Проектирование металлоконструкций - что дальше?

Как работали проектировщики  КМ и КМД ещё 10 лет назад? Как говорится: «кульман - лучший друг конструктора». Это девиз того, да часто и сегодняшнего времени. Этот инструмент придумал в XIХ веке Карл Кульман - немецкий инженер и математик. С той поры кульман изменился до неузнаваемости, но так и остался кульманом. Иногда параллельно создавались и создаются объёмные макеты сооружений в уменьшенном масштабе - для наглядности.

Лет двадцать назад появилась компьютерная техника, которая позволила применять CADы - сначала приёмы плоскостного проектирования, чуть позже стали экспериментировать с 3D - моделированием. Но основную информативную нагрузку в строительных металлоконструкциях до сих пор несут чертежи.

Иногда складывается ощущение, что мы ещё с египетских пирамид пошли в этом вопросе  как-то «в обход», а не прямо. То есть, - сначала я представляю себе будущее сооружение в «пространстве моего сознания». Потом я должен разложить этот замысел на отдельные части и зашифровать на плоскости папируса, пергамента, бумаги, а потом, используя эти расчерченные и наполненные информацией плоскости использовать для создания того же сооружения, которое уже было до этого у меня в том самом «пространстве сознания», правда, не во всех подробностях.

Есть объективные причины такого развития технологии проектирования в мире:

 - мы не можем в своей голове удержать миллионы мелочей, которые присущи любому серьёзному проекту - вот и раскладываем всю эту информацию на квадратные метры.

- даже если найдётся инженер, который удержит все мелочи в голове - как он передаст своё знание целиком в другое сознание - исполнителю или другому проектировщику?

Деваться было некуда. Мы были обречены на «плоскостной» этап развития проектирования.

Но как же всё это сложно! Научиться выражать свои мысли и расчёты в разработке конструкций, соблюдая определённые жёсткие правила их выражения на бумаге, согласовать все куски информации, «выраженной» на бумаге, научить исполнителя понимать (по тем же жёстким правилам) - то, что ты выразил. А ведь правила, то есть нормы и технические условия во всех странах разные. Проще говоря - сначала мы  особым образом кодируем информацию, а потом окружающие должны её раскодировать, все мы должны знать этот самый язык кодирования и раскодирования.

 А может отбросить самую сложную часть наших систем кодирования, которые мы создавали по мере развития технического прогресса и общаться напрямую? Я не имею ввиду телепатию. Но что-то подобное уже частично проглядывается в современном проектировании и производстве металлоконструкций. Например - объёмное моделирование объекта и передача информации о изготовлении его отдельных деталей на станки с ЧПУ. Приведёт ли этот путь к тому, что мы полностью откажемся от бумажных носителей информации - неизвестно. Ведь необходимо ещё собрать конструкцию, а тут опять нужны чертежи, рабочие руки и головы мастеров. Ведь металлоконструкции - это не автомобили, на все операции роботов не поставишь, здесь гибкость нужна.

Хотя перспективы с ЧПУ и роботизацией наиболее правдоподобны. Научились же в автомобилестроении ставить на одном конвейере каждые 3-4 месяца новую модель!

А что, если выбрать пока переходный вариант: пространственное создание стальной конструкции (её информационной модели), что существует уже сейчас, а затем передача этой модели, снабжённой всей необходимой информацией и удобными приёмами её восприятия сразу на изготовление, минуя этапы отображения мысли на плоскости и восприятия этой мысли с плоскости?

Подробнее это выглядит так: есть математическая модель пространства, где существует виртуальные - физические свойства материалов, сила тяжести, ветры, снеговая нагрузка, коррозия, землетрясения - всё, что может испытать конструкция в реальном мире. Рассчитывать в привычном понимании ничего не нужно. Вы постепенно создаёте и испытываете объёмную модель металлоконструкций на компьютере, снабжаете её всей необходимой информацией для изготовления в цехе, передаёте объёмную модель изготовителю... и всё.

Вопросы? Всё заложено в модели! крутите её, ребята - прикасайтесь к разным деталям, появится всё, что нужно для их изготовления и соединения с другими деталями конструкции.  

 Если сварной шов, так он и будет изображён так, как он выглядит в реальности, его не надо кодировать символами типа С1 или ИН. Отдельные детали, соединения или марки модели металлических конструкций снабжены аудио- и видео-клипами (гиперссылки), передающими все нюансы изготовления и сборки. Никаких плоскостных изображений, все размеры и другая пояснительная информация - в пространстве. Лишнее всегда можно выключить и наоборот, нужное - приблизить.

Для чего создавались все условные обозначения, ТУ, ГОСТы? Кроме основной причины - «играть по проверенным правилам», ещё и для того, чтобы не загромождать пространство документации КМ и КМД. Постоянное «отсылание» к различного рода источникам не способствует эффективной работе, мешает сосредоточенности.

А если собрать всю необходимую информацию в конкретной точке пространства - там, где она и должна быть в данный момент?

Через сложное - к лёгкому.

Если у проектировщика металлических конструкций появятся интуитивно понятные инструменты, которые позволяют виртуально строить эти конструкции примерно такими же способами, какими он строил куличики в песочнице в своё время - он создаст очень сложные оригинальные конструкции из металла, и это будет легко...К тому же, американский, немецкий или русский малыш - все они строят куличики примерно одинаково. А это означает "географическую" универсальность инструмента.

Компьютеризация по своему предназначению должна упрощать процессы творчества, обучения творчеству и интеграции.

А в цехе .... прикоснитесь к виртуальной детали или к отправочной марке, и получите всё, что нужно - размеры, технические требования, табличные данные. Можно услышать и увидеть динамическую информацию по каждому интересующему Вас участку модели металлоконструкций, и причём на понятном даже неквалифицированному рабочему языке. Вся информация или её необходимая в данный момент часть будут сопровождать деталь или отправочный элемент в модели, пока вы «обращаетесь» к этому участку проекта. Особенно эта картина правдоподобно выглядит в свете недавнего создания американцами голографического монитора.

Конечно, до реализации таких «видений» ещё довольно далеко. Сегодня в мире 10-15 компаний создают и совершенствуют собственные программные средства проектирования металлических конструкций. Основная идея работы этих программ: 3D-моделирование объектов из металла, непосредственная связь с расчётными пакетами, связь с модулем проектирования железобетона, автоматизированное получение всей документации на бумажных носителях, а также выдача информации на станки с ЧПУ. Компании стараются подогнать свои инструменты проектирования стальных конструкций под различные стандарты, технические требования и т.д., добиваются, чтобы их программа понимала языки кодирования информации как можно большего количества стран. Не уверен, что это правильный подход.

Сейчас технологии позволяет не экономить пространство для улучшения «обозреваемости» конструкции. Мониторы с диагональю 24 дюйма и более, составные мониторы, сверхвысокое разрешение, «железо», обеспечивающие это разрешение - давно не экзотика!  Просто творите модель, как Господь создавал человека. Скорее всего, у него не было чертежей на этот счёт. Но информационная модель у него наверняка была. Почему бы нам не взять пример с него?

 

С уважением Садчиков Ю.А.