«ПОИНТ» — официальный дистрибьютор Autodesk в России

Новая идеология проектирования

ОАО «Ижорские заводы» Промышленное оборудование

В ОАО «Ижорские заводы» с помощью продуктов Autodesk спроектирован и изготовлен реактор гидроочистки вакуумного газойля для модернизации нефтеперерабатывающего завода

О проекте

Политика государства и новые европейские стандарты топлива (Евро-5) побудили российские нефтеперерабатывающие заводы увеличивать глубину переработки нефти, разрабатывать инвестиционные программы и вкладывать деньги в совершенствование оборудования. Чтобы перейти на производство топлива стандарта «Евро-5», компания «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез» начала модернизацию нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) в г. Кстово (Нижегородская область).

ОАО «Ижорские заводы» выполнило рабочее проектирование и изготовило для этого завода реактор гидроочистки вакуумного газойля 3R-2001. Он представляет собой сосуд длиной 30 метров с наружным диаметром более 6 метров, толщиной стенки 215 мм и массой около 800 тонн. Условия эксплуатации реактора предполагают высокую температуру, давление и химически агрессивную среду. Оборудование такой сложности для нефтехимического комплекса производится в России впервые.

«Реактор 3R-2001 стал для нас своего рода полигоном по отработке современных методов проектирования. Полученный опыт показал, что освоение технологии твердотельного моделирования на базе Autodesk Inventor в наиболее полной мере отвечает задачам, которые ставит перед конструкторскими службами производство оборудования для атомной и нефтехимической отраслей».
В.В. Петров, главный конструктор

Задача

Чтобы успешно выйти на новый рынок крупногабаритного нефтехимического оборудования, предприятию необходимо было решить две задачи:

  • cократить сроки изготовления оборудования;
  • снизить затраты на собственный инжиниринг.

При этом нужно отметить, что государство сняло импортные пошлины на оборудование для модернизации НПЗ, поэтому ОАО «Ижорские заводы» пришлось на равных конкурировать с мировыми лидерами нефтехимического машиностроения.

Решение

Чтобы успешно работать на рынке, необходимо максимально сокращать контрактные сроки поставки оборудования. А это означает, что процессы проектирования и изготовления должны идти параллельно. Такой способ работы получил название метода итераций и впервые был применен при проектировании крупнейшей в мире АЭС «Касивадзаки» в Японии, позволив вдвое сократить срок строительства станции. Если раньше изготовление начиналось только после завершения процесса проектирования, то теперь, разбив проектирование на итерации, можно начинать изготовление, параллельно продолжая дорабатывать и модель изделия и ассоциированные с ней чертежи, обеспечивая загрузку производственных мощностей задолго до окончания процесса проектирования, не дожидаясь поставок оборудования от контрагентов и доработки техпроекта.

Оборудование такой сложности для нефтехимического комплекса производится в России впервые
Оборудование такой сложности для нефтехимического комплекса производится в России впервые

Однако параллельность процессов проектирования и изготовления не только изменила последовательность разработки модели и потребовала исключительной гибкости при внесении изменений в проект, но и предъявила особые требования к качеству конструкторской документации, поскольку цена конструкторской ошибки в этих условиях вырастает на порядок.

Соответствие первому требованию обеспечила ключевая особенность Autodesk Inventor, новая идеология проектирования — адаптивные сборки, а второму — ассоциативная связь чертежей с моделью, сохраняемая до конца проектирования. На «Ижорских заводах», как и на других предприятиях Группы ОМЗ, применяются два решения Autodesk: AutoCAD и Inventor. Поставку программных продуктов и обучение проектировщиков ОАО «Ижорские заводы» осуществляет компания ПСС — Gold-партнер Autodesk в Санкт-Петербурге.

Результат

Степень проработки модели в Autodesk Inventorбыла доведена до требований рабочей документации, то есть практически вся рабочая документация формировалась на основе модели. Рабочие чертежи создавались с сохранением ассоциативных связей с моделью. При внесении изменений в модель графика на чертежах автоматически перестраивалась, постепенно приобретая вместе с моделью окончательный, максимально детализированный вид.

Сам процесс проектирования был разбит на несколько итераций. На каждой из них чертежи поступали в производство. Это позволило обеспечить загрузку мощностей задолго до окончания процесса проектирования.

Проектирование осуществлялось коллективно: модели размещались на удаленном сервере, а каждый из конструкторов работал над своей сборкой. Так было подготовлено внедрение еще одного продукта Autodesk — системы управления проектами Autodesk Vault.

«Современные технологии, реализованные в Autodesk Inventor, позволили успешно выполнить рабочее проектирование реактора 3R-2001 и в короткие сроки выйти на новый для предприятия рынок сложного крупногабаритного нефтехимического оборудования. Накопленный опыт эффективно используется при выполнении новых заказов для нефтехимического комплекса».

Моделирование носило сквозной характер. Использование Autodesk Inventor позволило связать воедино САD/САМ/САЕ/РDМ/ЕRР-системы предприятия. Если до сих пор для расчетов прочности (САЕ) и программ ЧПУ (САМ) создавались собственные трехмерные модели изделия на основе рабочих чертежей, разработанных конструкторами (САD), то теперь, после того как сами чертежи стали формироваться на основе модели, создаваемой в Autodesk Inventor, оказалось естественным использовать эту же модель не только для выпуска рабочих чертежей, но также и для расчетов прочности, и для разработки программ ЧПУ. При этом структура изделия передавалась в РDМ-систему подготовки производства, а оттуда выгружалась в ERP-систему (SAP ERP) для обеспечения процесса изготовления.

Значительный ресурс сокращения сроков выпуска продукции заключен в дальнейшем распараллеливании процессов проектирования и изготовления. Однако изготовлению предшествует этап планирования ресурсов предприятия и для корректного учета затрат необходимо выгрузить в ERP-систему предприятия укрупненный состав проектируемого изделия, так называемый классификатор. Поэтому в компании намерены перейти к нисходящему построению модели в Autodesk Inventor, то есть к моделированию «сверху вниз», что позволит не только своевременно начать планирование ресурсов в ERP, но и централизованно управлять процессом построения модели, распределять задания между исполнителями и отслеживать состояние как проекта в целом, так и отдельных итераций.

Autodesk Inventor позволил связать воедино CAD/CAE/CAM/PDM/ERP-системы предприятия, перейти к сквозному моделированию и заложить основу для перехода к цифровому прототипу
Autodesk Inventor позволил связать воедино CAD/CAE/CAM/PDM/ERP-системы предприятия, перейти к сквозному моделированию и заложить основу для перехода к цифровому прототипу

Для дальнейшего сокращения сроков подготовки рабочей документации «Ижорские заводы» намерены использовать возможности, которые предоставляет связка Autodesk Inventor и Cadmech. Речь идет о переносе в модель всех элементов оформления (шероховатость поверхности, твердость, покрытие, допуски, отклонения, элементы сварки и т.д). Этой же цели будет способствовать применение обратной ассоциативности, когда изменения в модель вносятся на основе изменений в чертеже. На предприятии планируют и дальше совершенствовать уровень владения системой 3D-моделирования Autodesk Inventor, поскольку это позволяет повышать конкурентоспособность продукции предприятия.

О компании

Ижорские заводы — старейшее промышленное предприятие России, основанное в 1722 году по указу Петра Великого. Сегодня основной специализацией предприятия, входящего в Группу ОМЗ, является инжиниринг и производство оборудования со сложным производственным циклом для атомной промышленности и нефтехимического комплекса.