России требуются специалисты нового поколения

Дефицит квалифицированных кадров

Ситуация в России и за рубежом

Молодежь с преподавателями посещают стенды фирм на выставках. Им рассказывают об оборудовании, раздают проспекты и сувениры. Интерес огромный — ребята буквально облепляют станки со всех сторон. И несмотря на то, что это мешает другим посетителям, никто не сердится. Все понимают: такие визиты важны для будущего.

Рис. 1. Интерес молодежи к современной технике на выставках

Проблеме подготовки кадров в развитых странах уделяется серьезное внимание. Государство и бизнес вкладывают массу средств. Обучение проходит в специализированных центрах с тренажерами, новейшими станками, инструментом и средствами измерения. Эти центры ведут переподготовку кадров и обучение работе на современном оборудовании.

Рис. 2. Залы учебного центра фирмы Mori Seiki (Япония)

Оборудованию таких учебных центров позавидует любой наш завод. Факт.

К сожалению, в Российской Федерации ситуация с подготовкой кадров для сферы реального производства существенно отличается. Отсутствие пропаганды ценности рабочих профессий и условия производства уровня 60–70-х годов прошлого века привели к тому, что молодежь не желает их осваивать.

В колледжах постоянный недобор. При этом спрос на квалифицированных рабочих существенно превышает предложение и составляет 6,45% от спроса на все профессии на рынке труда. На инженеров — 5,47%, что незначительно отстает от лидера — менеджеров по продажам (7,43%).

Средний возраст работников машиностроения — 52–55 лет и продолжает увеличиваться. За последние десять лет численность работающих в отрасли сократилась в два раза. Отсутствие квалифицированных кадров рабочих и ИТР превратилось в одну из самых острых проблем, препятствующих выполнению программы модернизации экономики России.

Переломить ситуацию возможно только через широкомасштабные мероприятия по модернизациипроизводства, изменению психологического климата и формированию современной концепции подготовки кадров.

Рабочий XXI века: кто он?

Рабочий XXI века — это уже не выпускник ПТУ прошлых лет, а квалифицированный специалист. Работа на универсальном металлорежущем оборудовании — не вершина мастерства, а лишь промежуточный этап для профессионального роста.

Это человек, который должен:

• ✓ Иметь полное представление о компьютерном процессе проектирования детали и ее обработке на станке с ЧПУ
• ✓ Уметь запустить и просмотреть на экране программу виртуальной обработки
• ✓ Выбрать зажимные приспособления и места закрепления детали
• ✓ Настроить станок с ЧПУ
• ✓ Знать режимы резания, номенклатуру резцов и структуру металла
• ✓ Понимать особенности технологии обработки на станках с ЧПУ с автоматической сменой инструмента

Высокая компьютерная грамотность в сочетании с инженерными знаниями в области черчения, начертательной геометрии, материаловедения, технологии резания, математики, программирования, технологии машиностроения и метрологии — это далеко не полный объем требований.

Развитие отечественного машиностроения во многом определяется способностью государства привлечь молодежь через профессионально организованную систему подготовки кадров и пропаганду рабочих профессий.

Сквозная система обучения

Основой для реализации концепции подготовки рабочих и инженерных кадров нового поколения служит система сквозного обучения: школа — колледж — вуз — производство.

Система должна основываться на передовых технических решениях, особенно в области компьютерных технологий. Техническая основа — универсальный класс комплексной подготовки специалистов с варьируемым составом оборудования в зависимости от направленности.

В качестве материальной базы целесообразно использовать комплекты специализированных тренажеров различной степени сложности, дополненные современным производственным оборудованием.

В Российской Федерации есть несколько производителей тренажерного оборудования, способных обеспечить комплексный подход. Примеры такого оборудования были представлены Ассоциацией «Станкоинструмент» на международной выставке «Металлообработка-2010».

Школьный этап: профориентация

ПроЭмулятор для начальной подготовки

На первой стадии — школа — необходимо заинтересовать молодых людей приобретением будущих рабочих и инженерных профессий. Школьный класс оснащают компьютерными тренажерами для получения первоначальных знаний в области механообработки и малогабаритными станками, исключающими травматизм.

Пример такого оборудования — тренажеры ПроЭмулятор ООО «Техстанко21».

В основу ПроЭмулятора положено использование современных информационных технологий для создания виртуальной реальности, полностью соответствующей фактическим параметрам процесса обработки детали. Компьютер не управляет станком, а лишь отображает на экране объемные контуры заготовки, шаблона детали, инструмента, элементов станка (суппорт, кулачки, пиноль, приспособления).

Все перемещения режущего инструмента, совершаемые вручную, соответствуют движению виртуального инструмента на экране. Отображаются объемные, изменяющиеся в процессе обработки контуры и размеры заготовки с размещенным внутри шаблоном детали.

Рис. 3. ПроЭмулятор — тренажер для начального обучения

ПроЭмулятор поставляется смонтированным на специализированной стойке совместно с преобразователями, имитирующими действия станочника. Такая конструкция позволяет полностью моделировать процесс обработки детали без фактического ее изготовления, получить первичные навыки работы на станке, основы теоретических знаний в области допусков, инструмента.

Во втором варианте на аналогичной стойке помимо ПроЭмулятора монтируется малогабаритный универсальный станок, позволяющий изготавливать детали небольших размеров любой сложности. Полученные навыки позволяют перейти к работе на любом универсальном оборудовании.

Рис. 4. ПроЭмулятор с малогабаритным станком

Колледжи: профессиональное образование

Тренажеры и учебные комплексы

Следующий этап — подготовка квалифицированных рабочих кадров в системе профессионального образования (колледжи). Материальная база делится на две составляющие.

Классы тренажеров должны охватывать весь спектр специальностей: механообработка, электропривод, системы ЧПУ, гидро- и электрооборудование, электроавтоматика, инструмент и другие.

Тренажеры, позволяющие реализовать весь комплекс обучения, выпускаются ЗАО «Дидактические системы», МГТУ «Станкин», ООО «Техстанко21» и рядом других производителей.

В основе современного курса приобщения студента к работе на станках и автоматических линиях должна лежать технология сквозного проектирования (САПР). Студенты понимают взаимосвязь дисциплин: черчение, материаловедение, технология резания, программирование, технология машиностроения, метрология.

Современные САПР обладают огромным потенциалом накопленных инженерами знаний. Главная задача технического образования — максимально использовать его! Здесь сконцентрирована целостная система теоретических знаний и практических навыков: от разработки чертежа детали и трехмерного моделирования до создания технологии обработки, составления управляющей программы для станка с ЧПУ и изготовления реального изделия.

Подготовка инженерных кадров

Третий этап связан с углубленным изучением всех описанных дисциплин, получением реальных профессиональных навыков, а также знаний в области энергосберегающих технологий, экономии материальных ресурсов, метрологии и путей повышения качества продукции за счет современных технологических решений.

Материальная база формируется аналогично базе второго этапа, но здесь необходимо особое внимание уделить методологическим материалам.

ЗАО «Дидактические Системы» в комплекте с оборудованием поставляет учебно-методический комплекс, содержащий мощные обучающие программы поэтапного освоения металлообрабатывающих специальностей.

CAD/CAM ADEM в обучении

Этот подход лежит в основе учебно-методического комплекса (УМК), разработанного ЗАО «Дидактические Системы». Комплекс базируется на современной отечественной системе CAD/CAM ADEM.

УМК содержит технические, программные и методические средства для:

• ✔️ Обучения инженерной компьютерной графике — от основ начертательной геометрии до разработки чертежей любой сложности и объемного моделирования
• ✔️ Обучения основам технологии механообработки на универсальных станках и станках с ЧПУ
• ✔️ Обучения ручному и автоматизированному программированию управляющих программ
• ✔️ Обучения основам работы операторов станков с ЧПУ
• ✔️ Изучения основ работы наладчиков станков с ЧПУ
• ✔️ Компьютерного моделирования настройки токарных и фрезерных станков с ЧПУ
• ✔️ Подготовки специалиста-универсала, способного выполнять все этапы сквозного проектирования

Практика на реальном оборудовании

Второй неотъемлемой составляющей является производственная практика на реальном промышленном оборудовании. Существуют два основных направления:

Первое — закупка промышленного оборудования и станков непосредственно колледжами. Главный довод — «приблизить» обучение к требованиям производства головного предприятия и использовать эти же станки для изготовления продукции по заказам.

Второе — использование оборудования головного предприятия. Это эффективно для обучения, но вызывает необходимость вырывать заводское оборудование из процесса производства, что для большинства промышленных предприятий неприемлемо.

Рис. 5. Малогабаритное станочное оборудование для мастерских колледжей

Во многих случаях наиболее эффективный метод — оснащение мастерских при колледжах малогабаритным, но функциональноемким станочным оборудованием. Оно позволяет при незначительных затратах обеспечить весь процесс приобретения практических навыков.

Практический опыт работы приобретают в специальных ресурсных центрах, организованных на одном из промышленных предприятий региона. Такой центр может быть базовым для целой группы колледжей.

Рис. 6. Программа «Воспитание рабочего нового поколения»

Реализация программы «Воспитание рабочего нового поколения» позволяет в кратчайший срок обеспечить приток в сферу реального производства интеллектуальной, мотивированной молодежи, проводить ускоренную переподготовку кадров, вернуть престиж рабочим и инженерным профессиям.

Три этапа обучения. Современные тренажеры. CAD/CAM системы. Практика на реальном оборудовании. Это путь к квалифицированным кадрам для машиностроения.

Без этого никакая модернизация невозможна.

В.А. Федотов
Н.П. Юденков
А.В. Янтовский