Опережающая подготовка элитных специалистов в области

CALS-технологий на основе виртуального предприятия

А.А. Вичугова,

магистрант,

Е.А. Дмитриева,

доцент, к.т.н.,

Г.П. Цапко,

зав. кафедрой, д.т.н., профессор,

С.Г. Цапко,

доцент, к.т.н.,
Томский политехнический университет, serg@aics.ru, г. Томск

Каждому современному предприятию, чтобы быть конкурентоспособным на рынке, необходимо постоянно заботиться о совершенствовании своих технологических и бизнес-процессов, обеспечивающих повышение качества и снижение сроков изготовления продукции. Концепция информационной поддержки жизненного цикла изделия (CALS - Continuous Acquisition and Life cycle Support) обеспечивает интеграцию информационных технологий с технологическими процессами производства с целью повышения автоматизации предприятия, увеличения его гибкости, снижения затрат на материалы, а также минимизации человеческого участия в производственном процессе.

Однако, для оперативного предоставления готовой продукции конечному пользователю и последующего постпродажного сопровождения необходим отлаженный механизм согласованной деятельности различных специалистов, взаимодействующих на всех стадиях жизненного цикла изделия – от проектирования до утилизации.

Современное высокотехнологическое предприятие располагает небольшим штатом высококвалификацированных специалистов, обладающих личностными характеристиками и умеющих четко и грамотно взаимодействовать при выполнении корпоративных проектов.

В связи с этим все большую популярность приобретает компетентностный подход, ориентированный на выполнение проекта группой профессионалов. Поэтому актуальной является проблема подготовки специалистов различного профиля, имеющих опыт работы в команде.

В Томском политехническом университете (ТПУ) с 2000-го года ведется работа по созданию единой инфраструктуры, обеспечивающей процесс обучения и повышения квалификации в области CALS-технологий. В настоящее время ведется обучение по направлениям:

- CALS-технологии и SCADA- и MES-системы в АСУ ТП;

- CALS-технологии и ERP-системы в бизнесе;

- CALS-технологии и PDM-системы в машиностроении;

- CALS-технологии и системы трехмерного проектирования сложных изделий;

- CAM–системы в задачах автоматизации производства;

- компьютерное моделирование в задачах исследования свойств изделий (CAE-системы).

Основные положения всех направлений реализованы в программах учебных дисциплин большинства специальностей и специализированных курсов.

Для обеспечения процесса обучения в рамках ТПУ было создано виртуальное предприятие, включающее следующие единицы:

- центр компетентности PLM (Product Lifecycle Management – управление жизненным циклом изделия);

- центр компетентности ERP (Enterprice Resources Planning - упревление ресурсами предприятия);

- центр компетентности CAD/CAM (Computer Aided Design - компьютерное 2D и 3D проектирование, Computer Aided Manufacturing - технологическая подготовка производства);

- центр компетентности SCADA (SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) и MES (Manufacturing Execution System — исполнительная система производства).

Все компоненты виртуального предприятия и рабочие места пользователей объединены высокоскоростной компьютерной сетью TPUnet. Для реализации проекта руководством ТПУ выделены 4 специализированные серверные платформы, поддерживающих функционирование PLM-системы SmarTeam, ERP-системы Axapta, а также основного и резервного информационных хранилищ данных.

Информационная структура виртуального предприятия, представляющая собой интеграцию ERP-системы, PLM-системы и CAD/CAM/CAE инструментальных средств, представлена на рисунке 1.

Студенты института «Кибернетический центр», обучающиеся по специальности «Информационные системы и технологии», «Программное обеспечение вычислительной техники автоматизированных систем» обучаются по следующим направлениям:

- самостоятельное выполнение проектов в ERP и PDM-системах;

- обеспечение единого информационного пространства на базе взаимодействия ERP и PDM-систем при выполнении проектов;

- администрирование указанных информационных систем.

В настоящее время ТПУ обладает полнофункциональной лицензионной версией ERP-системы MS Business Solutions Axapta 3.0 предоставленной для решения образовательных задач. Кроме того, в ТПУ используются программные средства CAD-, CAM- и CAE-уровней, поддерживающих интеграцию с PDM-системами. В области CAD большое распространение получили программные продукты T-Flex, SolidWorks, Kompas-3D, Catia. В качестве CAE-систем наибольшое предпочтение отдано WinMashine, CosmosWork, Ansys, Elcut. Активно используется PDM-система SmarTeam.

По окончании обучения у студента имеется опыт работы на виртуальном предприятии и практические навыки использования современных информационных систем для автоматизации решения прикладных задач, входящие в компетенции специалиста соответствующего профиля, что значительно сокращает разрыв между теоретическими и практическими знаниями выпускника, повышает его профессиональный уровень и предоставляет большие возможности для самореализации на рынке труда.

Предприятия, не привлекая дополнительные силы и средства, обеспечивают расширение информационного пространства и так же получают удобную возможность участвовать в подборе кадров для его сопровождения.

Практикуемые нами подходы обеспечивают хорошую практическую подготовку, выпускаемых нами специалистов различного профиля, а так же позволяют не только оперативно внедрять новые программные разработки в учебный процесс, но и обеспечивать их внедрение на реальных предприятиях посредством наших выпускников.

рис. 1 Информационная структура виртуального предприятия ТПУ

Литература

1. Аникин А.С., Дмитриева Е.А., Цапко Г.П., Цапко С.Г. Виртуальное предприятие Томского политехнического университета на базе ERP-системы MBS Axapta 3.0. – Известия ТРТУ. Тематический выпуск: «Компьютерные технологии в науке, инженерии и управлении». – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2007. №3 – с. 165 -168.

2. Дэниел О`Лири. ERP системы. Современное планирование и управление ресурсами предприятия. Выбор, внедрение, эксплуатация. – М.: ООО «Вершина», 2004. – 272 с.

3. Колчин А.Ф., Овсянников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков С.В. Управление жизненным циклом продукции. – М.: Анахарсис, 2002. – 304 с.

4. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 320 с.

5. Соломенцев Ю.М. Экономика и управление предприятием. – М.: Высшая школа, 2005. – 624 с.

6. Соломенцев Ю.М. Информационно-вычислительные системы в машиностроении. CALS-технологии. – М.: Наука, 2003. – 292 с.

7. Концепция CALS – создание единой интегрированной модели изделия [Электронный ресурс] / Состояние, проблемы и перспективы развития CALS-технологий в России, авт. М.В. Овсянников, П.С. Шильников – Режим доступа: http://www.steptools.com, свободный. – Загл. с экрана.