Επιλογή Σελίδας

SCADA Pro OCP

Το SCADA Pro OCP είναι module του SCADA Pro, και αποτελεί υπολογιστική πλατφόρμα γενικής βελτιστοποίησης κατασκευών.

Σύντομη περιγραφή

Το λογισμικό SCADA Pro OCP είναι module του SCADA Pro και αποτελεί υπολογιστική πλατφόρμα γενικής βελτιστοποίησης κατασκευών ρεαλιστικής κλίμακας. Καλύπτει όλα τα δομικά υλικά που υποστηρίζει η εφαρμογή όπως είναι το οπλισμένο σκυρόδεμα, ο χάλυβας κλπ.

Περιβάλλον εργασίας

  • Διαθέτει προηγμένο και εύκολο στην χρήση περιβάλλον εργασίας, καθιστώντας την διαδικασία βελτιστοποίησης κατασκευών υπόθεση ενός κλικ.
  • Προσφέρει τη δυνατότητα επιλογής κριτηρίων που σχετίζονται με το κόστος κατασκευής, τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, κλπ. Τα οποία μπορούν χρησιμοποιηθούν είτε ως «Στόχοι» είτε ως «Περιορισμοί», οι οποίοι λαμβάνονται υπόψη επιπροσθέτως εκείνων που επιβάλλονται από τις κανονιστικές διατάξεις.
  • Επίλυση των προβλημάτων επιλέγοντας από λίστα αλγορίθμων αριθμητικής βελτιστοποίησης που ανήκουν στην αιχμή της τεχνολογίας.
  • Πολλαπλές επιλογές για τον καθορισμό του εύρους των μεταβλητών σχεδιασμού, είτε σε επίπεδο διατομής ή στοιχείου.
  • Σύγκριση του αρχικού σχεδιασμού με τον βελτιστοποιημένο.

Βελτιστοποίηση κατασκευών

Η βελτιστοποίηση κατασκευών έχει ωριμάσει από την στενά ακαδημαϊκή εφαρμογή της, όπου οι ερευνητές εστίαζαν στο βέλτιστο σχεδιασμό μικρών-εξιδανικευμένων δομικών στοιχείων και συστημάτων, ώστε να αποτελέσει την βάση στο σύγχρονο σχεδιασμό σύνθετων δομικών συστημάτων. Τα τελευταία χρόνια έχουν παρουσιαστεί εφαρμογές λογισμικού, οι οποίες έχουν κάνει προσιτά τα εργαλεία αυτά σε επαγγελματίες μηχανικούς, φορείς λήψης αποφάσεων και φοιτητές εκτός της ερευνητικής κοινότητας βελτιστοποίησης δομικών συστημάτων. Αυτές οι εφαρμογές λογισμικού, εστιάζονται κυρίως σε δομικά συστήματα αεροδιαστημικής, αεροναυπηγικής, ναυπηγικής μηχανικής και μηχανολογικά, και έχουν ενσωματώσει την δυνατότητα βελτιστοποίησης ως ένα πρόσθετο χαρακτηριστικό του λογισμικού πεπερασμένων στοιχείων. Ωστόσο, τα εργαλεία αυτά υπολείπονται των αναγκών ενός επαγγελματία μηχανικού. Το λογισμικό ACE OCP αναπτύχθηκε για να καλύψει το κενό αυτό, προσφέροντας ολιστική προσέγγιση βελτιστοποίησης όσον αφορά τον σχεδιασμό στο στάδιο εφαρμογής, πραγματικών κατασκευών όπως κτίρια, γέφυρες ή πιο σύνθετες κατασκευές πολιτικού μηχανικού.

Βελτιστοποίηση είναι η πράξη αναζήτησης του καλύτερου αποτελέσματος για δεδομένες συνθήκες. Κατά τον σχεδιασμό, την κατασκευή και συντήρηση κάθε δομικού συστήματος, οι μηχανικοί πρέπει να λάβουν πολλαπλές τεχνολογικές και διαχειριστικές αποφάσεις σε διάφορα στάδια. Ο τελικός στόχος όλων αυτών των αποφάσεων είναι είτε η ελαχιστοποίηση της προσπάθεια που απαιτείται είτε η μεγιστοποίηση του επιθυμητού οφέλους. Με την χρήση του λογισμικού ACE OCP, μεταξύ άλλων, επιτυγχάνεται ελαχιστοποίηση του κόστους κατασκευής και των υλικών.

Οφέλη (Γιατί να χρησιμοποιήσεις το ACE OCP?)

Οι μηχανικοί επιδιώκουν να σχεδιάσουν κατασκευές, οι οποίες να είναι οικονομικές αλλά να παρουσιάζουν επίσης αυξημένη αντοχή έναντι όλων των πιθανών δράσεων που θα εμφανιστούν κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Η παραδοσιακή διαδικασία σχεδιασμού της δοκιμής-και-διόρθωσης δεν επαρκεί ώστε να προσδιοριστεί ένας οικονομικός σχεδιασμός που να πληροί και τα κριτήρια ασφάλειας. Η τεχνολογία της βελτιστοποίησης κατασκευών παρέχει μια αριθμητική διαδικασία που μπορεί να αντικαταστήσει την παραδοσιακή προσέγγιση σχεδίασης με μια αυτοματοποιημένη.  Το λογισμικό ACE OCP προσφέρει ολοκληρωμένη λύση βελτιστοποίησης όσον αφορά τον σχεδιασμό σε στάδιο εφαρμογής πραγματικών κατασκευών όπως κτίρια, γέφυρες ή πιο σύνθετες κατασκευές πολιτικού μηχανικού.

Οι επιστημονικές και τεχνικές προοπτικές υιοθέτησης του λογισμικού ACE OCP κατά τον σχεδιασμό κατασκευών στην πράξη είναι πολλές και σημαντικές, αλλά τέτοια είναι τα θέματα που διακυβεύονται κατά τον σχεδιασμό κατασκευών. Ο κύριος στόχος εφαρμογής του λογισμικού ACE OCP είναι να βοηθήσει τις νέες γενιές των μηχανικών στον σχεδιασμό ασφαλών και οικονομικών κατασκευών μέσα σε ένα τεχνολογικό πλαίσιο αιχμής το οποία είναι προσιτό και αξιόπιστο. 

Στο παρελθόν έχουν αναπτυχθεί αλγόριθμοι αριθμητικής βελτιστοποίηση που ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις της βελτιστοποίησης των κατασκευών. Στο καινοτόμο plugin των προϊόντων της CSI διατίθενται δέκα αλγόριθμοι βελτιστοποίησης στην αιχμή της τεχνολογίας  οι οποίοι έχουν δοκιμαστεί με επιτυχία σε διάφορα δύσκολα προβλήματα μηχανικού.

Το πλεονέκτημα του λογισμικού ACE OCP έγκειται στο ευρύ φάσμα των ενσωματωμένων δυνατοτήτων και την ευκολία χρήσης. Για πρώτη φορά ένα plugin εγγυάται ένα λαμπρό μέλλον για τις μεθόδους βελτιστοποίησης σε πρακτικά προβλήματα και την χρήση τους στον βασικό κορμό πρακτικής της δομοστατικής μηχανικής.

Στην βιομηχανία των κατασκευών, υπάρχει αδιάκοπη ανάγκη για σχεδιασμό έργων αποτελεσματικότερων σε πολλαπλά επίπεδα, όπως για παράδειγμα  την επιθυμία μείωσης του χρόνου ολοκλήρωσης του έργου, την απαίτηση αυξημένης ικανότητας και ποιότητας σχεδιασμού κλπ. Το λογισμικό ACE OCP προσφέρει σημαντικότατη προστιθέμενη αξία στους χρήστες των λογισμικών της CSI (SAP2000 και ETABS) με άμεση ανταπόδοση.

Δεν υπάρχει καμία ανάγκη για πρόσθετες πληροφορίες . Προκειμένου να εξασφαλιστεί ότι τα αποτελέσματα που λαμβάνονται μέσω του λογισμικού ACE OCP είναι άμεσα συγκρίσιμα με αυτά που εφαρμόζονται στο αρχικό μοντέλο του χρήστη, χρησιμοποιείται η ίδια προσομοίωση FE, οι ίδιες ιδιότητες των υλικών, συνθήκες φόρτισης και κανονιστικές διατάξεις κατά τις διαδοχικές φάσεις ανάλυσης και σχεδιασμού. Αυτό υλοποιείται χρησιμοποιώντας, κατά την εφαρμογή του λογισμικού ACE OCP, το ίδιο αρχείο εισόδου (αρχείο SDB ή EDB) για την παραγωγή των νέων μοντέλων.

Καινοτομία (τεχνολογίες αιχμής)

Η βελτιστοποίηση αναφέρεται στη διαδικασία παραγωγής βελτιωμένων σχεδιασμών όσον αφορά το κόστος, την κατασκευασιμότητα ή την επίδοση χωρίς συμβιβασμούς σε θέματα ασφάλειας. Τα προβλήματα βελτιστοποίησης κατασκευών χαρακτηρίζονται από διάφορες συναρτήσεις στόχων και περιορισμών οι οποίες είναι γενικά μη-γραμμικές συναρτήσεις των μεταβλητών σχεδιασμού. Το λογισμικό ACE OCP υποστηρίζει διάφορες αντικειμενικές συναρτήσεις.

Η αποτελεσματική εφαρμογή διαδικασιών βελτιστοποίησης κατασκευών σε πραγματικά προβλήματα απαιτεί την συνέργεια τεχνολογιών αιχμής. Ως εκ τούτου, τα εργαλεία που απαιτούνται για την αντιμετώπιση προβλημάτων βελτιστοποίησης κατασκευών πρέπει να υπηρετούν τέσσερις σκοπούς: (i) ακριβή αριθμητική προσομοίωση, (ii) αξιόπιστη στατική ανάλυση για τον υπολογισμό των εντατικών και παραμορφωσιακών μεγεθών υπό πολλαπλές συνθήκες φόρτισης, (iii) σωστή διαδικασία σχεδιασμού για τον έλεγχο των περιορισμών που επιβάλλονται από τους κανονισμούς σχεδιασμού ή/και τους μηχανικούς και (iv) αποτελεσματικό αλγόριθμο βελτιστοποίησης για τον εντοπισμό βελτιστοποιημένων σχεδιασμών που ικανοποιούν τις απαιτήσεις σχεδιασμού, οικονομίας, κατασκευασιμότητας ή επίδοσης. Το λογισμικό ACE OCP αξιοποιεί την τεχνολογία, προς ενίσχυση της αποδοτικότητας, αύξησης της απόδοσης και μείωση του κόστους, διατηρώντας παράλληλα τα απαιτούμενα επίπεδα ασφάλειας.

Αξιοπιστία

Το ACE OCP είναι το αποτέλεσμα έρευνας και ανάπτυξης περισσοτέρων από 20 χρόνια, στην ανάπτυξη υπολογιστικού κώδικα γενικής χρήσης για την βελτιστοποίηση κατασκευών. Αναπτύσσεται από την ACE-Hellas σε συνεργασία με το Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών του ΕΜΠ. Οι μέθοδοι που έχουν ενσωματωθεί στο ACE OCP έχουν εγκριθεί από την International Society for Structural and Multidisciplinary Optimization (ISSMO, http://www.issmo.net), με την δημοσίευση του θεωρητικού υποβάθρου και ενδεικτικών αποτελεσμάτων στο επίσημο επιστημονικό περιοδικό της (http://goo.gl/cZIbgB).

Η υπολογιστική τεχνολογία νέας γενιάς αποτελεί την βάση για το λογισμικό ACE OCP. Η χρήση τέτοιων υπολογιστικών εργαλείων αναμένεται να έχει σημαντική επίδραση στον βέλτιστο σχεδιασμό κατασκευών, οδηγώντας σε επαναστατικές αλλαγές στον σχεδιασμό κατασκευών πολιτικού μηχανικού, καθιστώντας το «value engineering» διαθέσιμο σε κάθε επαγγελματία μηχανικό.

Το plugin ACE OCP έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε ποικιλία από πραγματικές κατασκευές, οδηγώντας σε μείωση του κόστους μέχρι και 30%. Μεταξύ άλλων έχει χρησιμοποιηθεί για τη βελτιστοποίηση του Εθνικού Σταδίου στο Πεκίνο (Bird’s Nest) και του Εθνικού Κέντρου Υγρού Στίβου στο Πεκίνο (Water Cube) όπου το ACE OCP βελτίωσε τους σχεδιασμούς με μείωση του κόστους κατά 10%. Σε άλλα έργα, μέσω του ACE OCP προέκυψαν βελτιωμένοι σχεδιασμοί όσον αφορά την δομική συμπεριφορά διατηρώντας ίδιο το κόστος κατασκευής.

Documentation