«Как мы перешли от передачи данных к полноценной САПР для моделирования промышленных объектов с насыщенными технологическими трубопроводами»: интервью с Андреем Сладковским

Трёхмерное моделирование промышленных объектов и сложных технологических установок — особенно трудоёмкая задача, кардинально отличающаяся от моделирования зданий. Программное обеспечение для этих целей также должно обладать определенной спецификой и требовать совершенно других знаний и практических навыков.

Татьяна Ларина, руководитель проектов в CSD, провела интервью с Андреем Ивановичем Сладковским, одним из основателей идеи PlantLinker, в ходе которого узнала об истории создания и развития САПР в условиях конкуренции с крупными западными вендорами, а также расспросила о том, какие насущные проблемы российских инженеров решает функционал системы.

— Можете кратко рассказать о вашей компании, её миссии и истории создания продукта?

Компания «ПлантЛинкер» является разработчиком одноимённой системы автоматизированного проектирования, а также набора других систем.

Идея возникла в процессе нашей работы по внедрению и поддержке программного обеспечения в сфере Plant Design. По-русски можно подобрать такое определение — система автоматизированного проектирования промышленных объектов и сложных технологических установок непрерывного производственного цикла. Главным отличием таких объектов является наличие множества трубопроводных систем и технологического оборудования. Эти особенности накладывают довольно сложные требования на системы для проектирования и 3D‑моделирования.

На этом рынке основную роль всегда играли и продолжают играть крупные зарубежные компании с такими мощными решениями, как Intergraph PDS/Smart 3D и PDMS/Aveva E3D.

Российский рынок очень специфичен, так как наши компании начали работать с этими решениями намного позже момента их появления: например, первая версия системы PDMS вышла в 1974 году. Программные продукты Plant Design с большим трудом проникали на российский рынок. Я в свое время участвовал в первом показе системы PDMS на выставке «НЕВА-94» в далеком 1994 г. В то время эти системы «жили» на UNIX рабочих станциях: PDMS на Silicon Graphics/HP, а PDS на CLIX.

Активно продаваться в РФ эти системы начали только в 2000-х годах.

Все участники разработки PlantLinker — обычные инженеры с опытом работы в этой сфере. Поэтому мы и придумали такой слоган: «Создано инженерами для инженеров». И когда мы создавали первую версию программы, мы и подумать не могли, что когда-то она превратится в некий новый САПР PlantLinker.

— Вы уже сказали, что на рынке САПР существовали высококлассные решения, такие как E3D/PDMS от компании Aveva и Smart3D/PDS от компании Intergraph. Для чего вы создавали свою систему?

Изначально, в 2015 году, когда Бюро ЕСГ уже много лет специализировалась на внедрении систем компании Intergraph, мы начали работу по созданию решения по обмену информацией между системами.

К тому году сложилась уникальная ситуация, когда практически все игроки на российском рынке, которые участвовали в проектировании и моделировании промышленных объектов и технологических установок, уже имели такие системы. А некоторые закупили две разные из-за различных требований заказчиков.

Вторым драйвером для покупки таких систем стало участие в проектах, которые в нашей стране вели западные инжиниринговые компании. Они нанимали подрядчиков для выполнения работ, потому что не умели сами выполнять чертежи по нашим стандартам и плохо понимали рынок.

И вот поэтому у нас появилась идея передавать объекты из одной системы в другую, связать их. Так и появился PlantLinker, в самом названии которого можно увидеть слово «связь». Тогда к этой идее ещё «приклеилась» Tekla Structures, которая является стандартом САПР строительных конструкций.

Идея возникла, но как это делать было непонятно. Потому что все зарубежные системы максимально закрыты и несовместимы друг с другом и с внешней стороны, фактически, представляют собой чёрный ящик. Все системы передачи данных между ними тоже были ограничены в своих возможностях.

Мы тогда прониклись идеями продукта XMpLant от компании Noumenon. Aveva и Intergraph предлагали его для обмена информацией между их системами. Мы помогали компании Noumenon в развитии их продукта для Smart3D. И поняли во время этого процесса, что можно передавать данные между разными системами в открытом формате XML. И поверьте, если кто-нибудь нам в 2015 году сказал, что через столько лет мы придём к САПР, мы бы посчитали его сумасшедшим и сказали, что никогда в это не впишемся. Потому что создать систему такого класса — это колоссальный труд и огромный риск.

Сначала мы создали свой формат хранения и передачи объектов между прототипом нашей системы, Smart3D и Tekla Structures. С этой идеей мы отправились на конференцию HEXAGON/Intergraph в Лас-Вегасе в 2016 году. На стенде мы впервые показали прототип PlantLinker и почувствовали большой интерес к нашему продукту от участников конференции из разных стран, и в том числе от представителей Intergraph. Это нас очень вдохновило, и мы поняли, что нам есть к чему стремиться. В 2018 мы снова приняли участие в конференции HEXAGON в Лас-Вегасе и отмечали живой интерес к нашей разработке.

Отмечу ещё раз, тогда, в 2016 году, идея заключалась в создании системы передачи объектов и моделей. С передачей моделей возникла идея создать просмотрщик (Viewer), чтобы можно было их визуализировать и провести над ними какие-то простейшие операции, и работа «закипела».

— То есть сначала потребность в этом коннекторе для передачи данных появилась именно у ваших крупных заказчиков, которые работали с Smart3D, Aveva E3D и Tekla Strucrures?

Да, верно. Тогда была большая проблема с передачей информации между разными системами и версиями разных каталогов даже внутри одной компании. Поэтому мы сначала использовали PlantLinker для внутренних процессов и передачи объектов из одного проекта в другой. И не думали о создании САПР до 2019 года. Но со временем, когда мы стали понимать, что наша технология работает, наш аппетит становился всё больше и больше. Правда российские заказчики не совсем понимали, зачем им нужен новый продукт, когда у них уже были свои процессы и решения, работающие по 5-10 лет.

Однако в то время цена на популярные западные решения стала очень сильно расти. Получалось так, что покупка одного рабочего места могла обанкротить среднюю компанию. А кроме этого, нужно было платить за поддержку, даже если вы не пользовались системой. Aveva дошла до того, что стала просто отключать лицензии за неуплату. У Intergraph политика лицензирования была более мягкая, но всё равно достаточно затратная. Поэтому российские компании стали думать о том, чтобы брать их в аренду или как-то сокращать количество рабочих мест.

И у нас возникла идея такого интересного предложения для заказчиков: «Вам нужно использовать в проекте Smart3D? Купите пару лицензий Smart3D и 10 рабочих мест PlantLinker для моделирования и совместной работы».

— Если я вас правильно поняла, коннектор PlantLinker превратился в САПР PlantLinker? И можно сказать, что появилась возможность моделировать промышленные объекты, используя наработки, которые были в Smart3D: каталоги элементов, арматуры, оборудования?

Ещё раз отмечу, что любой, кто работал с большими западными компаниями, знает их культуру и закрытый, в некоторой степени агрессивный характер. Aveva продавала свои продукты только через собственные каналы продаж. А Intergraph распространял свои продукты через партнёров только в двух странах — России и Бразилии.

И если бы мы начали представлять свою систему как замену их решениям, это вызвало бы бурную реакцию. Поэтому мы тогда были очень осторожны в своих высказываниях и представляли PlantLinker только как технологию для передачи данных между системами. И получали положительные отзывы, в том числе от высших руководителей Intergraph.

— Другими словами, вы предлагали свою систему PlantLinker не как замещение решений Smart 3D и Aveva E3D, а как дополнение и совместное использование с этими программными продуктами?

Не совсем. Главная идея была всё-таки в возможности объектной передачи информации между разными системами, так как XMpLant к этому моменту просто исчез.

— Давайте поговорим про вашу систему PlantLinker. Можно ли сегодня с её помощью выпускать проектную и рабочую документацию по российским стандартам? Известно, что для инженеров, работающих в ПО Aveva E3D и Smart 3D, это было проблематично.

Скажу так, очень часто в России, в огромном количестве компаний, сначала фактически проектируют на плоской системе (AutoCAD, nanoCAD, КОМПАС), а потом по требованию заказчика с чертежей поднимают 3D‑модель и отдают ее заказчику.

До 2022 года мы с ужасом смотрели на выпуск проектной и рабочей документации и говорили, что не будем заниматься этим.

Однако в 2021 году мы внутри компании стали задумываться о создании системы эскизирования. Для чего? Очень часто, например, технологу и строителю, при работе над трехмерной моделью нужно обмениваться различной информацией. И этим специалистам нужно быстро выпустить не чертёж, а эскиз для внутреннего использования.

В общем, мы стали думать о создании 2D‑системы, которая стала частью PlantLinker, и начали разработку внутри компании, не афишируя свою идею. А после февраля 2022 года нам стало понятно, что PlantLinker уже не может быть просто системой для передачи данных между запрещёнными в стране решениями.

Здесь нам пригодилась «заготовка» в виде системы эскизирования, на основе которой мы стали разрабатывать систему создания ортогональных чертежей, встроенную в PlantLinker. Сейчас это уже полноценный функционал для создания и оформления чертежей, а также для проецирования 3D‑модели, удаления видимых линий, нанесение размеров (в том числе ассоциативных), ассоциативных аннотаций и пр.

— C 2017 года компания Autodesk начала активно продвигать платформу Revit для промышленного сектора, на настоящий момент имеются успешные кейсы использования данного продукта в проектах этой отрасли. Многие крупные заказчики стали обращать внимание на Revit, а также признавать, что иногда средние или мелкие фирмы (работающие с этой системой) стали обходить их в тендерах и конкурсных процедурах. Как вы думаете, с чем это было связано? И где в это время находился PlantLinker?

В этот момент мы были, скажем так, «спойлером» для систем компании Intergraph, Aveva и Tekla Structures по строительной части проекта. А что касается Revit, то мы работали с ним в области передачи данных только для металлоконструкций.

Проблема Revit в том, что он неплох только для проектов, где в большей степени присутствует «строительная часть» и относительно небольшая «технологическая часть». То есть, если взять проект строительства НПЗ (нефтеперерабатывающего завода), то там кроме отдельно стоящих реакторов, колонн и небольших поддерживающих металлоконструкций, самого «здания» нет.

А инструменты для работы с трубопроводами в Revit крайне упрощены. Особенно много проблем может возникать, когда в модель нужно вносить ежедневные изменения.

— Для каких компаний и проектов предназначен продукт PlantLinker в первую очередь?

Для самых разных. Вообще, до 2022 года мы никогда не позиционировали PlantLinker как САПР. Это всегда была система для передачи данных, а также система моделирования и предварительного проектирования для составления технико-экономического обоснования. Мы даже представляли её компании Intergraph именно в таком ключе. За рубежом это называется «концептуальное проектирование».

Сегодня САПР PlantLinker отличается следующими характеристиками:

Во-первых, система позволяет работать как в составе большого коллектива, так и автономно, хоть с вашей кухни. Дистрибутив занимает на рабочем диске меньше 100 мегабайт. Кстати, хочу отметить, что ранние западные системы для моделирования также создавались инженерами, были компактными и лёгкими в обучении и только потом они разрослись из-за различных внешних факторов.

Во-вторых, PlantLinker разработан только на основе библиотек с открытым исходным кодом. Поэтому у нас нет обязательств перед сторонними компаниями. Графическое ядро создано c помощью библиотеки Helix Toolkit на основе DirectX11, в которую мы внесли некоторые изменения и расширения.

При этом мы принципиально отказались от использования СУБД. Чтобы установить Oracle или MS SQL Server, нужно иметь особые знания. Кроме того, для работы с ними нужен очень мощный компьютер. Поэтому, чтобы понизить технические требования к рабочему месту и упростить систему, мы отказались от использования СУБД.

— Есть ли у PlantLinker триальная/пробная версия?

Очень хороший и щепетильный вопрос. Напомню, что все большие западные компании вроде Avevа и Intergraph не раздают пробные версии. Чем был обусловлен такой подход? Дело в том, что их системы очень сложные и требуют дополнительной настройки каталогов под разные требования. И если вы дадите их неподготовленному человеку, то вы не получите выгоды. Он не поймёт, с чего начать, как работать и просто бросит её с негативным мнением о ней.

PlantLinker — такая же сложная система. Поэтому мы с осторожностью подходим к распространению пробных версий. Но если сотрудники компании проходят наше обучение, и мы заранее с ними договариваемся о том, что они тестируют, то тогда мы подготавливаем нужные настройки и каталоги и предоставляем триальную версию. Это необходимо, чтобы получить положительный результат тестирования.

— Но ведь негативный эффект может быть и толчком к развитию. Кроме того, вместе с демоверсией продукта можно предоставлять демопроект и краткое руководство пользователя с конкретными шагами по выполнению данного проекта.

Отлично, вот мы и подошли к обсуждению наших ближайших планов. Во-первых, скоро на сайте plantlinker.ru появятся бесплатный модуль для просмотра 3D‑моделей, доступный для скачивания, и бесплатная версия 2D-редактора, в которой можно будет работать над любыми чертежами, сделанными в PlantLinker.

А 23 апреля этого года у нас состоится бесплатный семинар «Презентация и тест-драйв САПР PlantLinker 2024», на котором мы представим новую версию PlantLinker 2024.

Сначала мы обсудим новые функциональные возможности, а во второй части приступим к тест-драйву. В зале будут стоять рабочие места, на которых все желающие смогут пройти по определенному курсу ознакомления с системой, от моделирования до выпуска чертежа. В том числе можно будет протестировать передачу данных в другие системы. Участники тест-драйва получат печатную версию курса и демоверсию PlantLinker.

Приходите и обращайтесь к нам за дополнительной информацией: всё покажем, расскажем и поделимся пробной версией.

— То есть вы всё-таки предоставляете демоверсию PlantLinker по индивидуальному запросу?

Да, по индивидуальному запросу работаем. Кстати, PlantLinker уже два года используется в обучении в Санкт-Петербургском государственном технологическом институте, а с этого года ещё и в Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете. Мы заменили Intergraph Smart3D и Aveva E3D, так как наша технология соответствует этим системам. При этом она работает даже на старой университетской технике с 32-битной Windows 7.

От московских вузов пока запросы на лицензии не поступали.

— Были ли в системе PlantLinker какие-то неудачные решения? Как быстро вы их распознавали и замещали?

Да, были. Изначально, например, у нас был другой вариант графического ядра. Тот же Helix Toolkit имеет две версии: стандартную и с поддержкой SharpDX. Сначала мы использовали стандартную, так как не планировали вообще делать большие модели, но потом поменяли её на второй вариант.

Также нам пришлось переписывать код для системы пользовательского интерфейса. Был громоздкий и неудобный вариант, который заменили, взяв за основу Material Design от Google. Кроме того, был полностью переписан модуль для выявления коллизий.

И таких моментов можно найти очень много. Для генерации элементов использовали принцип хардкода, а сейчас дополняем его параметрическими символами.

— Как сейчас формулируется стратегия развития продукта, есть ли дорожная карта? Могут ли пользователи участвовать в формировании новых идей?

Каждый раз, когда мы демонстрируем систему, мы фиксируем и анализируем вопросы, которые нам задавали. Если новый функционал можно быстро реализовать, то мы тут же пытаемся это сделать.

Вот совсем недавно обсуждали с пользователями вопросы создания чертежей. Они хотели бы увидеть ассоциативные размеры, как в Aveva E3D. Мы решили, что если заказчик хочет этот функционал, то мы его сделаем. И реализовали всего за одну неделю, так как в системе уже накопился огромный внутренний потенциал для расширения.

А насчёт дорожной карты могу сказать следующее: новая версия PlantLinker 2024 радикально отличается от предыдущей. Отличается тем, что в ней появились практически все модули, которые мы планировали реализовать, параметрические символы, чертежи и многое другое.

Оборудование, строительные конструкции, трубопроводы были сделаны давно, но получили массу расширений. То же самое касается вентиляции, кабельных лотков, поиска коллизий: всё постепенно приобретает рабочий вид и тестируется на больших моделях. Для выпуска изометрических чертежей мы используем Intergraph Smart Isometrics (ISOGEN), однако предварительно написали для этого собственный модуль для подготовки данных.

Но это всё только основной костяк системы. Нам ещё предстоит его дорабатывать и расширять.

— Есть ли у вас в открытом доступе список пожеланий к продукту, который пользователи могут комментировать, дополнять и голосовать за приоритетность разработок? Как, например, у крупных западных разработчиков имеется wishlist.

Список пожеланий есть, но он внутренний. У нас индивидуальный подход, и с каждым заказчиком мы предпочитаем работать отдельно. Но может оказаться, что требования разных заказчиков совпадают и они становятся приоритетными.

— Давайте поговорим о проектировании технологических установок и о разработке таких важных разделов как ТХ, ТМ, КМ, т.к. это основные марки проекта. Не будем углубляться в детали, а пройдемся по частым вопросам инженеров-проектировщиков. Есть ли в PlantLinker функционал для создания технологических схем P&ID?

Функционала для создания технологических схем P&ID на текущий момент нет. И, скажу честно, разрабатывать мы его пока не планируем.

Сейчас мы используем наш интерфейс к Intergraph Smart P&ID. С его помощью мы можем полностью передать схему со всеми свойствами, в том числе и передать свойства в модель.

— Какие возможности предоставляет PlantLinker по разработке информационной модели? Проектирование каких систем доступно и есть ли библиотеки компонентов (труб, трубопроводных деталей, арматуры, технологического оборудования)?

В нашей системе, как и в Smart3D и Aveva E3D, нет никаких библиотек компонентов, потому что они создаются на основе спецификаций, правил и каталогов . Эти объекты формируются в режиме онлайн в процессе построения модели.

PlantLinker поставляется сразу со всеми данными по фитингам и фланцам по всем известным стандартам, плюс каталоги металлопроката по ГОСТ и ASME.

Данные по трубопроводным деталям и основной части арматуры, таких как задвижки, клапаны, затворы, шаровые краны и пр. поставляются в виде размерных таблиц открытого формата. Их можно изменять и редактировать под свои потребности.

— Ещё один частый вопрос: можно ли передать 3D‑модель технологического трубопровода с параметрами в расчётную систему? Например, для расчёта прочности и жесткости или гидравлического расчета?

Мы работаем с CAESAR II от Hexagon, так как используем формат файла PCF.

Что касается российского ПО Старт-Проф от НТП Трубопровод, то мы обсуждали с ними возможность создать такой функционал. Но они реализовывали его для конкретных пользователей и не хотят создавать универсальный модуль. Поэтому, если от кого-то из заказчиков поступит запрос на создание подобной интеграции, мы с радостью поучаствуем. С технической точки зрения ничего сложного в этом нет.

— Как обстоят дела с разработкой металлоконструкций (площадки под оборудование, трубопроводные эстакады, площадки обслуживания)?

PlantLinker имеет полнофункциональный модуль проектирования строительных конструкций.

В дополнении мы полностью транслируем каталог Tekla Environment Russia. То есть пользователи могут напрямую работать с профилями и моделями Tekla.

— Какие отчёты/ведомости/спецификации можно получить из PlantLinker? Они генерируются по заранее настроенным шаблонам? Или нужно их настраивать самим пользователям?

В этой области у нас есть две функциональные возможности. В первом варианте можно использовать отдельный модуль, где данные вводятся и редактируются в табличной форме. Из этого модуля можно выгружать отчёты.

Во втором варианте, над которым мы сейчас активно работаем, реализуется возможность создавать отчеты и спецификации прямо в чертёжном модуле с возможностью размещения на листе и обновлением по модели.

Все новые функции будут предоставляться пользователям PlantLinker бесплатно по мере их появления.

— На ваш взгляд, присутствуют ли у вашего продукта конкуренты на российском рынке сегодня?

Из российских компаний у нас есть конкуренты, скажем так, по коммерческой части, но не по технической. Все программы, которые есть на рынке, не соответствуют требованиям к системам категории Plant Design. Они позиционируют себя как BIM‑системы.

— Я знаю, что у вас есть своя позиция об ограничениях использования технологии BIM (ТИМ, как сейчас это принято называть) при проектировании сложных промышленных установок и что технология Plant Design отличается от ранее озвученной технологии. Могли бы вы поподробнее рассказать, в чем их принципиальное отличие? И в чём всё-таки заключается ограничение применение технологии ТИМ в данной отрасли.

В основе хороших систем Plant Design прежде всего лежат трубопроводные системы, все остальное — это вспомогательные элементы. Системы Plant Design также настроены на поддержку неограниченного количества этих трубопроводов и масштабирование под мегапроекты с возможностью быстрой модификации моделей.

Они устроены на основе правил и спецификаций, а не на библиотеках стандартных деталей — «семействах».

— Работаете ли вы в странах СНГ и на международном рынке?

К международному рынку мы стремимся всеми силами. Страны СНГ тоже рассматривали, например, Казахстан. Но сейчас основной упор у нас всё-таки на российский рынок: мы хотим учесть в системе все особенности формирования выходной документации, в особенности требования по оформлению чертежей и пр.

— Назовите основные «фишки» PlantLinker, специфичные для российского проектирования, которых нет в других системах.

Во-первых, это одна общая интегральная модель. Вы можете проектировать все системы в одном месте, как строительную часть, так и технологическую: трубопроводы, вентиляцию, кабельные лотки и прочее.

Во-вторых, не выходя из системы, можно создавать и редактировать чертежи, а потом сохранить и использовать их за пределами PlantLinker.

Также пользователи могут создавать собственные типы элементов и поля данных и выводить изометрические чертежи через стандартный модуль Intergraph ISOGEN.

Кроме этого, САПР PlantLinker — это автономная и лёгкая в установке система с открытым форматом хранения данных.

— Подсматриваете ли вы за развитием продуктов Aveva и Intergraph?

В Intergraph сейчас выходит ая версия Smart3DX с новым пользовательским интерфейсом. Его обещали сделать ещё в 2013 году, когда мы даже не думали создавать свою систему. И вот сегодня, в 2024 году, не поверите, функционал PlantLinker немного шире.

По марке КМ мы ориентируемся на Tekla Structures. В PlantLinker можно довольно быстро принять и материализовать их модели, создавать элементы несущих конструкций. Планируем реализовать параметрические узлы.

— Как система PlantLinker вписывается в IT‑ландшафт крупного холдинга или проектного института, в которых уже внедрено множество систем для управления различными процессами? Как происходит обмен данными?

Геометрию моделей и метаданные с атрибутами мы выгружаем в формате IFC, как в IFC 2×3, так и в IFC 4.

У нас также открытый формат хранения и передачи данных, поэтому все отчёты, спецификации и пр. можно легко передавать в другие системы. И мы всегда, если что, готовы с этим помочь.

— Чтобы вы хотели сказать своим потенциальным пользователям в завершении нашего интервью?

Я ещё раз приглашаю всех на конференцию «Презентация и тест-драйв САПР PlantLinker 2024», которая состоится 23-го апреля, и предлагаю зайти к нам на сайт plantlinker.ru или связаться с нами. Мы вас не разочаруем.

Андрей Иванович, огромное спасибо вам за интервью! Думаю, что оно вышло очень интересным. Желаю вам успехов в реализации всех задуманных планов и плодотворного сотрудничества с заказчиками.