Өнеркәсіптік автоматтандыру біліміндегі он жылдық тәжірибе
Bakersfield College оқу орнының Өнеркәсіптік автоматтандыру бағдарламасы оныншы жылына жетіп, өнеркәсіптік автоматтандыру білімі өңірдің жұмыс күшіне деген сұранысымен тығыз байланысты бола бастағанын анық көрсетіп отыр.
Бағдарлама Калифорниядағы қауымдық колледждердің бакалавр дәрежесіне арналған бастапқы пилоттық жобасының бөлігі ретінде басталды. Оның практикалық мақсаты — білікті мамандарды тартуда қиналып жүрген жұмыс берушілер үшін жергілікті инженерлік және автоматтандыру саласының мамандарын даярлау.
Оның алғашқы түлектер тобы небәрі жеті студенттен тұрды. Он жылдан кейін бағдарлама 34 студенттен құралған рекордтық түлектер тобын шығарды және жұмыс іздеген түлектердің 98%-ы жұмысқа орналасқанын хабарлайды.
Өнеркәсіп тұрғысынан алғанда, бұл ілгерілеу қабылданған студенттер санының өзінен де маңызды. Автоматтандыру жүйелері барған сайын күрделеніп келеді, алайда басқару жабдықтарын да, өндірістік процестерді де түсінетін техниктер мен инженерлердің қолжетімділігі әрдайым осы қарқынға ілесе бермеді.
Өнеркәсіп сұранысы бағдарламаны қалыптастырды
Бағдарламаның бастапқы дамуына қарапайым өнеркәсіптік мәселе түрткі болды.
Жергілікті жұмыс берушілерге автоматтандыру жүйелерімен жұмыс істей алатын адамдар қажет болды, бірақ өңірдегі мамандар қоры тым аз еді. Сондықтан компаниялар Керн округінен, ал кей жағдайларда АҚШ-тан тыс жерлерден маман іздеді.
Бұл жағдай өнеркәсіптік автоматтандыру саласындағы жұмыспен қамтудың маңызды бір ерекшелігін көрсетеді: компанияларға тек бағдарламашылар қажет емес.
Заманауи автоматтандыру мамандарына PLC контроллерлерін, өнеркәсіптік желілерді, датчиктерді, робототехниканы, қозғалыс жүйелерін, машиналық көруді, электр сымдарын, ақауларды жоюды және өндірістік бағдарламалық жасақтаманы түсіну қажет болуы мүмкін. Сондай-ақ олар бұл технологиялардың жұмыс істеп тұрған кәсіпорын ішінде өзара қалай әрекеттесетінін түсінуі керек.
Bakersfield College автоматтандыруды тар аяда анықталған бағдарламалау пәні ретінде қарастырмай, өз бағдарламасын осы кеңірек талапқа негіздеген сияқты.
Зертхана шынайы сыныпқа айналып келеді
Робототехника зертханасының кеңейтілуі ерекше маңызды.
Қазір студенттер өнеркәсіптік роботтармен, компьютерлік көру жүйелерімен, автоматтандыру контроллерлерімен және адам тәрізді әрі төрт аяқты роботтарды қоса алғанда, роботтық платформалардың жаңа түрлерімен танысып жатыр.
Зертханалық ортаның бұл түрі дәстүрлі сыныптағы оқыту оңай қайталай алмайтын мүмкіндікті ұсынады: физикалық жүйелердегі ақауларды жою мүмкіндігі.
Нақты автоматтандыру қондырғысында ақау сирек жағдайда анық бағдарламалық қате түрінде көрінеді. Техникке мәселенің датчиктен, сым қосылымынан, енгізу/шығару модулінен, контроллер логикасынан, желілік байланыстан, механикалық орналасудан немесе қолданбалы бағдарламалық жасақтамадан туындағанын анықтау қажет болуы мүмкін.
Бұл диагностикалау үдерісі автоматтандыру бағдарламасы үйрете алатын ең құнды дағдылардың бірі болып табылады.
Робототехника дағдылары роботтарды бағдарламалаудан тыс кеңеюде
Қазіргі студенттер роботтарды құрастырып, бағдарламалауды үйреніп жатыр, алайда негізгі құндылық толық автоматтандыру архитектураларын түсінуде жатыр.
Робот әдетте үлкенірек жүйенің құрамдас бөлігі ретінде жұмыс істейді. Оның өнімділігі PLC басқаруына, қауіпсіздік тізбектеріне, көру жүйелеріне, өнеркәсіптік Ethernet желісіне, датчиктерге, сервожетектерге, құрал-саймандарға, сондай-ақ өндірістік дерекқорларға байланысты болуы мүмкін.
Сондықтан болашақ автоматтандыру инженерлеріне оқшауланған робототехника дағдыларынан гөрі жүйелік деңгейдегі білім қажет.
Bakersfield колледжі студенттерінің тәжірибесі осы бағытты көрсетеді. Студенттер практикалық ақауларды жою дағдыларын дамыта отырып, робототехника іс-шараларына, тағылымдамаларға, зертханалық жұмыстарға және жұмыс берушілермен өзара әрекетке қатысады.
Компьютерлік көру автоматтандыру техниктерінің рөлін өзгертуде
Түлек Франсиско Эрнандестің тәжірибесі тағы бір пайдалы мысал ұсынады.
Қазір ол өндіріс желісінде ақауларды анықтап, ауыл шаруашылығы өнімдерін сұрыптайтын компьютерлік көру жүйесімен жұмыс істейді.
Бұл өнеркәсіптік автоматтандырудағы ауқымды өзгерісті көрсетеді. Көру жүйелері тексеру міндеттерін адам операторларынан автоматты сезу және жіктеу жүйелеріне біртіндеп беріп жатыр.
Алайда машиналық көруді енгізу техникалық мамандарға деген қажеттілікті жоймайды.
Камераларды баптау, анықтау параметрлерін тексеру, байланыс мәселелерін жою, жабдыққа қызмет көрсету, жалған анықтауларды зерттеу және бақылау нәтижелерін өндірісті басқару жүйесіне қосу міндеттерін әлі де біреу атқаруы керек.
Басқаша айтқанда, автоматтандыру оны жай ғана жоймай, техникалық жүктеменің сипатын өзгертеді.
Тағылымдамалар өнеркәсіппен тікелей байланыс орнатады
Бағдарламаның жұмыс берушілермен байланысы оның жұмыспен қамту бойынша жарияланған нәтижелерінің тағы бір маңызды факторы болып табылады.
Оның жыл сайынғы мансап жәрмеңкесіне бірнеше өңірден компаниялар қатысады, ал студенттер тағылымдамалар мен зертханадағы қызметтер арқылы практикалық тәжірибе жинақтай алады.
Өнеркәсіппен бұл байланыс академиялық дайындық пен өндіріс талаптарының арасындағы алшақтықты азайтады.
Автоматтандыру саласындағы жұмыс беруші үшін контроллерлермен, роботтармен, көру жүйелерімен, сымдармен және ақауларды жоюмен бұрыннан жұмыс істеген үміткердің бейіні тәжірибесі тек теориялық курстармен шектелетін адамның бейінінен өзгеше.
Дәл осы қағида ұлттық зертханалар мен озық өндіріс ұйымдарына да қатысты, өйткені ондағы автоматтандыру мамандары робототехникамен, инженерлік жүйелермен және арнайы басқару технологияларымен жұмыс істеуі мүмкін.
Автоматтандыру саласындағы жұмыс күшін дамыту жүйелік талапқа айналып келеді
Бейкерсфилд мысалы бұдан да ауқымды өнеркәсіптік мәселені көрсетеді.
Автоматтандыру саласындағы жұмыс күшінің тапшылығын жай ғана көбірек робот сатып алу арқылы шешу мүмкін емес.
Әрбір автоматтандырылған өндіріс жүйесі инженерия, іске қосу-баптау, бағдарламалау, техникалық қызмет көрсету, диагностика, киберқауіпсіздік, қауіпсіздікті растау және бүкіл өмірлік цикл бойындағы қолдауды қажет етеді.
Кәсіпорындар өзара байланысқан жабдықтарды көбірек енгізген сайын, қажетті дағдылар жиынтығы да кеңейе түседі.
Заманауи автоматтандыру технигі барған сайын электр инженериясы, басқару жүйелері инженериясы, ақпараттық технологиялар, робототехника және өндірістік операциялар тоғысында жұмыс істеуі мүмкін.
Сондықтан пәнаралық білім ерекше құнды.
Роботтар жұмыс орындарын автоматты түрде жоймайды
Профессор Рой Аллардтың роботтар әдетте жалықтыратын, қауіпті немесе лас жұмысты алмастырады деген пікірі өнеркәсіптік автоматтандырудағы маңызды айырмашылықты көрсетеді.
Көптеген роботтандырылған қолданбалардың негізгі мақсаты — қайталанатын немесе қауіпті тапсырмаларды адамдардан машиналарға беру.
Содан кейін адам жұмыс күші ақауларды жоюды, процестерді оңтайландыруды, бағдарламалауды, техникалық қызмет көрсетуді, бақылауды және инженерлік пайымдауды қажет ететін қызмет түрлеріне ауысады.
Меніңше, дәлірек сипаттама — «роботтар жұмысшыларды алмастырады» емес.
Керісінше, роботтар адам еңбегін өндіріс жүйесі бойынша қайта бөледі.
Экономикалық нәтиже компаниялардың автоматтандырылған жүйелерді басқару және жетілдіру үшін қажетті жұмыс күшіне инвестиция салу-салмауына тікелей байланысты.
Оқытуды қолдау инфрақұрылымын кеңейтудегі келесі сын-қатер
Бағдарламаның өсуі көптеген табысты техникалық бағдарламалар ерте ме, кеш пе кездесетін мәселені туындатады: өткізу қабілеті.
Студенттер санының артуы көбірек оқытушыларды, зертханалық жабдықтарды, жұмыс станцияларын, робототехникалық платформаларды, электр жүйелерін оқытуға арналған жабдықтарды және практикалық жобаларға арналған кеңістікті талап етеді.
Бұл жай ғана білім беру әкімшілігіне қатысты мәселе емес.
Өнеркәсіптік автоматтандыру жабдықтарының физикалық шектеулері бар. Зертханаға қолжетімділік тым шектеулі болса, студенттер іске қосу-баптауды, сымдарды қосуды, роботтарды басқаруды немесе ақауларды жоюды тиімді меңгере алмайды.
Сондықтан түлектер санын арттыру оқыту инфрақұрылымына қатар инвестиция салуды талап етеді.
Гуманоидты роботтар қызықты, бірақ негізгі білімдер әлі де маңызды
Гуманоидты және төрт аяқты роботтарды жоспарлы түрде пайдалану робототехника бойынша білім берудің қай бағытқа бет алып бара жатқанын көрсетеді.
Бұл платформалар студенттерді озық қабылдау жүйелерімен, ұтқырлықпен, адам мен машина арасындағы өзара әрекеттесумен, автономды навигациямен және роботтарды басқарумен таныстыра алады.
Алайда білім беру құндылығы роботтың өз жаңашылдығынан туындамауы керек.
Студенттер әлі де негізгі ұғымдарды: сенсорларды, атқарушы механизмдерді, басқару логикасын, байланыс желілерін, қауіпсіздік функцияларын, қозғалысты басқаруды, диагностика мен жүйелерді интеграциялауды түсінуі қажет.
Роботтың физикалық пішіні өзгерсе де, бұл қағидалар өзектілігін сақтайды.
Келесі онжылдық интеграцияға арналмақ
Бейкерсфилд колледжінің алғашқы онжылдығы автоматтандыру саласындағы білім берудің өңірлік өнеркәсіп сұранысымен қаншалықты тығыз үйлесе алатынын көрсетеді.
Оның жеті түлектен 34 студенттен тұратын бітіруші сыныпқа дейін өсуі — осының өлшенетін көрсеткіштерінің бірі. Жұмысқа орналасудың 98%-дық көрсеткіші тағы бір дәлел болып табылады.
Ең маңыздысы, бағдарлама робототехника, компьютерлік көру, өнеркәсіптік басқару, тағылымдамалар және жұмыс берушілермен байланыстар бірлесіп жұмыс істейтін модельге қарай дамып келеді.
Бұл бағыт өнеркәсіптік автоматтандырудың өз эволюциясына сәйкес келеді.
Автоматтандыру саласының келесі буын мамандары оқшауланған машиналармен жұмыс істемейді. Олар робототехника, PLC, көру жүйелері, желілер, бағдарламалық жасақтама, деректер және адам операторлары үздіксіз өзара әрекеттесетін өзара байланысқан жүйелермен жұмыс істейді.
Сондықтан алдағы он жылдағы негізгі міндет студенттерге роботтарды басқаруды үйрету болмайды.
Оларға толық автоматтандырылған өндірістік жүйелерді жобалауды, біріктіруді, ақауларын анықтауды және үздіксіз жетілдіруді үйретеді.
