Задайте нам вопрос
Отвечаем в течение дня, кроме выходных.
Нажимая кнопку Отправить, вы соглашаетесь
с Политикой конфиденциальности и даете
Согласие на обработку персональных данных
Иван Лисицын
Коммерческий директор
ПубликацииСМИ о нас

Информационная 3D-модель для оперативного управления ТОиР

01.09.2019
Светлана Брандукова
Марина Томашевич

Технология информа­цион­ного 3D-моделирования помогает решать задачи промышленной эксплуатации и эффек­тивно использовать финансовые активы предприятия.

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.

Светлана Брандукова
Марина Томашевич

Индикатор эффективности управления техническим обслуживанием и ремонтами — ведомость работ и материалов. Что будет, если своевременно не включить в нее максимально корректные данные о ремонте какого­-либо оборудования? На основании неполной ведомости будет сформирован бюджет, которого не хватит для выполнения работ в полном объеме. 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. NAUKA давно занимается разработкой подобных систем. На протяжении более 15 лет мы сотрудничаем с одним из крупнейших нефтеперерабатывающих предприятий Северо-­Запада. За это время NAUKA создала и внедрила мощную EAM­систему, частью которой является система технического обслуживания и ремонта (ТОиР). Она обеспечивает непрерывную работу производства, решая ключевые задачи эксплуатации — от учета объектов эксплуатации до обеспечения производства материалами к ремонтам.
Фрагмент модели технологической установки

Фрагмент модели технологической установки

В основе системы ТОиР лежит база данных о технических параметрах объектов эксплуатации, связанная с графическим представлением об объекте. Ранее система ТОиР работала на основе 2D­графики — AutoCAD. Однако требования к эксплуатации растут, и такой подход перестал отвечать выполняемым задачам. Поэтому было решено перейти на трехмерное представление данных, используя Autodesk Revit - пример представлен на рисунке Фрагмент модели технологической установки.

3D­модель 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 учетных данных ТОиР

Создание 3D­модели началось с анализа исходных фактических данных объекта эксплуатации. Специалисты компании NAUKA проработали всю проектную и исполнительную документацию по объекту — вплоть до марок элементов, комплектности и материального исполнения крепежа, прокладочного материала, диаметров труб, типа арматуры, ее производителей и класса герметичности затвора.

Однако фото­ и видеосъемка 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. В результате был собран массив фактических данных по объекту, впоследствии сведенный 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

Результат обработки облака точек

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

Модель технологических трубопроводов, полученных на основании облака точек

Модель технологических трубопроводов, полученных на основании облака точек

В результате обработки облака точек были обнаружены участки трубопроводов, не учтенные в системе ТОиР. Следовательно, история ремонтов по этим участкам не сохранялась и оценивать техническое состояние таких объектов в целом не представлялось возможным:

Пример участков трубопроводов комплексной модели

Пример участков трубопроводов комплексной модели

Полнота информации об объекте эксплуатации, полученной из 3D­модели, дает возможность оперативно паспортизировать неучтенные трубопроводы и включить их в план ближайшей ревизии. На основании 3D­модели была получена и перенесена в систему 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 стало возможным реализовать 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 крепеж: шпилька, гайка и т.д. Материалы должны быть описаны максимально корректно, поскольку после подготовки ведомости работ документ передается в службу материально­-технического снабжения, и происходит закупка потребных материалов.

Указание некорректных позиций в ведомости влечет 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 ее перехода в зимний режим.

NAUKA решила вопрос достоверности данных путем применения технологии информационного 3D­моделирования. 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. Существует 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 3D­модели вся информация по фланцам обрабатывалась в системе ТОиР, причем специалисты вручную выбирали крепеж и прокладки из разработанного общего справочника материалов. На этом этапе происходили ошибки, связанные с человеческим фактором. Для автоматизации данного процесса специалисты NAUKA 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 при любом изменении его характеристик программа автоматически выдает корректное сочетание параметров крепежа и прокладочного материала — время внесения информации сократилось до пары секунд.

Пользователь 3D­модели 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 3D­модели 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 влияния человеческого фактора. Привязка 3D­модели к листам печати интерактивна, что дает возможность сохранять все изменения в едином поле и режиме реального времени.
3D­модель 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 ведется база данных результатов замеров. NAUKA реализовала возможность ведения такой базы на уровне 3D­модели. Если результат по точке замера приближается к отбраковочной величине, место замера подсвечивается в 3D­модели. 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 упомянуто в начале статьи, ремонт одних элементов установки часто влечет за собой ремонт других, и важно вовремя это учесть, чтобы соблюсти бюджет и сроки. NAUKA решила эту проблему путем присваивания уникальных технических индексов. Каждая ключевая установка обозначается в системе буквенно­цифровым 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 неучтенных работ.

Система ТОиР дает 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 график ремонта корректировался за один­два дня, причем не в авральном режиме, а в рабочем.

Обеспечивается ли безопасность эксплуатации оборудования, и снижаются ли издержки? Ответ очевиден.

Журнал САПР и графика
Ольга Шура
PR менеджер
Обсудить публикацию статьи экспертов NAUKA в Вашем издании

Контакты для СМИ

Прочие публикации
Все публикации
    Остались вопросы?
    Оставьте контакты.
    Оперативно свяжемся, обсудим детали, организуем встречу.
    Нажимая кнопку Отправить, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности и даете
    Согласие на обработку персональных данных
    Почему клиенты доверяют нам?
    Эксперты в предметной области
    Каждый проект сопровождают аналитики и эксперты в производственных процессах, финансах, ТОиР, капитальном строительстве и документообороте с подтвержденной сертификатами экспертизой и релевантным опытом
    Надежный партнер и работодатель
    Ежегодно подтверждаем финансовую стабильность компании, уверенно растём и вкладываем средства в инновации, наём и развитие сотрудников
    Безупречная репутация
    Чётко выполняем обязательства перед нашими клиентами, партнерами и сотрудниками, соблюдаем нормы трудового и налогового законодательства