Виртуальная информационно-профессиональная система в подготовке квалифицированных рабочих

Среди основных направлений технологического   развития машиностроительного комплекса на долгосрочную перспективу – соединение информационных технологий и традиционного машиностроения с получением «интеллектуального машиностроения», станков, приборов, оборудования, оснащенных средствами контроля и управления [3].

В связи с тем, что возрастает требование к разносторонней и глубокой профессиональной подготовке квалифицированных рабочих, у учащихся важно развивать способность свободно ориентироваться в информационнопрофессиональном пространстве и понимать условия обеспечения успеха в профессии. Общим информационно-профессиональным пространством для большинства профессий квалифицированных рабочих машиностроительных отраслей являются:

• -    сведения о конструктивных элементах изделий и их параметрах;

• -    информация о физико-механических свойствах материалов, из которых они изготавливаются;

• -    данные о виде заготовок;

• -    информация о типовых технологических маршрутах изготовления изделий;

• -    сведения и технические характеристики применяемого оборудования;

• -    информация о конструктивных параметрах и эксплуатационных свойствах рабочего инструмента;

• -    сведения о конструкции и технических характеристиках приспособлений и вспомогательного инструмента;

• -    данные о конструкциях и точности мерительного инструмента;

• -    информация о содержании операций, переходов и проходов;

• -    сведения о выборе режимов обработки и подбор их оптимальных значений;

• -    информация о нормативах подготовительно-заключительного, основного и вспомогательного времени;

• -    сведения о программировании при разработке управляющих программ для автоматизированного оборудования [2].

Все перечисленные выше элементы конструкторско-технологического информационно-профессионального пространства на производстве реализованы на основе интегрированных компьютерных систем типа CAD/CAM. В рамках такой системы создаётся компьютерная математическая модель изделия, которая является основой для дальнейшей действий по подготовке его производства. Из данных модели в автоматическом режиме формируется конструкторская документация, по которой разрабатывается стратегия изготовления изделия. Из баз данных системы подбираются оборудование, приспособления, инструмент. Программы предусматривают расчет режимов резания и норм времени, всё это позволяет автоматизировать процесс разработки технологической документации. Если изделие изготавливается на оборудовании с программным управлением, то на основе созданной ранее её математической модели разрабатывается управляющая программа [1].

Изучение таких систем предоставляет будущему квалифицированному рабочему возможность комплексного использования информационнопрофессиональной среды при конструкторско-технологической подготовке изготовления изделия, что способствует эффективному формированию его компетенций и преобразованию их в знания.

Исследования, проведенные автором, показали, что доминирующей репрезентативной системой будущих квалифицированных рабочих машиностроительного профиля обучающихся в учебных заведениях профессионального образования является кинестетическое восприятие информации (до 56%). Эта группа учащихся относится, в большинстве своём, к правополушарному типу, ведущей модальностью, которой является образное представление о предмете [2].

В интегрированных конструкторско-технологических системах есть возможность производить проектирование по принципу «компьютерного инжиниринга», когда первоначальным источником информации для дальнейшей разработки является либо уже созданная или создаваемая разработчиком объемная модель изделия [4]. В этом случае происходят поочередные действия правого (образное представление объекта) и левого (логическое мышление) полушарий мозга, что совпадает с правополушарной кинестетической ведущей модальностью исследуемой аудитории. Совместные действия правого и левого полушарий стимулирует мозг учащегося быстрее усваивать информацию, что обеспечивает высокую эффективность обучения учащихся этого психотипа. Это является одной из причин психодинамического характера определяющих необходимость изучения этих систем в учебных заведениях профессионального образования машиностроительного профиля [2].

Есть и ещё одна причина, побуждающая осваивать CAD/CAM системы будущими квалифицированными рабочими, многие годы эти комплексы использовались в проектных подразделениях производства -конструкторских, технологических, бюро программирования для автоматизированного оборудования, причем все эти подразделения работали с информацией об изделии в едином программном пространстве. В цех передавалась разработанная в этих подразделениях управляющая программа для изготовления детали, которая подвергалась корректировке непосредственно на рабочем месте оператором. При изменении задания (по мнению работодателей, это обычное дело в условиях реального производства) данные внесенные оператором в процессе отладки программы в файл, с которым работал программист, не попадали и процесс корректировки в цехе опять начинался с начала, что удлиняло процесс внедрения управляющей программы. При совершенствовании CAD/CAM систем появилась возможность расширить это программное пространство до цеха и непосредственно до конкретного рабочего места. В этом варианте к станку поступает файл, с которым работали конструктор, технолог и программист, оператор, внося изменения в программу, может работать в диалоге с программистом и технологом, что способствует повышению качества изделия и в разы сокращает время на подготовку выпуска продукции [1].

Применение CAD/CAM систем позволяет организовать контроль качества разработки непосредственно перед выходом на станок. В систему включается модуль технологического моделирования процесса обработки, он содержит инструментарий для визуального контроля, качественного и количественного сравнения исходной и полученной моделей. Динамическая модель процесса обработки с траекторией перемещения режущего инструмента выводится на экран и позволяет визуально контролировать выполненные разработки.

Отсюда можно сделать вывод, что создание информационнопрофессиональной среды на основе CAD/CAM систем в учебных заведениях профессионального образования способствует развитию мотивации к обучению, а освоение навыков работы с ней не только способствует эффективному формированию компетентности учащихся, но становится обязательным профессиональным компонентом современного квалифицированного рабочего и специалиста машиностроительного профиля.