Использование современных технологий и технических средств обучения в образовательном процессе предполагает применение мультимедийной техники, компьютеров и других устройств, а также создание и применение специальных интерактивных тренажеров, таких как применяются в авиации и космонавтике при подготовке персонала.

Современные тренажеры позволяют имитировать технологические процессы в режиме виртуальной реальности в условиях приближенных к реальным процессам, как рабочего места, так и производственного процесса в целом.

Аппаратура и программное обеспечение таких тренажеров позволяет погрузить студента в обстановку реальности и выработать у него психомоторные реакции, необходимые для выполнения процессов, происходящих на реальных производствах.

Следует выделить две основные области применения тренажеров:

• освоение и закрепление учебного материала при подготовке специалистов в учебных заведениях различного профиля и уровня.
• отработка навыков работы с конкретным технологическим оборудованием при повышении квалификации и переподготовке технического персонала на том или ином предприятии и в отраслевом учебном центре [1].
  

При имитации поведения технологического объекта тренажеры могут строиться на основе статической или динамической модели в зависимости от поставленных задач обучения [5].

Задачами технологического тренажера являются:

• изучение технологического процесса и средств управления им;
• отработка действий при работе технологического объекта;
• отработка действий при изменении условий работы;
• отработка навыков принятия правильных решений в аварийных ситуациях;
• проверка знаний обучаемых;

С 2008 года на кафедре «Материаловедение и технология машиностроения» ФГБОУ ВПО Ульяновская ГСХА им. П.А.Столыпина активно внедряются тренажёры сварщика и система Keller SumPlus 5.1. Данные тренажёры адаптированы к реальным производственным условиям и позволяют студентам получить навыки работы на виртуальном производстве без риска поломки промышленного оборудования, аварий и получения травм.

Особенно хотелось отметить роль системы Keller SumPlus 5.1 в формировании профессиональных компетенций выпускников, таких как способность правильно выбирать материал и назначать его обработку, способность контролировать качество продукции, способность обеспечивать выполнение правил техники безопасности, способность обеспечивать автоматизированное проектирование изделий и технологических процессов их изготовления и др.[2].

Система Keller SumPlus 5.1 представляет собой программное обеспечение, которое можно отнести к системам автоматизированного проектирования со встроенным мультимедийным интерактивным тренажёром. Система имеет блочно-модульную структуру (см. рис. 1) и позволяет установить взаимосвязь теоретических знаний и практических навыков, получаемыми в цикле общетехнических дисциплин с основами систем автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов, а также с гибкими производственными системами.

Разработчиком системы является фирма R. & S. KELLER GmbH, которая с 1982 года разрабатывает прогрессивное программное обеспечение для обучения и аттестации в области техники CNC.

Рисунок 1 – Блочно-модульная структура системы Keller SymPlus 5.1.

Система Keller SymPlus 5.1 имеет следующие модули:

- виртуальная мастерская предназначена для изучения организации технологических процессов в мастерской, оснащенной современным оборудованием с программным управлением (рис.2). В виртуальной обучающей среде модуля представлены рабочие режимы: «виртуальный цех», «Станок» и «Обслуживание». В рабочем режиме «Виртуальный цех» студенты в интерактивном режиме знакомятся с окружением станков, с зажимными приспособлениями, средствами измерений и т.д.  В рабочем режиме «Станок» студенты полностью разбирают станок и знакомятся с принципом работы отдельных его агрегатов. Особенно важен рабочий режим «Обслуживание»: Здесь они получают опыт в настройках виртуального станка и важные для практической деятельности знания;

Рисунок 2 – Виртуальная мастерская системы Keller SymPlus 5.1

- PALplus мультимедиа имитатор – программный модуль системы, предназначенный для визуализации технологических процессов.

Рисунок 3 – PALplus мультимедиа имитатор.

PALplus позволяет изучать основы программирования с помощью имитатора PAL, который позволяет моделировать процесс обработки детали в режимах G1, G2 и G3. Для этого модуля разработчик поставляет специальную рабочую тетрадь с большим количеством справочных иллюстраций и материалов, благодаря которым студенты легко ориентируются в этом модуле;

- имитатор систем управления программный модуль системы, имитирующий работу и процесс управления технологического оборудования. Данный модуль позволяет изучать системы управления станков с программным управлением различных фирм. В процессе изучения студенты имеют возможность наблюдать за процессом в реальном времени в виртуальном пространстве;

Рисунок 4 – Имитатор системы управления

 - CAD/CAM модуль – полноценная система автоматизированного проектирования технологических процессов использующая метод графического программирования. Модуль позволяет студенту выполнять графическое моделирование детали в реальных размерах, разрабатывать технологию обработки детали и её имитацию, оптимизацию технологических операций и передачу полученных данных в станок;

Рисунок 5 – Возможности CAD/CAM модуля.

Данные модули системы Keller SymPlus 5.1 успешно используются в учебном процессе кафедры «Материаловедение и технология машиностроения» ФГБОУ ВПО Ульяновская ГСХА им. П.А.Столыпина при освоении следующих дисциплин: «Системы автоматизированного проектирования технологических процессов», «Технология сельскохозяйственного машиностроения» и «Технология изготовления типовых деталей», а также при освоении рабочей профессии токарь.

Опыт применения системы Keller SymPlus 5.1 на кафедре показал, что студенты мотивированно осознают значимость технологической подготовки производства деталей в современных условиях развития машиностроения, знакомятся с новыми возможностями систем автоматизированного проектирования, приобретают навыки проектирования технологических процессов изготовления деталей и их производства на учебных станках.

1. Б.А. Мырзахметов, Г.К. Айтореева Особенности применения «интеллектуальных» тренажеров-имитаторов в подготовке кадров для нефтегазовой промышленности. URL: http://www.do.gendocs.ru›docs/index-50833.html (дата обращения: 19.11.2013).
2. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 110800 Агроинженерия, приказ министерства образования и науки Российской Федерации №552 от 9 ноября 2009 года. – URL: http://www.ugsha.ru/DOC/gos_new/gos_agroinzh_bak_new.pdf (дата обращения: 19.11.2013).
3. Механообработка. Prospect-SYMplus-RUS-кратко 1./ Межрегиональный отраслевой ресурсный центр “Авиастроения” URL: http://morc.kai.ru/wp-content/uploads/2013/06/Prospect-SYMplus-RUS-кратко-1.pdf.
4. SYMplus 5.1 Рабочая тетрадь. Токарная обработка./ R. & S. KELLER GmbH –, М.: ЗАО «Дидактические системы», 110 с.-ил.
5. Морозов, А.В. Качество прессового соединения, полученного объемным электромеханическим дорнованием бронзовых втулок в замкнутом объеме/А.В.Морозов, А.Е.Абрамов, А.В.Байгулов//Научное обозрение: Издательский дом “Наука образования” (Москва), 2013. №1-с.91-96.
   

Все статьи автора «Абрамов Александр Евгеньевич»