Научная статья на тему 'Анализ процедур создания трёхмерной модели судоразделочного предприятия'

Анализ процедур создания трёхмерной модели судоразделочного предприятия Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
33
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СУДОВАЯ ПОВЕРХНОСТЬ / МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБВОДОВ / РАЗДЕЛКА КОРПУСА СУДНА / УТИЛИЗАЦИЯ СУДОВ / NAVAL SURFACE MODELING CONTOURS / CUTTING THE HULL / SHIP RECYCLING

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Студнев С. В.

В данной статье рассматриваются вопросы создания трёхмерной модели предприятия, специализирующегося на разделке судов, отработавших свой эксплуатационный срок. Проводится анализ функционирования судоразделочной базы, способов определения эффективности организационно-технических мероприятий у проектируемого, либо существующего судоразделочного предприятия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Студнев С. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Analysis of procedures for creating three-dimensional model of ship-breaking facility

The article includes the issues of creating a three-dimensional model of ship breaking facilities, which specializes in ship breaking, the end of their operational life. This paper deals with analysis of the functioning of ship-breaking base; analysis of methods for determining the effectiveness of organizational and technical measures in the planned or existing ship-breaking facilities.

Текст научной работы на тему «Анализ процедур создания трёхмерной модели судоразделочного предприятия»

предприятиях наметилась выраженная тенденция перехода на разработку документации в электронном виде. На пути к устранению негативных моментов в ведении документооборота, наиболее перспективным методом представляется переход на ведение электронной системы документооборота и разработки документации с хранением архива оригиналов в бумажном виде.

Список литературы:

[1] Горбунов Ю.В., Зяблов О.К. Технология судоремонтного производства. Конспект лекций. Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. - 116 с.

PECULIARITIES OF TECHNICAL DOCUMENT CIRCULATION SHIPPING COMPANIES AND SHIP-REPAIR ENTERPRISES

V.V. Ogneva

This article contains an overview of technical documentation of shipyards. Are determined the functions of the technical departments of shipyards, small shipyards and technologists of shipping companies.. Developed scheme of movement of the ship-repair documentation and analyzed the principles of the document circulation on the contemporary stage.

УДК 004.921: 629.5.081

С.В. Студнев, аспирант ПиТПС ФБОУ ВПО «ВГАВТ» 603950, г. Н.Новгород, ул. Нестерова, д. 5а

АНАЛИЗ ПРОЦЕДУР СОЗДАНИЯ ТРЁХМЕРНОЙ МОДЕЛИ СУДОРАЗДЕЛОЧНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

В данной статье рассматриваются вопросы создания трёхмерной модели предприятия, специализирующегося на разделке судов, отработавших свой эксплуатационный срок. Проводится анализ функционирования судоразделочной базы, способов определения эффективности организационно-технических мероприятий у проектируемого, либо существующего судоразделочного предприятия.

Ключевые слова: судовая поверхность, моделирование обводов, разделка корпуса судна, утилизация судов.

При подготовке производства по судоразделке решается часть вопросов касательно оптимального размещения оборудования: для наиболее рационального использования производственных площадей, определения материальных потоков с точки зрения уменьшения транспортных расходов и уменьшения времени доставки продукции до площадок временного хранения, возможность оперативно принимать решения по определению эффективность организационно-техническим мероприятиям.

На сегодняшний день существуют программные комплексы, позволяющие решать эти задачи в достаточно короткий срок. Один из программных комплексов - Autodesk Factory Design. В рамках данного комплекса, можно решать задачи:

- Быстрое проектирование с помощью автоматизированных процедур;

- Формирование синхронизированных 2D- и 3D-cxeM компоновки производственных помещений;

- Подбор наиболее эффективных компоновочных образов;

- Оптимизация производственных операций;

- Повышение гибкости производства;

- Анализ транспортировки материалов и потребления энергии;

- Проведение анализа еще до начала монтажа оборудования;

- Быстрое доведение проектов до завершения в визуальной 3D-среде компоновки

[1].

В данной работе предлагается рассмотреть основные процессы создание синхронизированной модели в AutoCAD и Inventor площадки по разделке судовых секций и временного хранения металла.

Всю процедуру создания трёхмерной модели производства можно разделить на два этапа, на первом этапе производится построение схемы площадки в среде AutoCAD, и второй этап - создание трёхмерной модели, путём синхронизации разработанного чертежа в DWG формате с Inventor.

Создавая площадку разделки и хранения металла, некоторые компоненты использовались из онлайн библиотеки Autodesk.

1. Использование компонентов из онлайн «облака»

Одним из преимуществ данного программного комплекса является то, что существуют онлайн библиотеки, включающие в себе трёхмерную модель компонента и его плоское представление, для использования в программах 2-х мерного моделирования. При формировании площадки разделки некоторые компоненты были заимствованы из «облака», что облегчает процедуру проектирования и ускоряет всю процедуру моделирования.

В случае отсутствия необходимых компонентов в библиотеке их можно создать вручную, с последующей локальной, либо онлайн публикацией.

В данной библиотеке отсутствовала модель стапельной тележки. Для её создания и опубликования использовался Inventor. В данной среде возможно создание 3-х мерной модели, выбора габаритов, принятия различных инженерных решений по используемому оборудованию.

Рис. 1. Диалоговое окно «Обозревателя компонентов»

Рис. 2. Трёхмерная модель стапельной тележки, разработанная в CATIA и интегрированная в Inventor

Далее, синхронизируя 3-х мерную модель с программой 2-х мерного моделирования, получаем в AutoCAD следующий компонент.

Рис. 3. Компонент «стапельная тележка» в среде AutoCAD

В случае отсутствия других необходимых компонентов, их также можно создать и опубликовать для дальнейшего использования.

При проектировании площадки разделки секций до металлургического куска количество и перечень оборудования определяется по «Методическим рекомендациям к

формированию судоразделочного производства». Состав оборудования может изменяться в зависимости от конкретных задач, и типов судов, подлежащих разделке. Примерный вид моделируемой площадки представлен на рисунке 4.

Рис. 4. Площадка разделки секций до металлургического куска. Вид сверху

После проведения процедуры синхронизации плоского чертежа, разработанного в среде AutoCAD, формируется 3-х мерная модель площадки разделки секций на металлургический кусок.

* (4i) в f Л

Режиможидания 77_ 35 1

Рис. 5. Трёхмерная модель площадки разделки секций и временного хранения металлолома

Итоговым документом, свидетельствующим о количестве и номенклатуре оборудования, применяемого при разделке секций, является спецификация. Пример разработанной спецификации:

Рис. 6. Спецификация площадки разделки секций

Рис. 7. Обозреватель свойств объектов

Следующим шагом в проектировании площадки разделки секций, либо другим элементов судоразделочного комплекса, является определение оптимального потока материалов, для определения оптимального пути транспортировки потоков материала, в данном случае, пакетов металлолома, коэффициент использования площадок разделки, разработки производственной программы, в соответствии с производственными задачами.

В случае нахождения наиболее рационального расположения оборудования, его можно перемещать двухмерном режиме с синхронизацией трёхмерной модели, так и в обратном порядке, перемещать трёхмерную компоновку и синхронизировать с двухмерным чертёжом, чтобы в нём отображались все производимые изменения.

Анализ потоков материалов.

Станция - это область, в которой в результате применения производственного процесса к материалу или компоненту формируется продукт. Применительно к судо-разделке, такой станцией может быть: участок отделения блоков от корпуса, участок разделки блоков на секции и металлургический кусок, разделку секций на металлургический кусок, участок брикетирования металлического лома, также это могут быть участки складирования лома и т.д.

Каждая станция имеет свои свойства, которыми она и характеризуется. К таким свойствам относятся: энергоёмкость, стоимость настройки оборудования (переналадки), стоимость обработки изделия (руб./мин).

. - Г СИ! Л Г ПКГИГГ Г(II. Слсдуищая станция [¥Гуть] :

Рис. 8. Обозреватель потоков материала

По полученным результатам моделирования движения потока материалов можно определить, насколько рационально используются транспортные средства, какую часть денежных средств понадобится затратить на транспортные операции, коэффициент загрузки площадок. После анализа планировки можно внести изменения и отследить улучшения, либо ухудшения расположения станций.

По полученным результатам моделирования движения потока материалов можно определить, насколько рационально используются транспортные средства, какую часть денежных средств понадобится затратить на транспортные операции, коэффициент загрузки площадок.

После анализа планировки можно внести изменения и отследить улучшения, либо ухудшения расположения станций.

По полученным результатам моделирования движения потока материалов можно определить, насколько рационально используются транспортные средства, какую часть денежных средств понадобится затратить на транспортные операции, коэффициент загрузки площадок. После анализа планировки можно внести изменения и отследить улучшения, либо ухудшения расположения станций.

Рис. 9. Свойства потока материалов

Возможности проведения анализа эффективности организационно-технических мероприятий в рамках подобного рода программных комплексов позволяет оперативно принимать решения на основе визуальных изменений в компоновке и изменений в структуре материальных и энергетических потоков, что является важным преимуществом по сравнению, например, с имитационным моделированием [2].

Рис. 10. Моделирование движения поток материалов между станциями

Быстрый анализ компоновки - оптимального расположения оборудования и установок, также позволяет определить потребные производственные площади для разделки корпусов судов.

Программы трёхмерного моделирование в настоящий момент является важным инструментом по формирование новых судоразделочных площадок и рационализации существующих.

Трёхмерное моделирование делает создание, модификацию и визуализацию планировок более простой и быстрой, ошибки и упущения в планировке идентифицируются и устраняются на более ранней стадии, задолго до стадии монтажа оборудования в цехе. Это позволяет проверить больше вариантов планировки и делает создаваемую информацию более ценной. Всё это позволяет запустить производственный процесс раньше, с минимальным количеством изменением непосредственно при подготовке и запуске производства [3].

Список литературы:

[1] Лепестов А., Иванов В., Autodesk Factory Design Suite — комплекс решений для проектирования производственных площадок, статья, 2012 г.

[2] Соколов А. 3D-моделирование, технология цифровых прототипов и программные комплексы Autodesk: опыт внедрения AutoCAD Inventor Suite в ОАО «Уралхиммаш», статья, 2012 г.

[3] Краснов А.В., Кокова А.Ю. Автоматизация проектирования, статья, 2009 г.

ANALYSIS OF PROCEDURES FOR CREATING THREE-DIMENSIONAL MODEL OF SHIP-BREAKING FACILITY

S. V. Studnev

The article includes the issues of creating a three-dimensional model of ship breaking facilities, which specializes in ship breaking, the end of their operational life. This paper deals with analysis of the functioning of ship-breaking base; analysis of methods for determining the effectiveness of organizational and technical measures in the planned or existing ship-breaking facilities.

Keywords: naval surface modeling contours, cutting the hull, ship recycling.

УДК 532.5:001.5

Е.Ю. Чебан, к.т.н., доцент ФБОУВПО «ВГАВТ» А.А. Бушмелев, аспирант-стажер ФБОУ ВПО «ВГАВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, д. 5а

МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОФАЗНОГО ПОТОКА ПРИ ОБТЕКАНИИ ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНЫ МЕТОДАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ

Рассмотрены различные методы исследования обтекания многофазным потоком пластины моделирующей боновое ограждение. Приведены результаты моделирования выполненного с помощью программы FlowVision с использованием различных моделей многофазных течений. В заключение рассмотрена возможность моделирования многофазных потоков альтернативными программными продуктами.

Ключевые слова: боновое ограждение, вычислительная гидродинамика, математическое моделирование, буксировочные испытания, опытовый бассейн, расчетная сетка, масштаб турбулентности, CFD.

Повышение эффективности оборудования по предупреждению разливов нефти остается актуальной задачей, особенно ввиду того, что риск возникновения малых разливов при выполнении технологических операций с нефтью и нефтепродуктами превышает риск крупномасштабных разливов на акватории.

Используемые в настоящее время на судах боновые ограждения обладают целым рядом существенных недостатков - они не учитывают массу разлива, особенности судов, условия плавания и технологию проведения операций ЛРН в судовых условиях. Проблема проектирования эффективных технических средств локализации заключается в необходимости обеспечения таких характеристик боновых ограждений, которые должны обеспечивать предотвращение уноса нефти за боновое ограждение при различных скоростях течения, что является основной проблемой при их эксплуатации.

В настоящее время описаны три модели уноса нефти под бон: капельный сквозной проскок, или унос; дренажный проскок и критическое накопление; показаны на рис. 1-4 [2,4,5,6]. Исследованию уноса нефти посвящено большое количество работ, в которых показано, что критическая скорость, при которой возникает унос нефти, составляет 0,5 м/с [2,4,5,6]. Унос нефти под бон объясняется сложными гидродинамическими процессами, происходящими в зоне раздела сред нефть - вода, обладающих различными физическими свойствами (плотность, вязкость, поверхностное натяжение) [2,4,5,6].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.