САПР: что такое система автоматизированного проектирования

Самые популярные программы для инженера-конструктора

В этой статье мы составили рейтинг-обзор самых популярных современных САПР- продуктов и программ инженерных расчетов для конструкторов и проектировщиков в строительстве.

Мог ли себе представить инженер-конструктор лет 40 тому назад, что он не будет стоять часами над кульманом, работая на созданием типового проекта жилого комплекса в течение нескольких месяцев, а, используя персональный компьютер, создавать сложнейшие с технической точки зрения и точные трехмерные виртуальные проекты небоскребов? И что все математические расчеты можно будет делать без логарифмической линейки и справочников по сопромату? Теперь же реалии таковы, что инженер-конструктор при помощи компьютера и системой автоматизированного проектирования, программным комплексом выполнять всю сложнейшую работу по созданию чертежей и расчетов вместо 50 часов за 5 часов работы. И более того, может при помощи смартфона и облачных решений вносить корректировки в трехмерные модели прямо на ходу.

От инженера-проектировщика зависит, как архитектурное творение может реализоваться — безопасно и в точности, как задумывал архитектор: конструктор создает, используя программы для инженера-проектировщика, полнейший комплект чертежей, расчетов или трехмерную модель будущего сооружения.

У такого специалиста очень серьезный портфель знаний и опыта в:

• методах проектирования и проведения технико-экономических расчетов;
• принципах технологии монтажа конструкций, оборудования;
• свойствах материалов;
• знаний в стандартах и ГОСТах.

И хотя цифровизация в строительной отрасли идет не такими быстрыми темпами, как хотелось бы, именно в направлении проектирования она наиболее прогрессивна и продвинулась очень далеко: архитекторы, дизайнеры и проектировщики еще с 90х годов прошлого века активно используют CAD-варианты программ.

Современные программы для инженера-конструктора подразумевают особые программные пакеты — CAE (для расчетов и анализа в инженерных задачах), и CAD- системы (автоматизированное проектирование).

Но все чаще эти системы объединяются в так называемый САПР (системы автоматизированного проектирования) — где одновременно создаются и проектирование, и расчеты, и документация. САПР помогает конструктору создать конструкторско-технологическую документацию на объект, например, строительства.

Разнообразные программы для инженера строителя используются давно, однако только недавно ПО для проектирования поднялось на новый уровень — кроме двухмерных чертежей любой сложности, теперь программы могут создавать 3D-модели с невероятной детализацией и за очень короткий промежуток времени — с черчением вручную не сравнится!

Кроме очень дорогих, производительных и многофункциональных программных комплексов, которые чаще применяют на производствах в крупнейших машиностроительных, авиационных и других компаниях, на рынке достаточно разнообразного программного обеспечения для инженеров-конструкторов — как бесплатных, так за небольшие деньги.

Мы пробежались по рынку IT-решения для инженеров-проектировщиков и составили рейтинг полезных программ. В таблицу попали самые популярные программы, которые неоднократно упоминаются специалистами как нужные инструменты. Далеко не все диджитал-решения имеют приложения и поддерживаются на телефоне, однако это касается очень трудоемких, «тяжелых» программ, где требования к вычислительной мощности устройства по умолчанию высокие.

История создания САПР

Англоязычный вариант названия – CAD, то есть Computer Aided Design. Изначально разработчики добивались плотного взаимодействия человеческих ресурсов и возможностей электронно-вычислительных машин. Путь достижения этой цели короток – существование платформ не длится и полвека. Условно весь период развития можно разбить на три части:

• 1970-е годы. В это время появилась уверенность, что проектирование теоретически подвергается компьютеризации. Сфера деятельности машины была невелика, в основном упор делался на возможности автоматического черчения. Такие программы получили название САЧ.
• 1980-е годы ознаменовались появлением микрокомпьютеров, поэтому все силы уходили на создание систем для них. Также этот период положил начало объемному 3D-моделированию с возможностью передачи данных.
• 1990-е годы окончили формирование базовых понятий САПРа и устранения ошибок и погрешностей. В частности, было убрано препятствие при передаче файла в одном формате на другую компьютерную систему. Когда производители пришли к единому образцу, применение платформы стало доступнее и популярнее.

С тех пор создатели только совершенствуют модели, укомплектовывают новыми функциями и облегчают работу с ними.

Структура САПР

Являясь разновидностью информационных систем, классифицируемых по сфере применения, САПР относятся к сложным многоуровневым структурам, образуемым совокупностью средств вычислительной техники, различными видами обеспечения, а также обслуживающим их персоналом.

Структура САПР регламентирована ГОСТ 23501.101-87 и включает в себя два класса подсистем: проектирующие и обслуживающие. Основным назначением проектирующих модулей выступает решение конкретных проектных задач, а функции информационного обмена между ними возложены на подсистемы обслуживания, к задачам которых можно отнести:

• Управление процессами проектирования.
• Документирование процессов проектирования.
• Реализация графического интерфейса.
• Организация и ведение банка данных.

Согласно стандарту, компоненты САПР строятся на основе следующих видов обеспечения:

• Техническое обеспечение объединяет вычислительное, телекоммуникационное оборудование и линии связи.
• Программное обеспечение состоит из средств нижнего и верхнего уровней. Это операционная система с комплектом драйверов периферии и, собственно, сами компоненты САПР.
• Совокупность данных, необходимых для реализации процесса разработки включается в информационное обеспечение САПР. Это нормативная информация, данные о прототипах проектируемых объектов, готовые шаблоны.
• Математическое обеспечение объединяет в себе алгоритмы и математические модели, необходимые для реализаций проектных задач.
• Лингвистическое обеспечение включает набор интерфейсов для организации межмодульного взаимодействия, а также специальные языки проблемно-ориентированного программирования.
• К методическому обеспечению относится общая и внутренняя нормативная документация, регламентирующая процессы обслуживания и эксплуатации САПР.

Несмотря на разнообразие решений для автоматизации проектной деятельности, их архитектура также регламентирована. Разработка САПР должна вестись строго в соответствии с принципами создания информационных систем. Одним из них является принцип системного единства, согласно которому, разрабатываемая система должна иметь свойства целостности и взаимосвязанности отдельных компонентов и структуры, а сам процесс проектирования должен носить индуктивный характер, то есть вестись от частного к целому.

Функционирование подсистем и компонентов САПР должно быть подчинено принципу совместимости, в соответствии с которым составные части информационных систем должны решать свои задачи в строгом взаимодействии. Кроме того все элементы подлежат унификации, обеспечивая взаимозаменяемость и открытость.

САПР строится с учетом возможной интеграции с другими информационными системами, а также модификации и пополнения их компонентов.

Bricscad

В настоящее время на рынке появился целый ряд систем, которые позиционируются, как альтернатива AutoCAD. Среди них можно отдельно отметить Bricscad от компании Bricsys, которая очень активно развивается, поддерживает напрямую формат DWG и имеет целый ряд отличий, включая инструменты прямого вариационного моделирования, поддержку BIM-технологий.

Оглавление

В настоящее время при изготовлении чертежей и другой конструкторской документации применяют систему автоматизированного проектирования (САПР). Использование компьютера предоставляет конструкторам и технологам значительные преимущества в изготовлении чертежей, освобождает их от объемных графических операций, а также повышает производительность труда.
Благодаря САПР удается автоматизировать самую трудоемкую часть работы (в процессе традиционного проектирования на разработку и оформление чертежей приходится около 70 % от общих трудозатрат конструкторской работы, 15 % — на организацию и ведение архивов и 15 % — на проектирование, включающее в себя разработку продукта, расчеты, согласования и т. д.). Объектом проектирования являются промышленные изделия и процессы, объекты и документация. В процессе автоматизированного проектирования создается электронный эквивалент чертежа, а вместо бумаги и чертежных инструментов используется экран компьютера, клавиатура и манипулятор — мышь.

Появление первых программ для автоматизации проектирования относится ко второй половине XX в. В начале 1960-х гг. на заре вычислительной техники в компании General Motors была разработана интерактивная графическая система подготовки производства, а в 1971 г. ее создатель — доктор Патрик Хэнретти (его называют отцом САПР) — основал компанию Manufacturing and Consulting Services (MCS), оказавшую огромное влияние на развитие этой отрасли и составившую основу современных САПР.

Проектирование — это процесс создания описания, необходимого для построения в заданных условиях еще не существующего объекта.
Система автоматизированного проектирования (САПР) — комплекс средств автоматизации, взаимосвязанных с подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователем системы), выполняющий автоматизированное проектирование.

Основная функция САПР — выполнение автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей. САПР объединяет технические средства, различные виды обеспечения, параметры и характеристики которых выбирают, учитывая особенности задач инженерного проектирования объектов.
САПР имеет свои преимущества и недостатки.

• более быстрое выполнение чертежей;
• повышение точности выполнения;
• повышение качества;
• возможность многократного использования чертежа;
• ускорение расчетов и анализа при проектировании (мощные средства компьютерного моделирования позволяют выполнять на компьютерах часть проектных расчетов)

• высокая стоимость программного обеспечения и обновлений;
• высокие затраты на компьютерное оборудование;
• необходимость обучения и переобучения;
• необходимость модификации бизнес-процессов предприятий под САПР

В отличие от неавтоматизированных систем автоматизированные обеспечивают возможность производить геометрические построения, выполнять стандартное нанесение размеров, трехмерное моделирование, пользоваться библиотекой графических и текстовых объектов, работать с технической документацией.

Классификация САПР. По функциональному назначению САПР разделяют в зависимости от решаемых задач. Они могут значительно отличаться структурой, интерфейсом, быстродействием и т. д. (рис. 107)

Рассмотрим некоторые наиболее распространенные системы автоматизированного проектирования.

AutoCAD — программное обеспечение автоматизированного проектирования, созданное компанией Autodesk, с помощью которого архитекторы, инженеры и строители могут выполнять чертежи, необходимые в разнообразных областях технического проектирования, создавать точные двухмерные (2D) чертежи и трехмерные (3D) модели (рис. 108).

Система AutoCAD включает средства проектирования, моделирования и визуализации пространственных конструкций, доступа к внешним базам данных, интеллектуальные средства нанесения размеров на чертежи и др.

Доступны, например, автоматизация выполнения планов этажей, сечений деталей, рисование трубопроводов и электрических цепей с помощью библиотек деталей, автоматическое создание аннотаций, спецификаций (рис. 109). Кроме этого, возможно просматривать, создавать и редактировать чертежи AutoCAD как на компьютере, так и на мобильных устройствах.

Используя дополнительные источники информации, докажите, что AutoCAD является на сегодняшний день самой распространенной системой. Приведите примеры ее использования.

Компас-3D — система трехмерного моделирования компании АСКОН, разработанная специально для операционной среды MSWindows. Эта система стала стандартом для тысяч предприятий благодаря сочетанию простоты освоения и легкости работы с мощными функциональными возможностями твердотельного и поверхностного модели рования.

Широкие возможности системы обеспечивают проектирование машиностроительных деталей и сборочных единиц любой сложности в соответствии с передовыми методиками проектирования (рис. 110).

В Компас-3D присутствует богатый инструментарий по проектированию изделий из листового металла, позволяющий создавать самые сложные конструкции из листа, с последующим автоматическим получением развертки на спроектированные детали.
Проектируя в Компас-3D, можно получить электронную модель, которая будет содержать в себе данные, необходимые для ее изготовления и последующего изменения. При этом документацию на построенное изделие можно получить автоматически. Спецификация формируется по 3D-модели сборочной единицы, а создание чертежей заключается в расположении на формате чертежа ассоциативных видов с 3D-модели.
Система имеет простой и понятный интерфейс, благодаря которому можно быстро освоить функционал программы и приступить к работе.

Используя дополнительные источники информации, найдите подтверждение тому, что программа Компас-3D может быть освоена не только специалистами-инженерами, но и школьниками .

ArchiCAD — программный пакет, созданный фирмой Graphisoft, основанный на технологии информационного моделирования (Building Information Modeling — BIM).
Предназначен для проектирования архитектурно-строительных конструкций, а также элементов ландшафта, мебели и т. п.
Система ArchiCAD на начальных этапах работы с проектом фактически «строит» здание, используя при этом инструменты, имеющие свои полные аналоги в реальности: стены, перекрытия, окна, лестницы, разнообразные объекты и т. д. После завершения работ над «виртуальным зданием» проектировщик получает возможность извлекать разнообразную информацию о спроектированном объекте: поэтажные планы, фасады, разрезы, экспликации, спецификации, презентационные материалы и пр. Программа позволяет увидеть планируемый объект в реальности (рис. 111).

На ваш взгляд, для чего необходимо для каждого направления производства (машиностроения, строительства и т. д.) разрабатывать определенные программные пакеты САПР?

SolidWorks — программный комплекс САПР разработан компанией SolidWorks Corporation для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства.
В SolidWorks используется принцип трехмерного твердотельного и поверхностного параметрического проектирования, что позволяет создавать объемные детали и компоновать сборку в виде трехмерных электронных моделей, по которым создаются двухмерные чертежи и спецификации в соответствии с требованиями ЕСКД (рис. 112).
Процесс построения 3D-модели основывается на создании объемных геометрических элементов и выполнения различных операций между ними. Подобно конструктору LEGO модель собирается из стандартных элементов (блоков) и может быть отредактирована путем добавления (удаления) этих элементов или изменения характерных параметров блоков. 3D-модель несет в себе наиболее полное описание физических свойств объекта (объем, масса, моменты инерции) и дает проектировщику возможность работы в виртуальном 3D-пространстве, что позволяет на самом высоком уровне приблизить компьютерную модель к облику будущего изделия, исключая этап макетирования.

Используя дополнительные источники информации, определите преимущества данного программного продукта в сравнении с Компас-3D и AutoCAD.

Современные САПР дают возможность изменить подход создания чертежа на основе трехмерного моделирования. 3D-технологии представляют иной подход к созданию чертежа и направлены на создание реалистичной, наглядной, визуальной модели, не прибегая к построению чертежа. Чертежи получают на основе 3D-модели в автоматическом режиме (рис. 113).
Активное внедрение САПР не уменьшает значимость теоретических основ построения чертежа, а, наоборот, требует от специалиста более глубоких знаний методов работы с изображениями, свойств графических объектов, навыков преобразования и компоновки геометрических фигур

Using the computer technology in design engineering

In this article the author described the necessity of mastering and using modern computer technology for presenting a creative idea and concept of the design project . Also he demonstrated, that we can vary and efficiently manage the properties of the design project , implementing retransmission of creative idea of designer at the level of customer understanding by the increasing the level of design culture and smart using multimedia . All of this generally contributes to the commercial success of the project.

Кравченко Инна Анатольевна, Обертас Ольга Георгиевна

Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Владивосток, Россия

К вопросу применения компьютерных технологий в дизайн-проектировании

Обосновывается необходимость овладения и использования современных компьютерных технологий для представления творческого замысла, идеи и концепции дизайн-проекта. Показано, что повышение уровня проектной культуры и грамотное использование мультимедийных средств позволяют варьировать и оперативно управлять свойствами дизайн-проекта, осуществляя ретрансляцию творческого замысла дизайнера на уровень понимания заказчика, что в целом способствует коммерческой успешности проекта.

Ключевые слова и словосочетания: компьютерные технологии, компьютерная графика, мультимедиа, дизайн-проект, проектная культура.

Компьютерные технологии давно и прочно обосновались в нашей жизни. Все большее количество людей используют разнообразные компьютерные программы. Трудно представить себе сферу, где компьютеры не использовались бы. Одним из наиболее заметных и востребованных направлений компьютерных технологий является компьютерная графика, завоевавшая в последние годы множество различных областей, таких, как кинематография, реклама, архитектура и дизайн.

Сегодня огромное количество высших и средних учебных заведений, а также образовательных центров предлагают обучение различным программам векторной, растровой, трехмерной графики, компьютерного черчения. В чем же причина такого интереса к компьютерным технологиям? Вероятнее всего, в четкости и понятности представления информации, ее фотореалистичности, а также в возможности легко вносить изменения на любом этапе проектирования.

Значительный сегмент рынка компьютерной графики сегодня занимает так называемая интерьерная и архитектурная визуализация. Сейчас довольно сложно встретить строительную фирму, архитектурную или дизайнерскую компанию, не использующую возможности компьютерных технологий [6]. Возможность увидеть будущий дом или квартиру во всех деталях еще до начала строительства предоставляется заказчику

повсеместно. Фотореалистичная визуализация фактически стала стандартом отрасли.

В Научно-техническом энциклопедическом словаре дается следующее определение:

Компьютерная графика (от англ. computer, лат. computare — «считать, вычислять») — это изображения, полученные с использованием компьютера и компьютерных программ. Изображения могут существовать в виде печатных документов, графических рисунков или мультипликации (анимированных объектов).

Как же появился в арсенале современного дизайнера этот сложный, но столь необходимый инструмент?

Фактическим началом эры компьютерной графики стал проект электронного компьютера «Вихрь» Массачусетского технологического института в 1951 г. Этот проект стал основой для разработки средства преобразования данных, полученных от радара, в наглядную форму.

Уже в конце 60-х — начале 70-х гг. прошлого столетия началась активная разработка программного обеспечения различной направленности. С появлением разнообразных пакетов программ, облегчающих процесс создания изображений, текстов, чертежей и интерфейсов, ситуация на рынке компьютерной графики коренным образом изменилась.

В 1964 г. корпорацией IBM по заказу компании «Дженерал моторс» была разработана компьютерная система для конструирования автомобилей. Проект получил название DAC-1 (аббревиатура от Design Augmented by Computers — конструирование с помощью компьютера). Система DAC-1 легла в основу разработки современных программ компьютерного черчения.

В конце 70-х годов в компьютерной графике появились новые возможности: вывод больших массивов данных, устойчивое, немерцающее изображение, впервые стала возможной активная работа с цветом. Однако, несмотря на бурное развитие программного обеспечения, полученное изображение скорее напоминало чертеж. Ни о какой фотореалистичности не было и речи.

Наиболее знаменательным событием в области компьютерной графики стало создание персонального компьютера: в 1977 г. компанией Apple был создан Apple-II.

К концу 80-х годов программное обеспечение имелось практически для всех сфер применения: от комплексов управления до настольных издательств. Хотя акцент сдвинулся в сторону создания, обработки, хранения и передачи сканируемых пиксельных изображений — растровой графики.

В 90-х годах прошлого века окончательно исчезли различия между компьютерной графикой и обработкой изображения. Кроме того, появилась совершенно новая возможность — работа с видео и аудио.

В 1995 г. завершилось формирование среды мультимедиа (multi -много, media — способ, средство, среда существования) в виде, знакомом нам сегодня как сеть Интернет [5].

Безусловно, с развитием компьютерной техники и технологий появилось множество различных способов создания и обработки графических изображений. Но не стоит переоценивать возможности компьютера — это всего лишь инструмент, каким бы совершенным и необходимым он ни был. Компьютер только облегчает работу человека с графическими изображениями, но не создает их.

С внедрением компьютерной графики во все сферы нашей жизни произошел качественный скачок, изменение в массовом сознании — инструмент превратился в окно, через которое можно заглянуть в новую реальность. Посредством мультимедиа материальный мир сообщается с миром информационным [4].

Все сильнее проявляется влияние нового средообразующего фактора нашей жизни — человеческого сознания, погруженного в информационную среду. Эта среда — виртуальная реальность.

Виртуальная реальность (от лат. virtus — потенциальный, возможный; лат. realis — действительный, существующий) — моделируемый техническими средствами образ искусственного мира, передаваемый человеку через генерируемые компьютером имитации ощущений [1].

Для мира, создаваемого компьютерными средствами, абсолютно равноценны как возможные, так и невозможные в реальной жизни объекты. Их сложность, разнообразие и взаимодействие ограничиваются только замыслом дизайнера. Виртуальные объекты пластичны и легко трансформируются, могут появляться или исчезать в сцене по желанию управляющего ими разработчика [8].

Тот факт, что в творческий процесс включается принимающая сторона, особенно важен. Заказчик проектного решения становится соавтором и активным участником проектируемого события, не только погружающимся в виртуальную реальность, но и изменяющим ее.

Потому особенно важно, чтобы компьютерные технологии, будучи успешно внедрены в сферу дизайна, создавали необходимость построения такой художественно-упорядоченной среды, которая станет максимально достоверной для воспринимающего ее потребителя.

Мультимедийность, являясь логическим этапом развития «инструментального» использования компьютера, открывает новые возможности дизайн-проектирования.

Но насколько компьютерные технологии применимы совместно с традиционной методикой дизайн-проектирования?

На подготовительной стадии компьютерные технологии дают возможность обращения к электронным версиям периодических изданий со всего мира, сбора аналогов и референсов для выработки актуального концептуального решения, профессионального общения между дизайнерами на форумах различных веб-ресурсов. Быстрое решение возникающих при проектировании проблем посредством форумов сегодня является неотъемлемой частью повседневной работы дизайнера. Составляющая мультимедиа — сеть Интернет, с помощью которой возможны вышеперечисленные действия, является незаменимым источником информации, неотъемлемым полезным ресурсом, помощь которого в профессиональной деятельности сложно переоценить [3].

На стадии проектирования, когда происходит создание, изменение и оттачивание образа, компьютерные технологии позволяют вывести процесс разработки проекта на качественно новый уровень путем использования специализированных графических редакторов [8]. Крайне актуальна в процессе проектирования возможность создания или получения библиотек текстур, материалов и 3d-моделей для выполнения архитектурной или интерьерной визуализации в программах компьютерной графики.

На стадии презентации и доработки результатов работы дизайнера средства мультимедиа помогают разработчику оперативно связываться с заказчиком. Такой подход позволяет привлекать заказчика непосредственно к процессу проектирования, вносить изменения в проект в его присутствии, добиваясь большего соответствия выбранной идее, что усиливает коммерческую привлекательность проекта.

Таким образом, мультимедиа играют в современном дизайне тройственную роль: объекта, средства и среды проектирования [7].

При этом роль разработчика, автора проекта значительно возрастает. В последние годы особенно актуальным стал вопрос грамотной разработки творческого замысла, идеи, концепции проекта. Сегодня можно наблюдать множество проектов, выполненных на хорошем или даже отличном графическом уровне, но с ошибками. Такой красиво представленный

проект часто не жизнеспособен на предмет воплощения его в жизнь. В результате некомпетентности разработчика страдают заказчики, ведь владение программами компьютерной графики не делает разработчика дизайнером. И, наоборот, грамотные проектные решения, выполненные без должного знания программы компьютерной графики, как правило, не востребованы современным рынком дизайнерских услуг [2].

Эта ситуация выявляет противоречия, возникающие из-за несогласованности двух основных аспектов современного дизайна. С одной стороны, компьютерные технологии совершенствуют и многократно ускоряют использование традиционных методов проектирования, а с другой — слабое владение программами 3d-графики обедняет результат, ведь такой проект лишается способности отражать замысел разработчика, подает креативную дизайнерскую идею в невыгодном свете.

Решение этой проблемы, вероятно, состоит в том, чтобы ввести в собственную творческую лабораторию дизайнера средства компьютерного моделирования реальности на высоком уровне владения программными средствами. Тогда мультимедиа существенно облегчат процесс свободного оперирования идеями и образами, возникающими у разработчика в процессе создания дизайнерского проекта. Эскизы, варианты решения и фрагменты и модели сцен, воспроизводимые в мультимедийном пространстве, должны перестать быть для дизайнера враждебной средой, отчужденной реальностью [8].

Творчество, поддержанное новейшими методами компьютерного проектирования, может облегчить и значительно активизировать творческий поиск. Свободное владение компьютерными технологиями позволит воображению дизайнера активно генерировать новые идеи, а также моделировать сложные процессы и ситуации, используя весь разнообразный арсенал средств мультимедиа. Так, например, ставший необычайно популярным в последние годы световой дизайн возможно достоверно изобразить только с использованием программ трехмерного компьютерного моделирования. При этом дизайнер остается суверенной творческой личностью, использующей компьютер в качестве инструмента, помогающего синтезировать интересные художественные решения.

При всех несомненных плюсах в компьютерных технологиях есть некоторые отрицательные моменты. Чтобы в полной мере использовать преимущества, которые дает владение программами компьютерной графики, необходимо потратить немало времени на их изучение. Кроме того, нужно понимать основы освещения и фотографирования, а также владеть редакторами растровой графики для выполнения постобработки.

Для работы с новыми видами дизайна также необходимы дополнительные знания и навыки. Уже сегодня дизайн насчитывает огромное количество видов. Традиционные виды дизайна, такие, как промышленный и графический дизайн, дизайн одежды, дизайн среды, ландшафтный дизайн, дизайн интерьеров, web- дизайн (от англ. web — паутина, сеть), постоянно дополняются. Относительно недавно появились информационный и интерактивный дизайн, книжный дизайн, экодизайн, футуродизайн, световой и звуковой дизайн и др.

Повышение уровня проектной культуры и грамотное использование мультимедийных средств позволят сохранить первичность креативной идеи разработчика по отношению к технологиям реализации проекта. Компьютерные технологии, помогающие в решении концептуальных, функциональных и технических задач, могут стать ретранслятором творчества дизайнера, усиливающим эмоциональное воздействие дизайнерского замысла на потребителя и способствующим коммерческой успешности проекта.

1. Большая актуальная политическая энциклопедия / под общ. ред. А. Белякова и О. Матвейчева. — М.: Эксмо, 2009. — 412 с.

2. Глазычев В.Л. Проектная картина дизайна / В.Л. Глазычев // Теоретические и методологические исследования в дизайне. — М.: Шк. культ. полит, 2004. — С. 195 — 220.

3. Лонтани П.В. Веб-серфинг в дизайн-проектировании / П.В. Лонтани // Третий научный форум дизайнеров: сб. материалов. — М., 2011. -С. 64 — 67.

4. Розенсон И.А. Основы теории дизайна / И.А. Розенсон. — СПб.: Питер, 2007. — 224 с.

5. Соловьева В.В. Компьютерная графика для художников и дизайнеров. История компьютерной графики: учеб.-метод. пособие / В.В. Соловьева, П.С. Черенков, Г.Б. Черкез. — Нальчик, 2001. — 39 с.

7. Яцюк О.Г. Культурологический аспект компьютерной виртуальности: мультимедиа как современный этап генезиса технических искусств / О.Г. Яцюк // Вопросы культурологи. — 2008. — №1. — С. 70 — 77.

8. Яцюк О.Г. Мультимедиа: становление новой проектной культуры / О.Г. Яцюк // Вопросы культурологи. — 2008. — №1. — С. 35 — 39.

Не секрет, что строительство – одна из самых консервативных сфер. Причин тому множество – слишком большое число участников процесса, слишком высокие затраты на внедрение изменений, слишком мало людей, готовых обучаться и перепрофилироваться. Однако, несмотря на все эти «слишком», XXI век ставит перед фактом – в эру диджитализации ни одна отрасль не может противиться наступлению технологий. Как они меняют строительство, расскажет коммерческий директор Trimble Solutions Россия Денис Купцов.

Строительство является одним из крупнейших сегментов мировой экономики, в котором ежегодно расходуется около 10 трлн долларов США и занято 7% трудоспособного населения планеты.

По данным исследования McKinsey, потенциал автоматизации рабочих мест в так называемых непредсказуемых сферах составляет от 25 до 67%. Это в том числе относится к строительной отрасли и таким работам, как производство замеров, создание чертежей и их перевод в рабочую документацию.

Весь цикл строительства можно условно разделить на три больших стадии:

Первый и очень важный этап, от качества исполнения которого во многом зависит успех всего строительства, его сроки и объемы затрат. Именно здесь внедрение технологий способно принести максимальную пользу, значительно увеличив производительность и сократив расходы на последующих стадиях.

Из чего состоит здание? Из фундамента, стен, кровли, перегородок, инженерных систем и многого другого. Когда речь идет о проектировании, необходимо не просто сделать чертежи каждого элемента, но и полно и в срок предоставить весь массив данных по ним другим участникам процесса – например, информацию о том, что в железобетонных панелях в определенных местах должны быть отверстия для электрики. Все еще существующий бумажный формат давно устарел: подготовка простых чертежей, внесение в них изменений, согласование и передача исполнителям требуют значительного времени и усилий. Поэтому одной из ключевых технологий, быстро завоевавшей популярность и доказавшей свою эффективность, стала технология информационного моделирования, или BIM. Создаваемая с помощью специальных IT-приложений многомерная BIM-модель здания не просто показывает, как оно будет выглядеть, а несет в себе полные сведения обо всех элементах конструкции – их размерах, материалах, особенностях монтажа и эксплуатации – учитывая буквально каждый кирпич и проводок.

По данным исследования «Конкуратор», в России именно проектировщики первыми оценили внедрение данной технологии, благодаря которой более чем на 30% снизилось число ошибок, до 100% выросло количество обнаруженных и устраненных пространственных коллизий, на 20-30% ускорился процесс проектирования, в три раза сократилось время, необходимое на подготовку рабочей документации.

Неоспоримым преимуществом является и тот факт, что при использовании цифровой модели, все участники строительства могут участвовать в поиске оптимальных решений еще на этапе проектирования.

На этом этапе компании-подрядчики занимаются созданием деталей и систем для проекта. В строительстве есть такое понятие, как RFI– request for information, или запрос дополнительной информации. Производители часто задают проектировщикам уточняющие вопросы, а в случае недостатка информации считывают чертежи с бумаги или pdf формата так, как получается. Это нередко приводит к необходимости переделок, а значит, и к дополнительным расходам и увеличению сроков выполнения работ. Согласно исследованию KPMG, с 10%-м отклонением от бюджета за три года были завершены лишь 31% строительных проектов, от первоначального срока – всего 25% проектов.

Решением снова становится BIM. Информационное моделирование позволяет создавать модели с определенным уровнем детализации (LOD– level of development). Чем выше показатель, тем более ясна производителям даже самая сложная задача.

Еще одна инновация, которая приходит на помощь на этапе производства, – это префабрикация, технология, по которой создаются модули, которые потом, как конструктор, собираются непосредственно на стройке. С ее помощью изготавливаются фасадные панели, предварительно смонтированные инженерные системы, некоторые элементы конструкций и др. По данным компании Bryden Wood, до 30% задержек в строительных проектах связаны с низкой производительностью, отсутствием материалов, недостатком информации о конструкции и нехваткой рабочей силы. Работа с композитными компонентами, технологией префабрикации и BIM-моделями позволяет решить эти проблемы.

Процесс непосредственного возведения зданий и сооружений сегодня наименее диджитализирован. По данным статистики университета Беркли, полный цикл стройки можно разделить на три составные части: 30% занимает производство, 30% – логистика и 40% – ожидание. Последнее связано с тем, что данные, необходимые для перехода стройки в активную фазу, распределены между множеством участников, а их передача затруднена. Поскольку любой застройщик заинтересован в сокращении сроков работ (а с ним и расходов), на первый план выходят задачи уменьшения фазы ожидания, повышения актуальности информации и ускорения обмена ею между исполнителями.

Здесь одной из самых востребованных инноваций является облачное управление проектами. С его помощью можно отслеживать и корректировать график выполнения работ; подключать к реализации проекта роботов; контролировать текущее состояние дел, используя лазерное сканирование и сравнивая полученные данные с моделью; использовать доступ к модели через мобильные консоли для сверхточных монтажных работ; координировать действия специалистов на площадке в режиме реального времени. Применение данной технологии позволяет ускорить работу за счет предоставления каждому участнику доступа к приложению, где легко добавить свежую информацию или получить нужные сведения в удобном формате, чтобы быстро принять решение. Благодаря этому, производительность может вырасти с 30 до 50%.

Одним из примеров успешного использования вышеупомянутых технологий, включая BIM и облачное управление проектами, может служить Олимпийский стадион в Баку. Он был создан в соответствии с международными стандартами для стадионов, установленными УЕФА. На проектирование и строительство отводилось всего 18 месяцев. Соблюсти жесткие сроки позволил прогрессивный подход к моделированию. Несмотря на то, что основные участники процесса находились в разных городах – проектировщики в Нью-Йорке, специалисты инженерных систем в Стамбуле, сама стройка в Баку, – использование информационных моделей и облачного управления проектами позволило не только сдать объект в срок, но и выполнить 13 000 000 человеко-часов безаварийной работы с начала строительства.

Еще один пример – проектирование и возведение одной из отечественных АЭС, где затраты на информационное моделирование составили 18 млн рублей, а экономия за счет сокращения сроков работ и оптимизации технологических процессов – 1,687 млрд. Кстати, планировалось применять BIM-системы для ювелирных работ по восстановлению пострадавшего в пожаре собора Нотр-Дам де Пари. Так технологии XXI века не только создают совершенные инженерные объекты будущего, но и служат сохранению наследия прошлого.

Благодаря стремительному развитию науки и техники невозможно представить современное общество без широкого использования в различных сферах деятельности людей компьютера.

Вложение	Размер
publikatsiya.doc	28 КБ