Komputer w pracy projektanta

Komputery stały się nieodzownym towarzyszem człowieka w pracy oraz w domu. Służą nam do wielu celów – dostarczają rozrywki, pomagają zdobywać wiedzę, uczą oraz pomagają w obowiązkach zawodowych. Nawet niniejszy tekst nie powstałby, gdyby nie komputery.

Uogólniając, pierwszym komputerem inżyniera był kalkulator, który pozwalał zautomatyzować czynności związane z obliczeniami. Początkowo pomagał w prostych działaniach matematycznych, potem w rachunku prawdopodobieństwa i statystyce. W końcu został zastąpiony przez pierwsze komputery.

W naszym kraju praktycznie dopiero z końcem lat 80. ubiegłego wieku systemy komputerowe zaczęły być stopniowo wykorzystywane w procesie przygotowania dokumentacji projektowej. Początkowo pojawiły się pierwsze komputerowe edytory tekstu, co pomogło usprawnić przygotowanie części opisowej projektu. Potem zaczęto korzystać z programów wspomagających rysowanie. W zapomnienie odeszły maszyna do pisania, deska kreślarska, kalka, ołówek oraz rapidograf.

Rys. 1 Dawniej projekty cechowała rzetelność, dzisiaj – czasami – tylko estetyka

Trudne początki

Przed erą komputerów tryb opracowania dokumentacji projektowej zasadniczo sprowadzał się do wykorzystania deski kreślarskiej, jako narzędzia do przygotowania rysunków (części graficznej dokumentacji), oraz ręcznej maszyny do pisania, jako narzędzia do przygotowania tekstów (części opisowej dokumentacji), która – jak już wspomniano – została pierwsza zastąpiona przez komputery. W biurach projektowych był więc okres, że dokumentację projektową przygotowywano na dwa sposoby – część opisową już z użyciem komputerów, ale rysunki – wciąż ręcznie.

Oczywiście, również w tamtych czasach starano się zautomatyzować wiele czynności. Mimo że nie posiadano tak sprawnych urządzeń drukujących jak dziś, próbowano sięgać po rozwiązania, które dawały możliwość sprawnego powielania przygotowanej dokumentacji projektowej. Ponieważ proste urządzenia drukujące rozpowszechniły się wcześniej niż komputery, z przygotowaniem kolejnych kompletów części opisowej zwykle nie było problemu. Po prostu je kserowano lub drukowano, niestety  praktycznie wyłącznie w technologii czarno-białej. Wyzwaniem było kopiowanie formatów większych niż A3, co z reguły dotyczyło właśnie rysunków technicznych. Najczęściej wykorzystywano materiał światłoczuły, tzw. ozalid. Wadą tej technologii było tworzenie kopii w kolorze (odcieniu) fioletowym. Estetyka kopii ozalidowych pozostawiała wiele do życzenia.

Rysunki powstawały ręcznie do czasu, gdy na rynku pojawiły się pierwsze cenowo dostępne plotery. Początkowo były to urządzenia pisakowe przypominające wyglądem zwykły stół. Papier układano na poziomo ustawiony blat i przytrzymywano np. namagnesowanymi listwami. Do wykorzystania było kilka pisaków o różnej grubości. Dodatkową zaletą tej technologii była możliwość wykorzystania także kolorowych pisaków. Był to niewątpliwy przełom w technologii reprodukcji, choć posiadał ograniczenia – tworzyć można było rysunki nie większe niż stół plotera, najczęściej A0 lub nawet A1.

Rys. 2 Przy weryfikacji projektu wciąż lepiej sprawdza się gotowy rysunek niż ekran monitora

Komputerowe wspomaganie projektowania

Oczywiście urządzenia techniczne nie mogą istnieć bez oprogramowania. Aby skorzystać z ploterów, należało dysponować odpowiednimi programami wspomagającymi projektowanie nazywanymi potocznie programami CAD (od angielskiego skrótu słów Computer Aided Design). Najbardziej powszechny wówczas był program AutoCAD firmy Autodesk, konkurujący z produktem Bentleya – programem Microstation. Swój sukces AutoCAD zawdzięczał bardzo intuicyjnemu interfejsowi oraz otwartości na potrzeby użytkownika. Bardziej doświadczony i wymagający użytkownik mógł wówczas uniwersalny program Autodesku dostosować ściśle do swoich potrzeb przez np. tworzenie własnego menu, prostych poleceń czy skryptów działających podobnie do makr. To powodowało, że inżynierowie bardzo szybko polubili AutoCAD. Najbardziej doświadczeni mieli możliwość tworzenia własnych typów linii, czcionek (symboli) czy też aplikacji komputerowych, np. w języku programowania AutoLISP. Duża popularność tego języka programowania wynikała z faktu banalnej wręcz procedury pisania w nim aplikacji. Oczywiście konieczna była znajomość samego języka, ale do tworzenia programów wystarczał zwykły edytor plików tekstowych (tzw. notatnik). Tym samym AutoLISP stał się bardzo popularny także wśród użytkowników AutoCADa niebędących  profesjonalnymi informatykami. AutoCAD nie tylko wspomagał projektowanie, ale robił to w sposób optymalny. Kiedyś jeden program typu CAD służył wszystkim inżynierom i architektom. Obecnie programy wspomagające projektowanie tworzone są z podziałem na specjalistyczne branże, ale co ważne – pracujące w jednym środowisku. Takie rozwiązanie pozwala na swobodną wymianę plików pomiędzy różnymi projektantami pracującymi na różnych programach (nakładkach), ale nad jednym tematem.

Wcześniej – zanim programy CAD stały się powszechne – proces przygotowania rysunku wyglądał następująco. Projektant (rzadziej jego asystent) przygotowywał rysunek na przezroczystej kalce z użyciem deski kreślarskiej i ołówka. Kiedy rysunek był gotowy, był przerysowywany przez kreślarza z użyciem rapidografów. Najczęściej rysunek przerysowywano na inną kalkę, którą potem powielano techniką ozalidową. Zdarzało się także przerysowywanie bezpośrednio na papier, ale do tego trzeba było używać podświetlanego stołu. Skoro rysunek miał być gotowy do przerysowania przez kreślarza, oczywiście musiał być kompletny. Niewątpliwą zaletą tego procesu był fakt, że to najczęściej projektant był autorem rysunku i to on na bieżąco nadzorował jego przygotowanie. Rolą kreślarza było tylko powielanie (edycja) rysunków. Minusem było podwójne tworzenie rysunków, dodatkowo ręcznie, co oczywiście wymagało czasu, a także skutkowało zwykłymi ludzkimi pomyłkami. W tamtym czasie przygotowaniu merytorycznemu dokumentacji projektowej poświęcano jednak więcej czasu niż dzisiaj. Dokumentacja nie wyglądała może tak estetycznie i kolorowo jak obecnie, ale niewątpliwie była opracowywana rzetelniej. Używano zazwyczaj tylko czarnego tuszu, a pod względem graficznym elementy projektowe na rysunkach wyróżniano tylko grubością kreski, a powierzchnie w celu oznaczenia po prostu kolorowano ręcznie.

Plotery pisakowe dość szybko ustąpiły miejsca ploterom rolkowym, wśród których najpopularniejszymi są atramentowe. Ich działanie było (i jest nadal) zasadniczo identyczne jak drukarek atramentowych. Praktycznie to, co różni plotery rolkowe od pisakowych, to sposób podawania papieru (podajnik) oraz rodzaj papieru. W ploterach pisakowych używa się gotowych formatów papieru, najczęściej A1 lub A0, w ploterach rolkowych natomiast  korzysta się z ról papieru o różnej szerokości (standardowo od 297 mm do 910 mm) i zmiennych długościach, najczęściej 25 m lub 50 m, co pozwalało projektantom pokonać ograniczenia, jakie towarzyszyły ploterom pisakowym. Możliwe stało się drukowanie długich rysunków (tzw. wstęg), które często spotyka się np. w projektach obiektów liniowych.

Fot. A. Gumuła

Ograniczenia i zagrożenia wynikające ze stosowania komputerów

Komputery w zakresie czynności projektowych pozwalają zautomatyzować wiele czynności – od najprostszych edycyjnych, kreślarskich po najbardziej skomplikowane i uciążliwe, a dotyczące np. sfery obliczeń. Niemniej korzystanie z komputera niesie również ograniczenia. Niezależnie jak dużym monitorem będzie dysponować projektant, nie pozwoli on spojrzeć dokładnie na całość rysunku, a już na pewno wówczas kiedy dotyczy obiektu liniowego. Monitor pozwala ocenić bardzo dobrze szczegóły rysunku, co niestety powoduje, że projektant, przygotowując dokumentację projektową, zaczyna skupiać się na detalach, ignorując nie tylko kwestie ogólne, ale i najważniejsze.

Skomputeryzowanie procesu projektowania zmieniło całkowicie sposób projektowania. To, co kiedyś wykonywał projektant z pomocą deski kreślarskiej i ołówka, dzisiaj wykonuje jego asystent z udziałem ekranu monitora, oprogramowania i myszy komputerowej. W konsekwencji autorami projektów stali się asystenci, którzy są najwyżej nadzorowani przez projektantów. Projekty więc tworzone są najczęściej przez młodych ludzi, o doskonałej znajomości obsługi komputera, ale o jeszcze niewielkim doświadczeniu w zakresie merytorycznego opracowywania projektów. Powstała niebezpieczna sytuacja. Niewątpliwie rozsądny projektant wciąż powinien być świadomy swoich obowiązków wynikających choćby z przepisów Prawa budowlanego. Gorzej, jeżeli podpisuje dokumentację projektową nie jako jej autor, ale sporadyczny nadzorca.

Dokumentacja elektroniczna w zamówieniach publicznych

Obecnie coraz częściej zamawiający (inwestorzy) żądają, aby wraz z tradycyjną, papierową wersją dokumentacji projektowej dostarczać jej wersję elektroniczną w postaci edytowalnej i nieedytowalnej. Przygotowanie dokumentacji projektowej w wersji elektronicznej wymaga jednak zastosowania odpowiedniego oprogramowania, które najczęściej ma charakter komercyjny. Wersją edytowalną będą najczęściej pliki zapisane w programie, który projektant używał do przygotowania projektu. Najbardziej rozpowszechnionym formatem jest obecnie dwg stworzony przez firmę Autodesk na potrzeby środowiska AutoCAD. Z kolei najczęściej spotykaną i żądaną przez zamawiających wersją nieedytowalną jest format pdf stworzony przez firmę AdobeSystemsIncorporated. Zaletą tego formatu jest fakt, że przeglądanie plików przygotowanych w tym formacie może odbywać się za pomocą darmowych wersji przeglądarek. Przygotowanie dokumentacji projektowej w tym formacie również nie stanowi problemu – najczęściej projektanci korzystają z pomocy darmowych systemowych wirtualnych drukarek, które potrafią „wydrukować” plik do formatu pdf. Inną popularną metodą jest skanowanie do formatu pdf – najczęściej dokumentów (pism) i rysunków. Należy również podkreślić, że znane firmy zajmujące się CAD, tj. Autodesk oraz Bentley, udostępniły darmowe wersje przeglądarek swoich formatów. Są to programy DWG True View oraz Bentley View.

W przypadku opracowań kosztorysowych w wersji elektronicznej sprawa wygląda zasadniczo podobnie. Różnica praktycznie dotyczy większej różnorodności w zakresie oprogramowania. Projektanci korzystają z różnych programów, które nie zawsze pozwalają przygotować plik w formacie żądanym przez inwestora. Takiego problemu nie ma z reguły z plikami CAD, gdyż zarówno AutoCAD pozwala zapisać rysunki do „konkurencyjnego” formatu dgn, jak również Microstation umożliwia zapis plików w formacie dwg.

Oczywiście rynek oprogramowania inżynierskiego to nie tylko AutoCAD i Microstation. Bardzo ciekawą propozycją są programy innych niezależnych firm, jak ArCADia-IntelliCAD, BricsCAD czy DraftSight. Ich atutem jest cena oraz możliwość pracy na plikach dwg. Część z nich umożliwia także korzystanie z aplikacji AutoLISP. Niektóre z nich oferują specjalistyczne moduły, np. dla inżynierów mechaników.

Przy okazji należy zadać pytanie, czy zamawiający może żądać przygotowania dokumentacji projektowej w formacie komercyjnym. Uznając zapisy ustawy – Prawo zamówień publicznych, a szczególnie art. 29, należy wskazać, że takie żądanie jest niezgodne z przepisami, przedmiotu zamówienia nie można bowiem opisywać w sposób, który mógłby utrudniać uczciwą konkurencję. Dodatkowo przedmiotu zamówienia nie można opisywać przez wskazanie znaków towarowych lub pochodzenia, chyba że jest to uzasadnione specyfiką przedmiotu zamówienia i zamawiający nie może opisać przedmiotu zamówienia za pomocą dostatecznie dokładnych określeń, a wskazaniu takiemu towarzyszą wyrazy „lub równoważny”. Zamawiający nie może więc przywołać argumentu, że tylko żądany format pliku (i żaden inny) jest przez niego używany. Oczywiście do rozstrzygnięcia pozostaje, co oznacza „format równoważny”. Czy w przypadku np. plików CAD może to być jakikolwiek inny format zapisany w dowolnym programie CAD, czy powinien to być taki format, który jest kompatybilny z oprogramowaniem zamawiającego?

Należy również podkreślić, że wersja elektroniczna jest przecież kopią wersji papierowej dokumentacji projektowej i nie powinna się niczym od niej różnić. Nasze przepisy niestety nie regulują tego zagadnienia – np. w zakresie uwierzytelnienia wersji elektronicznej projektu. Z przyczyn czysto praktycznych oraz możliwości edycyjnych urządzeń i oprogramowania bardzo często dokumentacja projektowa w wersji cyfrowej, pomimo że całkowicie zgodna z wersją papierową, przygotowana jest dla konkretnego tomu projektu w kilku niezależnych plikach, np. osobno z rysunkami, osobno z dokumentami. Czy w takim razie jest wierną kopią projektu?

Cyfrowy świat otwiera przed nami nowe możliwości. Powinniśmy więc je wykorzystywać z rozsądkiem i w sposób optymalny. Oczywiste jest, że dla decyzji administracyjnych – na razie – jeszcze konieczne jest przygotowywanie wersji papierowej dokumentów. Ale czy rzeczywiście dzisiaj niezbędne jest, aby projekty wykonawcze czy szeroko rozumiane  dokumenty przetargowe musiały być przygotowywane w wersji papierowej? Czy do przygotowania przetargu i realizacji inwestycji nie wystarczy wersja elektroniczna, która przecież dodatkowo daje dużo większe możliwości odczytu i analizy projektu niż wersja tradycyjna. Można jeszcze spróbować zrozumieć, że inwestor (i może wykonawca) chciałby dysponować w swoim archiwum wersją papierową projektu (choć przecież w archiwum można również gromadzić wersje elektroniczne projektów – jaka to oszczędność miejsca). Niestety w dzisiejszych czasach prawdziwą rozrzutnością jest zamawianie przez inwestorów kilkanaście (sic!) kompletów projektów wykonawczych, zwłaszcza na potrzeby ogłoszenia przetargu.

mgr inż. Andrzej Gumuła

AG Doradztwo i Projektowanie