مدل سازی سه بعدی

مدل سازی سه بعدی به فرآیند ایجاد نمایش کامپیوتری از شکل فیزیکی یک شی در فضای سه بعدی گفته می شود. تعداد زیادی از نرم افزارهای سه بعدی نیز در ساخت نمایش دیجیتال مدل های مکانیکی یا قطعات قبل از ساخت واقعی آنها مورد استفاده قرار میگیرند. این روش فرصتی عالی برای خدمات مهندسی برای ساخت قطعات ، مونتاژ آنها و مشاهده عملکرد آنها قبل از ساخت شان را فراهم می کند. از مدل سازی سه بعدی در زمینه طراحی صنعتی استفاده ویژه ای دارد جایی که در آن محصولات قبل از ارائه آنها به مشتری، به صورت سه بعدی ساخته می شوند.

اکنون مدل های سه بعدی به طور گسترده ای در صنایع مختلف مانند تصاویر متحرک ، بازی های ویدیویی ، معماری ، ساخت و ساز ، تولید محصول ، پزشکی ، استفاده می شود. همه این صنایع از مدل های سه بعدی برای تجسم ، شبیه سازی و ارائه طرح های گرافیکی استفاده می کنند. مدل سازی سه بعدی در ساخت و ساز به دلیل انبوه مزایایی که ارائه می دهد محبوبیت زیادی پیدا کرده است.

مدل سازی سه بعدی در ساخت و ساز

پیشرفت های تکنولوژیکی هر کاری را آسانتر و بهتر می کنند. اکنون تقریباً در هر زمینه از زندگی خود قادر به انجام کارهای بیشتری هستیم. هر بخش برای دستیابی به نتایج بهتر از روش های بخصوص فناوری در آن زمینه استفاده می نماید و صنعت ساخت و ساز نیز خواسته یا ناخواسته تحت تاثیر این الگوها می باشد. این فناوری به صنعت ساخت و ساز کمک می کند تا با کاهش هزینه در مدت زمان کمتری به موفقیت ها و دستاوردهای بیشتری نایل گردد. مدل سازی سه بعدی در حال تغییر دنیای ارائه طرح های معماری است. مدل سازی سه بعدی معماران و طراحان را قادر می سازد تا خلاقیت و آزمایش بیشتری روی طرح پیشنهادی خود داشته باشند.

با استفاده از فن آوری های جدید مانند مدل سازی سه بعدی، فرایند طراحی و ساخت و ساز یک پروژه دیگر محدود به ارائه طرح های اولیه بدون ملاحظه دیتیل ها و جزئیات توسعه یافته طرح نیست. ساخت و سازها تا حد بسیار زیادی دیجیتالی شده اند و نمایش طرح های معماری از میزهای طراحی به کامپیوترها و تبلت ها منتقل شده است.

انجام مدل سازی سه بعدی در ساخت و ساز مزایای بی شماری به همراه داشته است. مدل سازی سه بعدی طرح منطبق با شرایط واقعی محدوده در نظر گرفته شده برای اجرای پروژه، نه تنها روند طراحی را تسریع می کند بلکه معماران و طراحان را قادر می سازد تا با ایده های مختلف بازی کنند و مشکلات بالقوه طراحی را قبل از اینکه به موضوعات واقعی تبدیل شوند، شناسایی نمایند. مدل سازی سه بعدی در ساخت و ساز با قرار دادن همه قطعات در کنار هم، نمای واقعی پروژه به پایان رسیده را نشان میدهد. این موضوعی حیرت انگیز در رویکردهای به روز مهندسی است. مدل سازی سه بعدی پروژه ای را بر پا  می کند بدون آنکه حتی گرد و غباری بلند شده باشد.

مدل سازی سه بعدی همچنین امکان ساخت انیمیشن را فراهم می کند. به طور طبیعی، مشتری می تواند در مورد پروژه مد نظرش در آینده چیزهای بیشتری را دریافت نماید. چیزهایی که از یک نقشه مسطح به این سادگی ها نمی توانست تجسم نماید. مشتریان به معنای واقعی کلمه می توانند در فضای پروژه خود بصورت مجازی به عنوان یک ناظر حرکت نمایند. یک مدل سه بعدی مشتری را قادر می سازد تا درک کند که چگونه همه جزئیات چیده خواهند شد. آنها می توانند از در ورودی کارخانه یا بنای معماری وارد شوند، قدم بزنند، اندازه گیری نمایند، گزارش بگیرند و به گوشه گوشه منطقه عملیاتی خود برسند و حتی عملکرد هر قسمت را تجسم کنند. آنها می توانند همه اینها را حتی قبل از اینکه آجری روی آجر گذاشته شود ، ببینند!

با مدل سازی سه بعدی ، درک ساختار در ارتباط با فضای اطراف نیز آسان می شود. تبدیل یک فضای باز به یک کارخانه با سطح گسترده ای از اطلاعات ریز و درشت فنی در ارتباط با تجهیزات و قطعات و یا یک ساختمان و بنای معماری توام با جنس و رنگ جزئیات مصالح بکار رفته و نحوه ارتباط آن با محیط های پیرامونی همراه با ایده هایی برای محوطه سازی و ... همان سه بعدی سازی شگفت انگیزی است که یک طراح و معمار به مشتریان خود ارائه می دهد.

مدل سازی سه بعدی معماری درجه ای از واقع گرایی را فراهم می کند که تصاویر دو بعدی آن را ندارند. با استفاده از مدل سازی سه بعدی می توان خصوصیات فنی کالای مورد نیاز برای استفاده در واحدهای فرایندی و بهره برداری را همراه با بافت یک کاشی که در کف اتاق یک ساختمان قرار داده می شود پیشاپیش ارزیابی کرد و این موضوعی بسیار جالب و ارزشمند است.

شکی نیست که استفاده از مدل سازی سه بعدی منجر به طراحی بهتر و استفاده از انتخاب های مناسب تر در ساخت و ساز می شود. مدلهای سه بعدی را می توان برای دیدگاههای مختلف چرخاند و نماهای مختلف را مرور کرد. از مزایای مدل سازی سه بعدی می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1. بررسی و رفع خطاهایی که ممکن است در روند طراحی رخ دهد،
2. درک دقیق و بهتر در ارتباط با ساختار طراحی مجموعه و بهینه سازی های مختلف
3. دسترسی حداکثری و گسترده به جزئیات که منجر به هزینه های کمتر میگردد.
4. همکاری موثر بین تیم های درگیر در روند ساخت.

نرم افزارهای مدل سازی سه بعدی مانند Bentley’s ، PDMS و ... کاربران را قادر می سازد تا به راحتی مدل های سه بعدی با وضوح بالا را برای هر نوع پروژه ی زیر ساختی ایجاد نمایند. و در ادامه نقشه های مهندسی برای اجرا  و تصاویر با وضوح بالا برای مقاصد مختلف را از آن استخراج نمایند. از این مدل های بسیار دقیق سه بعدی می توان برای تصمیم گیری در زمینه طراحی ، ساخت و بهره برداری واحدهای صنعتی در طول چرخه حیات آن استفاده نمود.

مدل ازبیلت کامپیوتری/ As built 3D model

مدل کامپیوتری از تطبیق و یکسان سازی المان های نرم افزارهای مدلسازی با ابر نقاط حاصل از برداشت کارگاهی اطلاعات، توسط اسکنرهای لیزری تهیه میگردد و به عنوان یک مرحله مستقل در موضوع (detail design) به آن پرداخته می شود. این مدل ها بر اساس نیاز و سلیقه کارفرما در نرم افزارهای رایج مدلسازی از جمله نرم افزارهای شرکتهای AVEVA و Autodesk قابل انجام و ارائه می باشد. این مدل به عنوان یک راهکار مهندسی در پروژه های جابجایی کارخانجات و واحدهای صنعتی و فرایندی بشمار می رود. البته در موارد متفرقه دیگری نیز مورد درخواست مشتریان می باشد. جایی که تولید نقشه های ازبیلت یا تهیه لیست کالاهای استفاده شده در واحدهای ساخته شده و یا در حال بهره برداری در دستور کار قرار داشته باشد.

از کاربردهای دیگر مدل های ازبیلت الکترونیکی میتوان به مباحث طراحی و مهندسی بخصوصی اشاره نمود که لازم است مهندسان طراح در آن پروژه ها دست به محاسبات مجدد بارهای استاتیکی و دینامیکی بزنند، از این رو استخراج مدل الکترونیکی و در ادامه تولید نقشه ازبیلت بخش های مورد مطالعه، برای بازطراحی سیستم ها مد نظر کارفرماها می باشد.

مدل سازی سه بعدی پروژه های ساخت و ساز مجتمع های فرایندی و کارخانجات صنعتی در انواع نرم افزارهای مدل سازی قابل انجام می باشد. هر کدام از این نرم افزارها با توجه به بستر اطلاعاتی بخصوصی که برای کاربران خود در شرکت های مهندسی فراهم میکنند طرفداران بیشماری دارند. برای مثال در ایران مدل سازی چنین پروژه هایی در نرم افزارهای رایجی مانند PDMS ، E3D ، Revit ، AutoCAD ، پیگیری می شود. شرکت روبش راهبرد انرژی بصورت مشخص تجربه تولید مدل های ازبیلت با نرم افزارهای زیر را در رزومه خود دارد.

مدل سه بعدی شرایط ازبیلت محوطه در نرم افزارهای PDMS و E3D

مدلسازی سه بعدی واحدهای فرایندی در دو سطح primitive و intelligent قابل انجام می باشد. خروجی مدل سازی primitive میتواند همزمان منجر به تهیه مدلی شامل اطلاعات هندسی برداشت شده و تولید نقشه های شماتیک اولیه گردد. مدل سه بعدی intelligent میتواند جهت استخراج نقشه های ایزومتریک، پایپینگ پلن، پلات پلن و تهیه لیست کالای مصرفی(MTO)  و غیره مورد استفاده قرار گیرد. محور و پایه تولید و رسیدن به مدل هوشمند PDMS  یا E3D مستندات Basic پروژه از جمله مدارک PMS  و P&ID و Data sheet های مکانیکال و ... می باشد.

لازم به ذکر است امروزه حتی امکان لینک و بارگذاری این مدل ها در نرم افزارهای محاسباتی و تحلیلی مانند  CAESARوPipe net  فراهم بوده و همچنین Line up  نقشه های P&ID نیز از پشت مونیتورها و با مراجعه به این مدل ها امکان پذیر می باشد. البته با توجه به زمان بر بودن ساخت چنین مدلی انجام این عملیات در شرایطی توصیه می گردد که کارفرما اهداف مشخصی را برای در اختیار داشتن چنین جزئیاتی پیگیری نمایند.

مدل سه بعدی شرایط ازبیلت محوطه در نرم افزار REVIT

مدل های ابر نقاط حاصل از اسکنرهای لیزری را با استفاده از امکانات نرم افزاری میتوان در محیط نرم افزاری Revit بارگذاری کرد. بر این اساس، مدل ازبیلت محوطه بر پایه مهندسی معکوس تمام اجزا و عوامل سیستم های عمرانی و معماری قابل ساخته شدن است. سطح اطلاعاتی که میتواند در چنین شرایطی روی وضع موجود پروژه پیاده گردد، متغیر می باشد. مدلسازی در نرم افزار REVIT بیشتر مورد استفاده مهندسان معماری و عمران بوده و به راحتی از طریق برقراری لینک ابر نقاط با این نرم افزار امکان مدل سازی ازبیلت مقدور میباشد. مدل ابر نقاط از طریق المانهای مدلسازی به هندسه ای غنی از داده در ابزارهای BIM مانند Revit تبدیل می شود و ارزش خود را بیش از پیش نمایان می سازد. ما در شرکت روبش، بر روند کار تبدیل ابر نقاط حاصل از اسکن لیزری سه بعدی به مدلهای سه بعدی در نرم افزار Revit تسلط داشته و در صورت نیاز کارفرما آماده ارائه چنین خدماتی هستیم.

مدل سه بعدی شرایط ازبیلت محوطه در نرم افزار AutoCAD

مدل سازی در نرم افزار  AutoCADبه منظور تهیه ماکت سه بعدی کامپیوتری بکار میرود که جزئیات فنی زیادی را در برنمی گیرد. با این حال علیرغم وجود اقلام از پیش تعریف شده در این نرم افزار که باعث سرعت بخشیدن به روند مدل سازی سه بعدی میگردد، کارفرمایان صنایع فرایندی (پالایشگاه، پتروشیمی و ..) که جزییات و دقت بیشتر مطلوب نظرشان می باشد به استفاده نرم افزارهای هوشمندتری از جمله  LFM، PDS، PDMS  و E3D راغب بوده به طوری که در حال حاضر مدل سازی سه بعدی مستقیم تحت نرم افزار AutoCAD در مجتمع ها و واحدهای پیچیده یا وجود نداشته و یا از موارد استثنا می باشد.

لازم به ذکر است که اطلاعات حاصل از اغلب نرم افزار های هوشمند، قابلیت بارگذاری درAutoCAD   را دارا بوده  و این امکان را فراهم می سازند که به سهولت بتوان با گرفتن خروجی از آنها ، مدل سه بعدی را در نرم افزار اتوکد نیز مورد تجزیه و تحلیل و بررسی قرار داد.