3D-Rohrleitungsplanung mit Smap3D Piping
Mit Smap3D Piping wird aus Ihrem 3D-CAD-System eine
sehr leistungsfähige 3D-Anlagenbaulösung. Als moderne 
und innovative Software ist Smap3D Piping voll in verschiedene 3D-CAD-Systeme integriert.
Die Anwendung von Smap3D Piping:
- Grundlagen
- Arbeitsweise
- 3D-Rohrleitungserstellung mit Rohrklassen
- 3D-Rohrleitungserstellung ohne Rohrklassen
- Hauptfunktionen
- Funktionen für nicht runde Querschnitte
- Ihr Nutzen
Grundlagen der 3D-Rohrleitungserstellung
Smap3D Piping arbeitet als „Add-In“ in den unterstützten CAD-Systemen. Das Programm automatisiert die Erstellung und Änderung von 3D-Rohrleitungen in 3D-Baugruppen. Eine Aufgabe, die ein Konstrukteur bzw. Rohrleitungsplaner sonst mit viel Aufwand in einzelnen Schritten manuell erledigen müsste.
Die Basis dieser hoch automatisierten 3D-Rohr-leitungserstellung ist die Verwendung von Rohrklassen. Als Rohrklassen bezeichnet man Spezifikationstabellen, in denen einmalig unternehmens-, abteilungs- oder projektspezifisch die Zusammengehörigkeit der Rohrleitungskomponenten (Fittings, Armaturen usw.) zu Rohrleitungsmerkmalen (Durchmesser, Druck, Temperatur, Medium usw.) festgelegt wird. Weitere Zusatzfunktionen und Einstellungen individuell je Rohrklasse steuern das Verhalten der Software bei der Anwendung.
Für softwareinterne Plausibilitätsprüfungen können notwendigen Parameter (z.B. maximale und minimale Rohrlänge) in den Rohrklassen definiert werden. Eine existierende Rohrklassenspezifikation ist als einzelne Datei zentral im System abgelegt. Diese zentrale Definition
- erleichtert die Pflege und Verwaltung der Rohrklassen,
- ermöglicht eine hohe Automatisierung und
- verhindert individuelle Fehler bei der Erzeugung der Rohrleitungen durch den Anwender,
- wodurch eine hohe Prozesssicherheit gewährleistet wird.
Smap3D Piping enthält standardmäßig alle notwendigen Funktionen zur Erzeugung, Pflege und Verwaltung der Rohrklassendefinitionen (Rohrklasseneditor). Mit der Software werden „Beispielrohrklassen“ mitgeliefert. Diese können direkt verwendet oder nach eigenen Anforderungen kopiert und geändert werden.
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Arbeitsweise der 3D-Rohrleitungserstellung
Ein Anwender zeichnet und definiert in der 3D-Baugruppe die gewünschten Rohrleitungsverläufe als Mittelpunktsbahnen aus 3D-Linien (Grundfunktionen im CAD-System). Smap3D Piping analysiert diese gezeichneten Linienelemente und bildet daraus automatisch nach logischen Kriterien die „Rohrleitungspfade“. Ein Rohrleitungspfad beschreibt den Weg einer „durchgehenden“ Rohrleitung von einem Anschluss zum anderen, unabhängig davon, aus wie vielen Linienelementen sich der Pfad dazwischen zusammensetzt. An Abzweigungen (Branches) beginnt immer ein weiterer neuer Rohrleitungspfad. Rohrleitungspfade sind assoziativ zu den im CAD-System gezeichneten 3D-Linienelementen. Rohrleitungspfade bilden in Smap3D Piping die Basis für die generierte 3D-Rohrleitung bestehend aus Fittings und Rohren.
Generell stehen dem Anwender in Smap3D Piping zwei unterschiedlich leistungsfähige Arbeitsweisen zur Erzeugung der 3D-Rohrleitungen zur Verfügung:
- Rohrleitungserstellung mit Rohrklassen (voll automatisiert)
- Rohrleitungserstellung ohne Rohrklassen (teil automatisiert)
3D-Rohrleitungserstellung mit Rohrklassen
Bei der Rohrleitungserstellung mit Rohrklassen generiert Smap3D Piping die komplette Rohrleitung automatisch nach Auswahl der benötigten Rohrklasse, des Durchmessers sowie weiterer Rohrleitungsmerkmale. Die Software übernimmt dabei die automatische Platzierung der für den Leitungsverlauf notwendigen Fittings für eine Vielzahl von Standardsituationen (z.B. Bögen, T-Stücke, Flansche, Dichtungen) sowie die Generierung aller Rohre zwischen den Fittings. Dies spart viel Zeit und bietet Prozesssicherheit.
Das Einfügen zusätzlicher Komponenten (z.B. Armaturen, Instrumente) in eine bestehende Rohrleitung ist sehr einfach möglich. Smap3D Piping greift dabei auf die bei der Erstellung der Rohrleitung verwendeten Rohrklassendefinitionen zurück und erlaubt nur den Einbau von darin „spezifizierten“ Komponenten. Nach deren Platzierung erkennt Smap3D Piping die neue Situation. Sind fehlende oder überflüssige Rohrstücke zwischen den Komponenten vorhanden, erfolgt die Berichtigung automatisch. Auch diese Arbeitsweise gewährleistet eine hohe Prozesssicherheit bei der 3D-Rohrleitungsplanung.
Bei Änderungen am Rohrleitungsverlauf (Mittelpunktsbahn) wird die Aktualisierung der Rohrleitung (fehlende oder überflüssige Fittings und Rohre) von Smap3D Piping vollautomatisch mit dem „Wissen“ der bei der Generierung verwendeten Rohrklasse durchgeführt.
Bei Änderungen in der Zusammensetzung existierender Rohrleitungen, zum Beispiel bei Änderung der Rohrklasse, des Durchmessers oder eines anderen Rohrklassenmerkmals, verfährt Smap3D Piping auf die gleiche Weise und nutzt die gespeicherten Definitionen aus der Rohrklasse.
Zum Erzeugen von reduzierten oder erweiterten Rohrleitungen muss der Anwender nur den gewünschten Durchmesser sowie die Position der Reduzierungs- bzw. Erweiterungskomponente festlegen. Die Platzierung der Komponente sowie der komplette Umbau des geänderten Teils der Rohrleitung auf den neuen Durchmesser werden von Smap3D Piping automatisch erledigt.
Bei all den Automatismen, die Smap3D Piping bietet, ist ein Anwender aber trotzdem in der Lage, mit verschiedenen Funktionen, wie zum Beispiel „Nicht eindeutige Komponenten verwenden“, „Teile ersetzen“ oder „Teile platzieren“, eine Rohrleitung nach individuellen Anforderungen zu erweitern und zu editieren.
Demofilme Smap3D Piping:
Überblick über Smap3D Piping für Solid Edge
Überblick über Smap3D Piping für SolidWorks (englisch)
Zum Abspielen der folgenden Filme drücken Sie bitte die nebenstehenden Bezeichnungen oder das jeweilige Icon im Bild.
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3D-Rohrleitungserstellung ohne Rohrklassen
Bei der Rohrleitungserstellung ohne Rohrklassen muss der Konstrukteur die notwendigen Festlegungen für die zu verwendenden Fittings (Bögen, Flansche usw.) und Rohre im Verlauf jeder Rohrleitungserstellung durch Smap3D Piping immer wieder interaktiv eingeben. Dies ist zwar komfortabel durchzuführen, erreicht allerdings nicht die gleiche Produktivität und Prozesssicherheit wie beim Arbeiten mit Rohrklassen.
Auch das Einfügen zusätzlicher Komponenten (z.B. Armaturen) in eine bestehende Rohrleitung ist möglich. Smap3D Piping erkennt eventuell fehlende oder überflüssige Rohrstücke zwischen den neuen Komponenten und berichtigt die betroffenen Rohre automatisch. Die Software greift dabei auf die Festlegung für ein Rohr zurück, die der Anwender interaktiv bei der Erstellung dieser Rohrleitung verwendet hat.
Das Ändern der Rohrleitungsverläufe und deren Zusammensetzungen ist zwar auch beim Arbeiten ohne Rohrklassen grundsätzlich möglich, aber aufgrund fehlender zentraler Definitionen mit weitaus mehr manuellen Tätigkeiten verbunden. Prozesssicherheit kann dabei nicht gewährleistet werden.
Nach obenHauptfunktionen der 3D-Rohrleitungserstellung
Bei der Rohrleitungserstellung mit Rohrklassen stehen derzeit 14 vollautomatische Platzierungsroutinen für Fittings an Standardsituationen in 3D-Rohrleitungen zur Verfügung. Die Wichtigsten sind dabei die automatische Platzierung von
- Bögen mit 15, 30, 45, 60, 75 und 90 Grad
- T-Stücken mit 45 und 90 Grad bei gleichem Durchmesser und reduziert
- Flanschen und Dichtungen
- und das Generieren der Rohrstücke zwischen den platzierten Fittings.
Weitere intelligente Automatismen und Funktionen zur Unterstützung des Rohrleitungsplaners in Smap3D Piping sind:
Platzierung von Aushalsungen/Weldolets
Alternativ zu T-Stücken werden bei Abzweigungen häufig sogenannte Aushalsungen/Weldolets verwendet. Dabei wird durch mechanische Bearbeitung (plastisch verformt oder geschweißt) in mehreren Schritten eine Abzweigung gefertigt. Mit Smap3D Piping erfolgt die Platzierung der Aushalsungs/Weldolets Bauteile automatisch.
Erzeugung von gebogenen Rohren
Anstelle von Bögen mit geraden Rohren werden in manchen Fällen gebogene Rohre für die Verbindung zwischen den weiteren Fittings verwendet. Smap3D Piping unterstützt dies vollständig. Es werden bei der automatischen Generierung keine Bogenfittings an die möglichen „Bogenpositionen“ gebaut, sondern je nach Festlegung in der Rohrklasse werden gebogene Rohre mit dem Biegeradius des Bogenfittings oder einem anderen definierten Biegeradius generiert.
Erzeugung von Leitungsreduzierungen oder -erweiterungen
Komponenten zur Durchmesseränderung in Rohrleitungen werden mit wenigen Mausklicks platziert. Alle erforderlichen Arbeiten, wie das Auftrennen der Leitungspfade, Einbauen der Reduzierung oder Erweiterung, Verkürzen der Rohre, Ändern der Durchmesser, Austausch der Fittings usw., führt Smap3D Piping automatisch durch.
Auftrennen der Rohre bei Erreichen der maximalen Länge
In den Rohrklassen wird je Durchmesser die maximale Länge eines Rohres definiert. Beim Generieren/Aktualisieren einer Rohrleitung wird dieser Wert für jedes Rohr geprüft und berücksichtigt. Bei einer Überschreitung erzeugt Smap3D Piping mehrere Rohrstücke zwischen den Fittings.
Platzierung von Verbindungskomponenten bei Erreichen der maximalen Länge
Komponenten zur Verbindung einzelner Rohre (z.B. Muffe, Flansch, Verschraubung) werden je nach Einstellung nach dem Erreichen der maximalen Rohrlänge automatisch platziert.
Erzeugung der Schweißspalte
Die Informationen für Schweißspalte werden in den Rohrklassen hinterlegt. Für jeden Durchmesser wird ein individueller Wert für die Spaltbreite definiert. Die Schweißspalte werden bei der Erstellung und Änderung der Rohrleitung automatisch generiert. Smap3D Piping erzeugt hierbei die Rohre mit verkürzter Länge inkl. der erforderlichen Stücklisteninformation.
Platzierung von angepassten Bögen bei Steigung und Gefälle
Werden Rohrleitungspfade gezeichnet bei denen es keine genauen Winkel
(z.B. 15, 30, 45, 60, 75 und 90 Grad) für die Platzierung eines Normteil Bogen-fittings gibt, so wird auch diese spezielle Anforderung von Smap3D Piping gelöst. Die Software platziert an die jeweilige Position einen speziell generierten und an den Winkel angepassten Bogen. Dabei werden Geometrie sowie alle Eigenschaftsinformationen vom spezifizierten Normteilbogen übernommen.
Erzeugung von Isolierungen
Die Informationen für die Geometrie der Isolierungen werden in den Rohrklassen hinterlegt. Für jeden Durchmesser wird ein individueller Wert für die Abmessung definiert. Die Isolierungen und die erforderlichen Unterbrechungen für Armaturen werden automatisch erzeugt.
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Funktionen für nicht runde Querschnitte
Bei der Leitungserstellung mit Rohrklassen können in Smap3D Piping auch beliebige nicht runde Querschnitte verarbeitet werden. Kabelschächte, Trassen, Lüftungskanäle usw. können damit schnell und effizient erstellt werden. Die Software verwendet dabei ähnliche vollautomatische Platzierungsroutinen wie bei runden Querschnitten.
Die wichtigsten Funktionen sind die automatische Platzierung von
- Formbögen mit 45 und 90 Grad
- Form T-Stücke mit 45 und 90 Grad mit gleichem Querschnitt und reduziert
- Formflanschen und Dichtungen
- und das Generieren der Formrohre zwischen den platzierten Formfittings
Als spezielle Funktionserweiterung wird bei den Formfittings natürlich die Ausrichtung der entsprechenden Komponenten (links/rechts sowie auf/ab) berücksichtigt.
Nach obenIhr Nutzen beim Einsatz von Smap3D Piping
- Umfangreiche 3D-Normteilbibliotheken verfügbar.
- Bibliotheken leicht mit beliebigen Komponenten erweiterbar.
- Automatische Generierung von kompletten Rohrleitungen.
- Flexibles Einbauen von zusätzlichen Komponenten.
- Automatische Aktualisierung nach Änderungen.
- Berücksichtigung von Steigungen und Gefällen.
- Alle Werkzeuge zur Rohrklassenerstellung und -pflege enthalten.
- Leicht Anwendung und somit schnelle Anwenderakzeptanz.
- Ein einziges Werkzeug zur Erstellung von runden aber auch nicht runden Leitungen.
- Kollisionsprüfung durch Funktionen des Basis CAD-Systems.
- Automatische Zeichnungserstellung durch Funktionen des Basis CAD-Systems.
- Automatische Erstellung von Stücklisten.
- Automatische Erstellung von Rohrleitungsisometrien.
- „Walk Through“ Animationen durch Funktionen des Basis CAD-Systems.
- und vieles mehr ….