Молодежь вместе с преподавателями посещают стенды фирм, где им рассказывают об особенностях оборудования, раздают проспекты и сувениры. Интерес ребят к современной технике огромен, они буквально облепляют станки со всех сторон (рис. 1). И несмотря на то, что это мешает посетителям выставок, никто не сердится, потому что все считают такие визиты очень важными для будущего.

Проблеме подготовки кадров во всех развитых странах уделяется самое серьезное внимание со стороны государства и предпринимательского сообщества. На него затрачивается масса средств, обучение проводится в специализированных центрах, оснащенных тренажерами, новейшими станками, инструментом и средствами измерения. Эти центры ведут также переподготовку кадров и обучение работе на современном оборудовании.

На рис. 2а и 2б – залы учебного центра фирмы Mori Seiki (Япония). Оборудованию учебного центра позавидует любой наш завод.

К сожалению в Российской Федерации ситуация с подготовкой кадров для сферы реального производства существенно отличается.

Отсутствие пропаганды ценности рабочих профессий, а также существующие условия производства уровня 6070х гг. прошлого века привело к тому, что молодежь не желает их осваивать. В соответствующих колледжах постоянный недобор, и это при том, что спрос на квалифицированных рабочих существенно превышает предложение и составляет 6,45% (от спроса на все профессии на рынке труда), а на инженеров – 5,47%, совершенно незначительно отставая от лидера по спросу – менеджеров по продажам – 7,43%.

Переломить создавшуюся ситуацию возможно только с помощью проведения широкомасштабных мероприятий по модернизации производства, изменению психологического климата у производителей и формирования современной концепции подготовки кадров для реального производства.

Учитывая, что средний возраст работников машиностроения составляет 52 – 55 лет и продолжает увеличиваться, причем как инженерных, так и рабочих кадров, а 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.

Развитие современного отечественного машиностроения во многом будет определяться способностью государства привлечь молодежь, в том числе и за счет профессионально организованной системы подготовки кадров и пропаганды рабочих профессий.

Рабочий XXI века – это уже не выпускник ПТУ прошлых лет, а квалифицированный специалист. Работа на универсальном металлорежущем оборудовании – не вершина его мастерства, а лишь промежуточный этап для профессионального роста и выхода на станки современного уровня. 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 монитора предложенную программу виртуальной обработки, исходя из этого выбрать зажимные приспособления и места закрепления детали, суметь 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 комплексом инженерных знаний в области черчения и начертательной геометрии, материаловедения и технологии резания, математики и программирования, технологии машиностроения и метрологии – это далеко не полный объем требований, характеризующий рабочего нового поколения.

Основой для реализации концепции подготовки рабочих и инженерных кадров нового поколения может служить вновь организованная (восстановленная) система сквозного обучения машиностроительным профессиям школа – колледж – вуз – производство. Причем система должна основываться на самых передовых технических решениях, особенно в области компьютерных технологий, где в качестве технической основы для создания такой системы может служить универсальный класс комплексной подготовки специалистов, содержащий варьируемые, в зависимости от направленности, составы оборудования.

В качестве материальной базы для реализации системы сквозного обучения целесообразно использовать комплекты специализированных тренажеров различной степени сложности, дополненные современным производственным оборудованием для совершенствования практических навыков. В Российской Федерации имеется несколько производителей тренажерного оборудования, способные обеспечить комплексный подход к организации системы подготовки кадров. Примеры такого оборудования различных отечественных производителей (станки и тренажеры) были представлены Ассоциацией «Станкоинструмент» на международной выставке «Металлообработка­2010».

На первой стадии обучения – школа – необходимо заинтересовать молодых людей приобретением будущих рабочих и инженерных профессий. Для этого школьный класс необходимо оснастить компьютерными тренажерами, позволяющими получить первоначальные знания в области механообработки, и малогабаритными, исключающими травматизм, станками. В качестве примера такого оборудования могут служить тренажеры ПроЭмулятор ООО «Техстанко21».

В основу ПроЭмулятора положено использование современных информационных технологий для создания виртуальной реальности, полностью соответствующей фактическим параметрам процесса обработки детали. Компьютер ПроЭмулятора не управляет станком, а лишь отображает на экране монитора объемные контуры заготовки шаблона детали, инструмента, элементов станка (суппорт, кулачки, пиноль, приспособления и т.п.). Все перемещения режущего инструмента, совершаемые вручную рабочим на станке, соответствуют движению виртуального инструмента на экране монитора, кроме того, отображаются объемные, изменяющиеся в процессе обработки, контуры и размеры обрабатываемой заготовки с размещенным внутри ее шаблоном детали.

ПроЭмулятор (рис. 3) 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 и т.д.

Во втором варианте (рис. 4), на аналогичной первому стойке помимо ПроЭмулятора монтируется малогабаритный универсальный станок, позволяющий изготавливать детали небольших размеров любой сложности. Полученные в результате навыки позволяют перейти к работе на любом универсальном оборудовании.

Следующим этапом обучения является подготовка квалифицированных рабочих кадров в системе профессионального образования – колледжах. Материальная база этого этапа должна быть разделена на две составляющие. Классы тренажеров должны охватывать весь спектр специальностей, связанных с эксплуатацией и работой на всех видах механообрабатывающего оборудования. Это и сама механообработка, и электропривод, и системы ЧПУ, гидро­ и электрооборудование, электроавтомитика, инструмент и др. 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 обработки деталей должна лежать технология сквозного проектирования (САПР), где «на одном дыхании» студенты вынуждены понимать взаимосвязь таких дисциплин, как черчение, материаловедение, технология резания, программирование, технология машиностроения, метрология и др. Современные САПР обладают огромным потенциалом накопленных инженерами знаний, и главная задача технического образования – максимально использовать его! Именно здесь сконцентрирована целостная система теоретических знаний и практических навыков, необходимых специалисту на всех этапах современного машиностроительного производства: от разработки чертежа детали и трехмерного моделирования до создания технологии обработки спроектированной детали, составления управляющей программы для станка с ЧПУ и изготовления реального изделия.

Этот подход лежит в основе учебнометодического комплекса (УМК), разработанного и предлагаемого к поставке ЗАО «Дидактические Системы». УМК содержит как техническую, так и методическую составляющую всего процесса обучения.

Комплекс базируется на одной из лучших европейских САПР – современной отечественной системе CAD/CAM ADEM – и содержит технические, программные и методические средства для: обучения инженерной компьютерной графике в полном объеме – от основ начертательной геометрии до разработки чертежей любой сложности и объемного моделирования; обучения основам технологии механообработки как на универсальных, так и станках с ЧПУ; обучения ручному и автоматизированному программированию управляющих программ для станков с ЧПУ; обучения основам работы операторов станков с ЧПУ; изучения основ работы наладчиков станков с ЧПУ; компьютерного моделирования настройки токарных и фрезерных станков с ЧПУ и имитации техпроцесса обработки деталей начальной и средней степени сложности; подготовки специалиста­универсала, способного выполнять все этапы процесса сквозного проектирования изделия – от чертежа до изготовления детали на станке с ЧПУ.

Второй неотъемлемой составляющей данного этапа реализации концепции сквозного обучения является производственная практика на реальном промышленном оборудовании. В настоящее время существуют два основных направления организации материальной базы этого этапа: закупка промышленного оборудования и станков непосредственно колледжами, либо использование станочного оборудования головного предприятия, на которое ориентирован колледж.

В первом случае главный довод – «приблизить» обучение к требованиям производства головного предприятия и использовать эти же станки для производства продукции по заказам его или третьих фирм.

Во­вторых, использование оборудования головного предприятия. Это может быть эффективно для обучения, однако вызывает необходимость вырывать заводское оборудование из процесса производства, что для большинства промышленных предприятий неприемлемо.

Во многих случаях наиболее эффективными методами реализации второго этапа является оснащение мастерских при колледжах малогабаритным, но функциональноемким станочным оборудованием, позволяющим при незначительных затратах обеспечить весь процесс приобретения практических навыков (рис. 5).

Практический же опыт работы приобретать в специальных ресурсных центрах, организованных на одном из промышленных предприятий региона, который может являться базовым для целой группы колледжей.

Третий этап – подготовка инженерных кадров для производства – связан с углубленным изучением всех описанных выше 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 этого этапа может формироваться аналогично базе второго этапа, однако здесь необходимо особое внимание уделить методологическим материалам. Например, ЗАО «Дидактические Системы» в комплекте с оборудованием, как уже упоминалось выше, поставляет учебнометодический комплекс, содержащий мощные обучающие программы поэтапного освоения металлообрабатывающих специальностей.

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 в сфере обрабатывающих отраслей промышленности (рис. 6).

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