Инновации в образовании Информационная поддержка изделий

Кафедра технологии приборостроения (ТПС) университета в рамках национального проекта «Образование» по направлению «Интегрированные компьютерные технологии проектирования и производства приборов и систем» успешно развивает современную концепцию управления жизненным циклом продукта ИПИ (Информационная поддержка изделий) или PLM (Product Lifecycle Management).

Научные исследования проводятся в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 гг.» в тесной кооперации с ведущими разработчиками современных программных комплексов. Они направлены на создание методик реинжиниринга бизнес-процессов, новых методов использования интеллектуального технологического оборудования и интеграции компонентов, реализующих информационную поддержку жизненного цикла наукоемких изделий.

Анализ проблем, существующих в российской промышленности, подтвердил необходимость организации подготовки специалистов, конкурентноспособных в области ИПИ/PLM-технологий в проектировании и производстве приборов и систем, а также в разработке автоматизированных систем инженерного проектирования.

На кафедре в рамках новой магистерской программы «Технологическая подготовка производства» мы будем готовить специалистов, владеющих современными технологическими методами и оборудованием и умеющих использовать для решения технологических задач автоматизированные системы проектирования.

По программе «Управление жизненным циклом приборов и систем» будут обучаться специалисты, владеющие современной концепцией непрерывной информационной поддержки жизненного цикла изделия (ИПИ-технологии), а также знающие и умеющие применять автоматизированные системы по всему жизненному циклу изделия.

Программа «Проектирование интегрированных автоматизированных систем технической подготовки производства приборов и систем» позволит готовить специалистов по автоматизации инженерного проектирования, настройке и развитию существующих автоматизированных средств, построению интегрированных систем.

«Проблемная» подготовка специалистов

Кафедра считает, что подготовка специалистов, в первую очередь, должна ориентироваться на проблемную область, на повышение роли практической работы студента и применение в обучении современных технических и программных средств.

Будущим специалистам необходимо осваивать не только информационные технологии, но естественнонаучные (физика, химия) и инженерные дисциплины (технология приборостроения, основы конструирования, электротехника, прикладная механика, теория управления и т. п.).

Обязательным для формирования качественных специалистов является обучение и работа студентов на базовых кафедрах и в индустрии. К моменту окончания вуза будущий специалист должен проработать на предприятиях в течение нескольких месяцев. Это могут быть практики, курсовые и научно-исследовательские работы по актуальным производственным темам, практическая работа студента в течение летних каникул, дипломное проектирование.

Обучение специалистов должно проводиться с использованием современной технической базы, методов изготовления изделий, программных систем инженерного проектирования, методов исследования и проектирования систем. Для квалифицированного обслуживания технологического оборудования следует активнее привлекать специалистов предприятий, с которыми заключены договоры о сотрудничестве в области подготовки и переподготовки кадров.

Научно-образовательный центр кафедры

На кафедре модернизируются три старых и открываются шесть новых учебно-научных лабораторий, которые объединяются в единую структуру – научно-образовательный центр. Это позволит ставить не только локальные лабораторные работы в каждой из них, но и комплексные по нескольким лабораториям. При этом планируется интегрировать лаборатории на основе новых коммуникационных технологий, что позволит более эффективно использовать дистанционное обучение при проведении теоретических и практических занятий, а также улучшить управление кафедрой.

Лаборатория «Интеллектуальное технологическое оборудование», оснащенная современными станками с ЧПУ, открывает возможности по воплощению в металле замыслов конструкторов, выраженных в 3D-моделях.

В лаборатории «Технологии создания микросистем с использованием информационных и оптических технологий» будут использоваться лазеры для контроля инструмента и уникальное оборудование для микрообработки заготовок.

В лаборатории «Технологии быстрого прототипирования изделий» устанавливается оборудование, обеспечивающее изготовление физических образцов изделий на основе их компьютерных моделей.

На базе лаборатории «Автоматизация сборки оптических изделий и узлов» будут интегрированы научные и проектные работы по адаптивно-селективной сборке микрообъективов, проектированию технологии и технологической системы сборки.

В лаборатории «Монтаж электронно-электротехнических изделий и узлов» будущие специалисты будут изучать технологии изготовления электронных блоков приборов с использованием математического моделирования.

Лаборатория «Имитационное моделирование технологических и производственных процессов» предназначена для изучения систем моделирования, а также для проведения научных исследований по проблемам совершенствования технологической подготовки производства на основе применения систем моделирования.

Лабораторию «Математическое и физическое моделирование и управление функциональными характеристиками поверхностного слоя деталей» планируется оснастить современными контрольными и измерительными приборами.

В лаборатории «Интегрированные информационные системы» студенты изучат современные программные средства инженерного проектирования.

Лаборатория «Проектирование прикладных программных систем» предназначена для обучения студентов проектированию программных компонент систем автоматизированного проектирования.

Все лаборатории используют информационные технологии и оснащаются самыми современными и передовыми программными продуктами: CAD/CAM-системами Catia, Pro/Engeenier, Cimatron и др., PDM-системой SmarTeam, системой виртуального моделирования производственных процессов Delmia, системой инженерного анализа MSC. Software, системой визуального и имитационного моделирования бизнес-процессов Adonis, системой для разработки интерактивных электронных технических руководств ParallelGraphics и др. Используемые CAD/CAM-системы включают в себя не только «базовые» средства автоматизации, характерные для CAD/CAM, но и целый спектр специальных приложений для различных отраслей промышленности.

На семинаре кафедры ТПС с участием представителей фирмы Carl Zeiss и ОАО «Техприбор». В первом ряду(слева направо): С. Е. Пирожников, менеджер по продажам фирмы Carl Zeiss, Москва; О. А. Середкина, представитель фирмы Carl Zeiss, Санкт-Петербург; Р. Р. Магдиев , доцент кафедры ТПС

От абитурента до магистра

Воспитание профессионально подготовленного выпускника на кафедре начинается с систематических занятий со школьниками и студентами средних профессиональных заведений по профильным дисциплинам кафедры. Для студентов колледжей у нас организована подготовка по дисциплинам, изучаемым на первом курсе университета, что в дальнейшем позволяет им поступать на ускоренную форму обучения.

Кафедра предполагает развить эту работу, используя созданную PLM-академию. В ее рамках абитуриенты будут изучать информационные технологии и их применение в решении технических и управленческих задач. Наиболее удачные практические работы слушателей будут выдвигаться на ежегодную конференцию «Ученые XXI века».

За полтора года преподаватели кафедры должны подготовить 12 УМК по магистерским программам, в состав которых входят как традиционные, так и электронные методические пособия. Общее ядро магистерских программ составляют модули, обеспечивающие подготовку студентов по информационным технологиям, проблемной области и применению естественнонаучных знаний.

Наука – производство – наука

Преподаватели кафедры совместно с аспирантами и студентами проводят научную работу по исследованию новых технологий, моделированию производственных процессов, разработке методов и программных приложений для решения технологических задач, созданию инструментальных систем технологического проектирования, решают практические производственные задачи. Например, ведутся работы по моделированию инструментального производства ОАО «Техприбор», внедряются программные приложения в процессы управления и проектирования ОАО «Арсенал».

Создав научно-образовательный центр, кафедра планирует существенно увеличить число аспирантов и студентов, привлекаемых к активной научной и практической работе. В лабораториях центра они смогут выполнять производственные заказы по изготовлению прототипов, проектированию управляющих программ для станков с ЧПУ, формированию баз данных, настройке инструментальных систем на производственные условия, реинжинирингу бизнес-процессов и т.д.

Открываются богатые возможности по проведению научных исследований современных технологий, развитию теории автоматизированного проектирования, методов решения технологических задач и организации производства.

С целью укрепления кооперации с промышленностью кафедра запланировала проведение семинаров совместно с фирмами-разработчиками новых технологий и промышленными предприятиями. Например, в сентябре на кафедре уже прошел семинар по измерительной технике фирмы Carl Zeiss. В октябре преподаватели, аспиранты и студенты кафедры примут участие в работе международной научной школы по фундаментальным и прикладным проблемам надежности и диагностики машин и механизмов. Совместно с московской фирмой «АБ Универсал» запланирован семинар по технологиям быстрого прототипирования.