходимости ремонта элемента конструкции оценивается состояние всего объекта с соответствующим техническим индексом. Это позволяет сразу составить полную ведомость ремонтных работ, избавляя предприятие от согласования неучтённых работ.

Система ТОиР даёт возможность гибко корректировать план ремонтов в службе эксплуатации в зависимости от изменения производственных планов выпуска продукции. Например, один из пользователей системы ТОиР только за 2018 год 37 раз вносил правки в производственный план. И каждый раз за 1-2 дня корректировался график ремонта – причём не в авральном режиме, а в рабочем.

Обеспечивается ли безопасность эксплуатации оборудования, снижаются ли издержки? Ответ очевиден. Чтобы убедиться в эффективности технологии 3D-моделирования на вашем предприятии, оставьте заявку ниже, и наши специалисты ответят вам в течение рабочего дня.

NAUKA ВКонтакте

NAUKA в Facebook

NAUKA в Instagram

Вернуться в пресс-центр






Согласен на обработку персональных данных