Как подготовить ИТ-профессионалов для машиностроения. Методология ЛАНИТ
11.01.2023
Автор Александр Романов
Директор департамента цифровой трансформации машиностроения ЛАНИТ

Каждому предприятию хотелось бы пригласить на работу выпускников вузов, которые не нуждаются в длительном обучении и адаптации. Однако чаще всего требуется не менее года для того, чтобы вчерашний студент стал инженером, способным самостоятельно вести рабочие проекты. Можно ли сократить это время?

Проблема подготовки инженерных и ИТ-кадров для машиностроительных предприятий существует в России много лет. Острый дефицит сохраняется в столице, Санкт-Петербурге, Перми, Екатеринбурге и других промышленных городах. Особый спрос сегодня существует на специалистов, обладающих знаниями и опытом разработки и внедрения цифровых решений.
Крупнейшие машиностроительные холдинги используют современные передовые технологии, постоянно повышая уровень их применения на производстве. Как следствие, это нередко приводит к возникновению разрывов между компетенциями молодых специалистов и потребностями отрасли.

Каждому предприятию хотелось бы пригласить на работу выпускников вузов, которые не нуждаются в длительном обучении и адаптации, а способны сразу «встать в строй». Однако чаще всего требуется не менее года для того, чтобы вчерашний студент стал инженером, способным самостоятельно вести рабочие проекты.

Можно ли сократить это время? Требовать решения этой задачи от одних лишь вузов не стоит: ведь им нужно давать учащимся в первую очередь фундаментальные инженерные знания. Опыт департамента цифровой трансформации машиностроения ЛАНИТ показывает, что крупные ИТ-компании могут в значительной степени помочь решить эту проблему, обучая студентов цифровым методикам проектирования и производства еще в стенах вузов.

Академическая программа ЛАНИТ


Мы практикуем несколько форм обучения. Первая из них – классическая – академические программы для университетов, которые разрабатываются под запросы вузов и предприятий, с учетом их отраслевой специфики. Этот тип подготовки нацелен на то, чтобы уже после окончания курса студент, пришедший на предприятие, мог применить полученные знания и навыки на практике.

В частности, в МГТУ им. Н.Э. Баумана есть отдельный курс, который преподается на кафедре РК6 «Системы автоматического проектирования» (САПР). Этот курс моделирует работу конструкторского бюро, он существует уже много лет. Программа, в разработке которой принимали участие специалисты ЛАНИТ, входит в учебный план кафедры и является обязательной.

В основе нашей академической программы – учебный модуль по методологии нисходящего контекстного проектирования, обучающий студентов технологии создания электронного макета изделия с использованием CAD, CAE и PLM-систем. Он адаптируется специально под каждую отрасль, другие модули более универсальные.

Мы подбираем реальные примеры для каждого вуза и каждой компании. У нас есть кейсы разработки изделий для авиационного двигателестроения, железнодорожной техники, автомобилестроения, есть курсы общего машиностроения на примере редуктора. Также мы готовим отдельные адаптированные стандарты проектирования.

Особенности методологии


Ядро нашего подхода – единый, полностью цифровой макет изделия, который является подлинником конструкторской документации. Технологически процесс выглядит следующим образом. Исходная точка – требования к изделию. После того, как они сформированы, определяется общий облик изделия, затем то, как будут выглядеть и действовать его крупные блоки, составные части, и так вплоть до отдельной детали. Затем подключается технолог, формирующий технологический процесс изготовления деталей или сборки. Дальше осуществляется процесс планирования и управления производством.

Все цифровое проектирование нужно делать по возможности бесшовно. Для того, чтобы сократить цикл разработки, методологией предусмотрено параллельное проектирование: конструктор, технолог не выходят из системы, они все делают непосредственно в ней, так же, как и все остальные ее пользователи.

Единая и актуальная для всех участников процесса среда проектирования позволяет драматически снизить число ошибок как при самом проектировании, так и при производстве и эксплуатации изделий.

Тому, как должны работать конструктор, технолог, как они взаимодействуют между собой, как работать в системе мы и учим студентов. Также обучаем, как работать в PLM-системе. В результате студентам становится ясно, для чего выполняются определенные действия, кажущиеся им на первый взгляд «лишними», и каким образом все необходимые операции реализуются в системе.

Проект «Формула Студент»


Вторая форма обучения – проектная. Проектное обучение ближе всего подводит студентов к работе в реальном конструкторском бюро, на настоящем производстве. Особенно интересен опыт Formula SAE – международных инженерных соревнований студенческих команд по созданию гоночных автомобилей типа «Формула».

История Formula SAE, или «Формулы Студент», насчитывает почти 40 лет. В 2012 году в МГТУ им. Н.Э. Баумана была создана команда  Bauman Racing Team. Тогда в России было всего несколько таких команд. Теперь их десятки. Цель проекта – за один год спроектировать и изготовить гоночный болид, а затем на нем участвовать в соревнованиях, т.е. проектная команда проходит весь жизненный цикл изделия. Это очень важно для нас, для отработки нашей методологии, чтобы понять, насколько наши методы, отлаженные для больших предприятий, хорошо работают в таких маленьких проектных бюро, где очень сжатый цикл. Решение перейти именно на методологию проектирования с использованием CAD, CAE и PLM-систем команда Bauman Racing Team приняла еще в 2017 году, и с тех пор постоянно совершенствуется в их использовании.

Мы видим, что эти технологии работают очень неплохо. За последние три года уже около трехсот человек пришли в проект и прошли обучение по методикам ЛАНИТ. Сначала мы обучали всех лично. Теперь, когда уже накоплено много обучающих материалов, ребята занимаются самостоятельно. Мы предоставили Bauman Racing Team два видеокурса, три презентационных текстовых курса, разработали стандарты проектирования.

Стандарты проектирования


Для любого конструкторского бюро и завода стандарты проектирования – дело чрезвычайно ответственное, критически важное. Мы используем стандарты из реальной практики наших клиентов, машиностроительных предприятий. Для студентов мы эти стандарты упрощаем. Это возможно, потому что один болид в год – это мелкосерийное производство, сложные стандарты тут избыточны. Однако такие объекты, как главная сборка (базовая контрольная структура), от которой все проектировщики отталкиваются при проектировании и сама методология нисходящего контекстного проектирования, не допускают упрощений. Кинематика подвески гоночного автомобиля такая, что наших стандартных процедур оказалось недостаточно, пришлось их дорабатывать. Потребовалось усовершенствовать ПО для проектирования стальной рамы и подходы к применению материалов.

Для нас сотрудничество с Bauman Racing Team очень интересно, потому что возникла демо- и исследовательская площадка для внедрения нашей методологии. Это и демо-зал достижений самих студентов.

Мы приглашаем своих партнеров в этот центр посмотреть, как работают ребята, и они могут оценить и наши технологии, и уровень подготовки студентов. Некоторые из них получали предложения о постоянной работе прямо во время такого визита.

Когда мы начинали работать вместе с командой Bauman Racing Team, процесс бесшовного сквозного проектирования еще налажен не был, разрозненными были и программные средства, и хранение данных. За время работы удалось полностью перейти к использованию единой PLM- системы, внедрить подходы проектирования “сверху-вниз”, благодаря этому информация об изделии стала актуальной, достоверной, непротиворечивой. Сейчас ребята сильно увлеклись моделированием движения автомобиля. Команда действительно сильная, в этом году она заняла первые места в различных номинациях.

Конечно, основная заслуга – профессионализм студентов, членов команды, но нам приятно думать, что цифровизация процессов, которую мы обеспечили, вносит вклад и в качество проектирования, и в его скорость. Важна и преемственность: те, кто начинает разработку, создают базу для всех тех, кто приходит им на смену, и я уверен, что следующие модели команды будут еще интереснее.

Работа по специальности


Опыт работы с Bauman Racing Team – не единственный пример, когда студенты, благодаря подготовке в области методологии проектирования, решают реальные производственные задачи и получают возможности для дальнейшего трудоустройства.

Одному из наших заказчиков потребовалось оцифровать несколько ранее разработанных изделий. Предприятие обратилось к профильным аутсорсинговым фирмам, но нужного результата получено не было. Тогда они обратились в МГТУ им. Н.Э. Баумана, и стартовал проект оцифровки. В нем участвовали учащиеся академической программы ЛАНИТ, мы как поставщики решения и носители методологии и сотрудники предприятия, которые стали наставниками студентов.

Меньше чем за два года студенты оцифровали два сложных и больших изделия, обнаружили и исправили ошибки в имевшихся документах. Наша методология позволяет выявить все случаи расхождений чертежей и того, как реально изготавливается деталь, найти чертежи, давно уже не отражающие действительность. В группе, которая занималась этим проектом, было около двадцати человек. Многие из них остались на этом предприятии – кто в конструкторском бюро, кто в отделе САПР. Некоторые из них уже выросли до руководителей отделов.

Необходимо постоянно учитывать, что взаимодействие со студентами заметно отличается от работы с конструкторами предприятий – заказчиков. И темпы работы иные, и информацию надо доносить иначе. Если на предприятии принят стандарт, все будут работать по нему, инженеры могут только подстроиться. Студенты же не станут делать то, что им неудобно или кажется ненужным.

Масштабирование опыта


Накапливая практику и опыт в рамках программ поддержки инженерного образования, мы работаем над тем, как масштабировать обучение. Для передачи собственных подходов в вузы ЛАНИТ развивает партнерство с МГТУ им. Н.Э. Баумана на площадке нового Научно-образовательного центра (НОЦ). Здесь наши специалисты разрабатывают академические программы, которые с помощью преподавателей МГТУ им. Н.Э. Баумана можно будет тиражировать в другие российские вузы.

Научно-образовательный центр ЛАНИТ в МГТУ им. Н.Э. Баумана
Пока мы только в начале пути. В ближайшее время начинаем работать с Сибирским государственным университетом путей сообщения в рамках проекта по созданию специализированного устройства для нового поезда. Для этого вуза мы также будем адаптировать наши академические программы.

Другой наш новый партнер – Уральский федеральный университет (Екатеринбург). На базе университета создается передовая инженерная школа, в проекте участвует много предприятий региона. Здесь тоже важна наша экспертиза в PLM и опыт отработки навыков на практике.
Тесное сотрудничество с предприятиями очень важно. Со стороны государства уже созданы необходимые инструменты. Так, шагом вперед стало Постановление Правительства РФ № 619, принятое 8 апреля 2022 г., в рамках которого реализуется программа развития передовых инженерных школ, которая направлена на создание и развитие новых научных, инженерно-технологических направлений совместно с высокотехнологичными компаниями, от которых исходит запрос на получение новых кадров и развитие новых направлений совместно с лучшими научными центрами по всей стране.

Мы надеемся, что в дальнейшем это будет способствовать созданию новых образовательных площадок, где мы сможем передавать накопленные знания и экспертизу.
Источник: Журнал IT Manager, 07.12.2022
Перейти к источнику