Системы судостроительного автоматизированного проектирования (ССАПР)

Системы судостроительного автоматизированного проектирования (ССАПР, англ. Shipbuilding Computer-Aided Design Systems, VSCAD) – это комплекс программных и технических средств, предназначенных для автоматизации процесса проектирования судов и других плавучих объектов. Они позволяют инженерам создавать трёхмерные модели судов, проводить расчёты прочности и остойчивости, оптимизировать конструкцию, а также подготавливать техническую документацию для строительства и производства.

Судостроительное автоматизированное проектирование — это деятельность, направленная на разработку и создание проектов судов и других плавучих объектов с применением компьютерных технологий и специализированного программного обеспечения. Она включает в себя комплекс мероприятий по моделированию, расчётам, оптимизации и документированию проектных решений, позволяя повысить точность проектирования, сократить временные и финансовые затраты, а также улучшить качество конечной продукции. В рамках этой деятельности осуществляется взаимодействие инженеров, конструкторов, технологов и других специалистов, которые используют современные инструменты для реализации проектных задач.

Ключевые аспекты данного процесса:

• создание трёхмерных моделей судов и их компонентов,
• проведение расчётов прочности и остойчивости конструкций,
• оптимизация проектных решений с учётом технических и экономических ограничений,
• разработка и адаптация технологических процессов строительства,
• подготовка полной комплектационной и технической документации,
• моделирование процессов эксплуатации и анализ возможных рисков.

Важную роль в судостроительном автоматизированном проектировании играют цифровые (программные) решения, которые обеспечивают интеграцию различных этапов проектирования, упрощают взаимодействие между участниками проекта и позволяют использовать накопленные знания и опыт в виде библиотек стандартных элементов, баз данных материалов и технологий. Современные системы судостроительного автоматизированного проектирования (ССАПР) становятся ключевым инструментом для повышения конкурентоспособности судостроительных предприятий и обеспечения высокого уровня качества и безопасности проектируемых судов.

Системы судостроительного автоматизированного проектирования предназначены для автоматизации процесса проектирования судов и других плавучих объектов. Они обеспечивают комплексную поддержку инженерных задач на всех этапах проектирования — от создания первоначальных концепций и трёхмерных моделей до проведения сложных расчётов и подготовки полной технической документации, необходимой для строительства и производства.

Функциональное предназначение ССАПР заключается в оптимизации процесса проектирования, повышении его точности и сокращении временных и ресурсных затрат. Системы позволяют осуществлять многоаспектный анализ проектируемых объектов, включая расчёты прочности и остойчивости, что существенно снижает вероятность ошибок на этапе проектирования и минимизирует риски при строительстве и эксплуатации судов. Кроме того, использование ССАПР способствует улучшению качества проектной документации и облегчает взаимодействие между различными подразделениями и специалистами, участвующими в процессе проектирования и строительства судов.

Системы судостроительного автоматизированного проектирования в основном используют следующие группы пользователей:

• инженеры-проектировщики судостроительных предприятий, занимающиеся разработкой конструкций судов и плавучих объектов;
• специалисты по расчётам прочности и остойчивости, выполняющие анализ проектных решений и обеспечивающие соответствие техническим требованиям и стандартам;
• конструкторы, оптимизирующие элементы судов с целью повышения их эксплуатационных характеристик и снижения затрат на производство;
• сотрудники отделов технической документации, подготавливающие чертежи, спецификации и другие документы для строительства и производства судов;
• исследователи и разработчики в научно-исследовательских институтах, работающие над созданием новых судостроительных технологий и материалов.

На основе своего экспертного мнения Соваре рекомендует наиболее внимательно подходить к выбору решения. При выборе программного продукта из функционального класса систем судостроительного автоматизированного проектирования (ССАПР) необходимо учитывать ряд ключевых факторов, которые определят пригодность системы для решения конкретных задач бизнеса. Прежде всего, следует оценить масштаб деятельности компании: для крупных судостроительных предприятий потребуются решения с расширенными возможностями интеграции с другими корпоративными системами и поддержкой многопользовательского режима работы, в то время как для небольших компаний могут быть достаточны более простые и менее ресурсоёмкие решения. Также важно учитывать отраслевые требования и стандарты, например, необходимость соответствия международным нормам классификации судов (таким как правила Регистра судоходства) и требованиям к оформлению технической документации. Не менее значимы технические ограничения, включая совместимость с существующим ИТ-инфраструктурным ландшафтом, требования к аппаратным ресурсам (производительность процессоров, объём оперативной памяти, ёмкость хранилищ данных) и поддержку необходимых форматов данных и файлов.

Ключевые аспекты при принятии решения:

• функциональность: наличие инструментов для создания трёхмерных моделей, проведения расчётов прочности и остойчивости, оптимизации конструкции и подготовки технической документации;
• возможности интеграции: поддержка интеграции с ERP-, PLM- и другими корпоративными системами, используемыми на предприятии;
• масштабируемость: возможность расширения функционала и увеличения числа пользователей без существенного снижения производительности;
• пользовательский интерфейс: интуитивная понятность и удобство работы для инженеров-проектировщиков, наличие обучающих материалов и поддержки;
• безопасность: механизмы защиты данных, соответствующие требованиям отраслевых и корпоративных стандартов;
• поддержка и обслуживание: наличие службы технической поддержки, регулярные обновления и доработки системы, доступность обучающих программ и вебинаров для пользователей;
• соответствие стандартам: соблюдение международных и отраслевых норм и правил, применимых к проектированию и строительству судов.

Кроме того, при выборе ССАПР важно обратить внимание на репутацию разработчика и наличие успешных кейсов внедрения системы в компаниях, работающих в схожей нише или с аналогичным масштабом производства. Необходимо также оценить стоимость владения системой, включая не только лицензионные платежи, но и расходы на внедрение, обучение персонала, техническое обслуживание и возможные доработки под специфические нужды предприятия.

Системы судостроительного автоматизированного проектирования (ССАПР) играют ключевую роль в современной судостроительной отрасли, обеспечивая значительные улучшения в процессах проектирования и производства. Их применение приносит ряд преимуществ, которые положительно сказываются на эффективности и качестве работы судостроительных предприятий.

• Ускорение процесса проектирования. ССАПР позволяют существенно сократить время на создание проектных решений за счёт автоматизации рутинных операций и использования параметрического моделирования, что ускоряет вывод судов на рынок.
• Повышение точности и качества проектов. Трёхмерное моделирование и расчёты прочности и остойчивости минимизируют вероятность ошибок в проектировании, что снижает риски при строительстве и эксплуатации судов.
• Оптимизация конструкции судов. Инструменты ССАПР дают возможность проводить многовариантные расчёты и анализ конструкций, что позволяет выбирать наиболее эффективные и экономически выгодные решения с точки зрения материалов и геометрии корпуса.
• Упрощение подготовки технической документации. Автоматизация генерации чертежей, спецификаций и других документов сокращает трудозатраты инженеров и минимизирует вероятность ошибок в документации.
• Улучшение взаимодействия между подразделениями. ССАПР обеспечивают единый информационный контур для всех участников проекта, что улучшает координацию работы конструкторских, производственных и других подразделений.
• Снижение затрат на проектирование и производство. Оптимизация проектных решений и сокращение времени на проектирование приводят к снижению материальных и трудовых затрат, что повышает рентабельность судостроительных проектов.
• Расширение возможностей для инноваций. Использование современных технологий проектирования открывает новые перспективы для внедрения инновационных решений в конструкции судов и применения новых материалов.

Классификатор программных продуктов Соваре определяет конкретные функциональные критерии для систем. Для того, чтобы быть представленными на рынке Системы судостроительного автоматизированного проектирования, системы должны иметь следующие функциональные возможности:

• создание детализированных трёхмерных моделей судов и плавучих объектов с учётом всех конструктивных элементов и материалов,
• проведение комплексных расчётов прочности и остойчивости корпуса судна с учётом действующих нормативных требований и стандартов,
• оптимизация конструктивных решений с возможностью анализа различных вариантов компоновки и материалов для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик,
• автоматизация процесса разработки технической и конструкторской документации, включая чертежи, спецификации и другие необходимые документы для строительства и производства,
• моделирование процессов взаимодействия судна с внешней средой (водой, ветром и т. д.) для оценки ходовых качеств и устойчивости в различных условиях эксплуатации.

По аналитическим данным Соваре, в 2025 году на рынке систем судостроительного автоматизированного проектирования (ССАПР) можно ожидать усиления тенденций, связанных с интеграцией передовых технологий и повышением эффективности проектирования. Среди ключевых трендов — дальнейшее развитие инструментов трёхмерного моделирования, применение методов искусственного интеллекта для оптимизации проектных решений, расширение возможностей симуляции и виртуального тестирования, а также усиление акцента на междисциплинарную интеграцию и стандартизацию данных.

• Развитие алгоритмов машинного обучения. Внедрение алгоритмов машинного обучения для анализа больших объёмов данных о проектных решениях и материалах, что позволит автоматизировать выбор оптимальных параметров конструкции и сократить время на предварительные расчёты.
• Расширение возможностей виртуальной и дополненной реальности. Использование VR и AR-технологий для визуализации проектных решений, проведения виртуальных «прогулок» по судну и упрощения процесса согласования проектов между участниками.
• Интеграция с системами управления жизненным циклом продукта (PLM). Более тесная интеграция ССАПР с PLM-системами для обеспечения непрерывного управления данными на всех этапах жизненного цикла судна — от проектирования до эксплуатации и утилизации.
• Применение методов генеративного дизайна. Использование технологий генеративного дизайна для создания инновационных конструктивных решений, которые учитывают множество параметров и ограничений, что позволит находить неочевидные оптимальные варианты конструкций.
• Стандартизация форматов данных и интерфейсов. Усиление работы над стандартизацией форматов данных и интерфейсов для обеспечения совместимости между различными ССАПР и другими корпоративными информационными системами.
• Повышение точности симуляций физических процессов. Развитие инструментов для более точного моделирования гидродинамических и других физических процессов, что позволит на этапе проектирования более точно прогнозировать поведение судна в различных условиях эксплуатации.
• Интеграция с IoT и системами мониторинга. Внедрение возможностей интеграции с IoT-устройствами и системами мониторинга для сбора данных о состоянии судна в процессе эксплуатации и использования этих данных для дальнейшего совершенствования проектных решений.