Инженерные кадры и их роль в Индустрии 4.0

1.

Заседание Координационного совета по науке в промышленности
Калининского района Санкт-Петербурга
13 сентября 2018 года
Инженерные кадры и их
роль в Индустрии 4.0
Генеральный директор
ООО «Центр Лазерных
Технологий»
Ольга Валерьевна Величко
1

2. Основной промышленный вызов – Индустрия 4.0

ОСНОВНОЙ
ПРОМЫШЛЕННЫЙ ВЫЗОВ –
ИНДУСТРИЯ 4.0
Индустрия 4.0 характеризуется сочетанием технологий, «которые
размывают границы между физической, цифровой и биологической
сферами»
(с) Клаус Шваб, основатель и бессменный президент Всемирного экономического форума в
Давосе.
Развитие промышленности в современном мире ведет к постепенному
переходу к цифровому производству – Индустрии 4.0. Как следствие,
возникает необходимость перестройки современного производства и
рынка труда и решения ряда задач.
2

3. Основной промышленный вызов – Индустрия 4.0

ОСНОВНОЙ
ПРОМЫШЛЕННЫЙ ВЫЗОВ –
ИНДУСТРИЯ
4.0
Цель: создание инфраструктуры цифрового производства.
Основные задачи:
Подготовка кадров.
Адаптация существующих технологий и оборудования к
требованиям цифрового производства.
Создание виртуальной производственной среды, в том числе
цифровых (виртуальных) моделей технологического
оборудования и связей между отдельными единицами
оборудования
3

4. Специфика цифрового производства

СПЕЦИФИКА ЦИФРОВОГО
ПРОИЗВОДСТВА
Массовое производство различных
индивидуализированных изделий в количестве от
единицы до мелкой серии с быстрой перестройкой
технологического процесса под текущие требования.
Автоматизация большинства предпроизводственных
и производственных процессов, таких как
конструкторская разработка, технологическая
подготовка производства, планирование,
изготовление продукции.
Наличие на промышленном предприятии единого
информационного пространства, которое
обеспечивает управление производственным
процессом на основе информационных и
логистических связей между технологическим
оборудованием и виртуальной моделью производства.
4

5. Структура цифрового производства

СТРУКТУРА ЦИФРОВОГО
ПРОИЗВОДСТВА
Универсальные трансформируемые производственнотехнологические модули с цифровым управлением.
Квалифицированный персонал
Единое информационное пространство, включающее
полную виртуальную модель производства
5

6. Производственные модули на основе лазерных технологий

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ
МОДУЛИ НА ОСНОВЕ
ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Основное достоинство лазерных технологий - гибкость и
универсальность, поэтому лазерное оборудование может стать
основой универсальных технологических модулей цифрового
производства.
6

7. Подготовка персонала цифрового производства

ПОДГОТОВКА ПЕРСОНАЛА
ЦИФРОВОГО
ПРОИЗВОДСТВА
Характер труда.
Динамическая перестройка производства в реальном времени
влечет за собой изменение рабочих процессов и условий труда.
Поэтому для работы на цифровом производстве необходимы
специалисты с особой профессиональной подготовкой.
Образование и повышение квалификации.
Задачи и сферы компетентности сотрудников цифрового
производства претерпят значительные изменения, благодаря
чему остро стоит задача подготовки и повышения
квалификации сотрудников. Необходима ранняя
профориентация будущих кадров цифрового производства.
7

8. Структура подготовки кадров

СТРУКТУРА ПОДГОТОВКИ
КАДРОВ
8

9. Создание Научно-образовательного центра (НОЦ)

СОЗДАНИЕ
НАУЧНООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
ЦЕНТРА
(НОЦ)
Пилотный проект: объединение компетенций,
необходимых для молодых кадров цифрового
производства
Профориентация учащихся
Привязка дополнительного образования к
школьному курсу
Взгляд на дополнительное образование
школьников через призму ВУЗ.
9

10. Структура НОЦ

СТРУКТУРА НОЦ
Сектора НОЦ:
Научный сектор – разработка концепции
цифрового производства
Инженерный сектор – техническая реализация
концепции цифрового производства
Образовательный сектор – подготовка
квалифицированных кадров цифрового
производства: методическое сопровождение,
повышение квалификации преподавателей,
обучение.
10

11. Сектор образования НОЦ

СЕКТОР ОБРАЗОВАНИЯ НОЦ
Направления работы сектора образования НОЦ:
Ознакомление учащихся 8-11 классов с фотонными и
лазерными технологиями и их местом в цифровом
производстве.
Сквозной процесс подготовки конкурентоспособных
специалистов для работы в области лазерных
технологий: школа – колледж – университет –
промышленность и наука.
Интеграция образования, промышленности и науки.
11

12. Функции Сектора образования НОЦ

ФУНКЦИИ СЕКТОРА
ОБРАЗОВАНИЯ НОЦ
Выявление технически одаренных учащихся, их
дополнительная теоретическая и практическая
подготовка в области организации и технологий
цифрового производства.
Формирование профессиональной ориентации, а
также производственно-технологических навыков и
компетенций в условиях развития цифрового
промышленного производства на базе углубленного
изучения разделов курсов «Физика»,
«Информатика», «Математика» и «Иностранный
язык» и применения полученных знания для реализации
собственных проектов.
Разработка принципов построения производственнотехнологических модулей цифрового производства на
базе лазерных технологий.
12

13. Задачи Сектора образования НОЦ

ЗАДАЧИ СЕКТОРА
ОБРАЗОВАНИЯ НОЦ
Углубленное изучение раздела физики «Оптика» и
предмета «Информатика» применительно к
работе лазерных технологических комплексов и
управления цифровыми производственными
технологическим процессами.
Дополнительное образование по курсам
«Математика», «Физика», «Информатика»,
«Иностранный язык»
Макетирование и управление цифровыми
производственными модулями.
Освоения начального уровня САПР.
Организация работы в условиях цифрового
производства.
13

14. Структура Сектора образования НОЦ

СТРУКТУРА СЕКТОРА
ОБРАЗОВАНИЯ НОЦ
Специализированное образовательное пространство, в
котором учащиеся приобретут теоретические знания,
а также начальные профессиональные компетенции и
практический опыт работы в сфере информационных и
лазерных технологий цифрового производства
Структура образовательного пространства.
Сектор дополнительного образования «Физика и
Оптика лазеров»;
Сектор цифрового проектирования и моделирования;
Производственный сектор «Цифровое производство
& Технология» на базе роботизированного лазерного
производственно-технологического модуля;
Сектор цифрового контроля и оценки выполнения
проекта.
14

15. Структурная схема класса дополнительного образования

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
КЛАССА
ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ
15

16. Сектор дополнительного образования «Физика и Оптика лазеров»

СЕКТОР
ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ «ФИЗИКА И
ОПТИКА теоретической
ЛАЗЕРОВ»
Содержание дополнительной
подготовки:
Интерактивные лекции в объеме 14 академических
часов;
Практические работы выявляющие связь теории и
практики;
Макетирование лазерно-оптических систем
технологического назначения.
16

17. Сектор цифрового проектирования и моделирования

СЕКТОР ЦИФРОВОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ И
МОДЕЛИРОВАНИЯ
Содержание:
Начальное обучение системе автоматического
проектирования на базе программных продуктов «Компас»
и «SW»;
Основы программирования роботизированных лазерных
технологических комплексов;
Базовая подготовка в области процессов организации и
цифрового управления роботизированными лазерными
производственно-технологическими модулями
17

18. Производственный сектор «Цифровое производство & Технология»

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ
СЕКТОР «ЦИФРОВОЕ
ПРОИЗВОДСТВО &
Оборудование организовано и технологически связано в роботизированный
ТЕХНОЛОГИЯ»
лазерный производственно-технологический модуль.
Состав оборудования сектора:
Лазерный резательно-гравировальный технологический комплекс FMark;
Лазерный технологический комплекс прецизионной размерной
обработки неметаллических материалов ULS;
Промышленный робот-рука;
Механообрабатывающий центр с ЧПУ;
Система видеоконтроля производственного процесса.
18

19. Сектор цифрового контроля и оценки выполнения проекта

СЕКТОР ЦИФРОВОГО
КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ
ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
Сектор обеспечивает объективный контроль качества
выполнения деталей и изделия проекта.
Оборудование сектора:
Цифровая система измерения геометрических параметров
изготовленных деталей;
Контрольно-измерительный стенд оценки рабочих
параметров изделия проекта;
Набор ручного контрольно-измерительного инструмента.
19

20. Полученные навыки и компетенции

ПОЛУЧЕННЫЕ НАВЫКИ И
КОМПЕТЕНЦИИ
Профориентация, получение опыта, достаточного
для осознанного выбора профессии
Расширенные знания по предмету Физика (разделы
Оптика и Термодинамика), Информатика
(Программирование), Математика, Иностранный
язык
Начальные навыки проектирования в Системах
Автоматизированного Проектирования
Возможность участия в предметных олимпиадах и
чемпионатах WordSkills (уровень Junior)
Установление контакта между одаренными
учениками и предприятиями
20

21. Самостоятельный Проект

САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ПРОЕКТ
Итогом комплексной теоретической и практической
подготовки является выполнение учащимся
самостоятельного проекта.
Содержание Проекта.
Самостоятельная разработка в среде САПР
конструкции изделия.
Инженерно-технологическая подготовка и
конфигурация оборудования сектора «Цифровое
производство & Технология» для оптимального
изготовления деталей изделия проекта.
Изготовление деталей и сборка изделия проекта.
Контроль качества выполнения изделия проекта на
оборудовании сектора цифрового контроля.
21

22. Пример выполнения проекта

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ
ПРОЕКТА
Проект: «Часы с кукушкой»
Выполнение чертежей деталей
часов в программной среде
«Компас» и АвтоКад.
Разработка цифровой модели
изготовления деталей часов на и
конфигурация оборудования
сектора «Цифровое производство
& Технология».
Программирование оборудование.
Изготовление деталей и
роботизированная сборка часов.
Оценка качества исполнения
проекта.
22

23. Итог

ИТОГ
Для учащихся школы:
Начальная профессиональная подготовка и профориентация учащихся с
перспективой продолжения обучения в профильных ВУЗах и дальнейшей
работы в условиях цифрового производства - Индустрии 4.0
Социальная адаптация, привлечение к созидательной научноинженерной деятельности и развитие креативных способностей.
Дополнительное образование по курсам физики, математики,
информатики и иностранного языка.
Высокие стандарты в области начального научно-технического
образования
Интерактивное погружение во все стадии образовательнопроизводственного процесса
23

24. Итог

ИТОГ
Для высшей школы:
Профориентированные, мотивированные абитуриенты, обладающие
начальной квалификацией по профильному направлению
Для представителей производства:
Участие в формировании профильных кадров
Привлечение молодых специалистов к выполнению актуальных задач
производства
Установление контактов между представителями производства и
технически одаренными учащимися
24

25. Спасибо за внимание!

w w w.ltc.ru
Спасибо за внимание!
УМНЫЕ РЕШЕНИЯ, БЛЕСТЯЩИЙ
РЕЗУЛЬТАТ!