Решения Siemens Digital Industries Software помогают студентам получить навыки, необходимые для работы в различных отраслях промышленности

Университет Цинхуа расположен в северо-западной части Пекина. Это один из ведущих университетов Китая, он играет важную роль в подготовке высококвалифицированных специалистов для науки и образования. В ответ на изменение технологий и постоянное развитие в производственной сфере происходит постепенное наращивание ресурсов и совершенствование системы образования, что, в свою очередь, приводит к существенному прогрессу в области развития навыков, необходимых на производстве. В стратегии «Сделано в Китае 2025» (Made in China 2025) особое внимание уделяется подготовке кадров для производственного сектора по специальностям «исследования и разработка», «производство», «управление». Будущие специалисты должны будут сыграть ключевую роль в превращении Китая из «мировой фабрики» в промышленную сверхдержаву.

Компания Siemens Digital Industries Software занимается внедрением дигитализации в различных отраслях промышленности и активно сотрудничает с китайскими компаниями, поддерживая стратегию «Сделано в Китае 2025». Кроме того, Siemens Digital Industries Software берет на себя различные обязательства, связанные с образованием и пользой для общества. Партнерская академическая программа Siemens Digital Industries Software — это международный проект, призванный поддержать обучение навыкам работы в цифровой среде в рамках технических специальностей. Партнерская академическая программа проводится совместно с техническими вузами Китая с целью подготовки квалифицированных специалистов в области проектирования, производства и инженерии, умеющих работать со специализированным программным обеспечением.

«Цифровые технологии сейчас определяют вектор развития промышленности, поэтому инженерное программное обеспечение должно стать важной частью образовательной программы, как и совмещение физической среды с виртуализацией», — говорит Тиенмей Ван (Jianmei Wang), профессор Учебного центра фундаментальной промышленности (Fundamental Industry Training Center) Университета Цинхуа.

Реагировать на ситуацию и сохранять актуальность

Экономика развивается быстрыми темпами, появляются новые технологии, отрасли промышленности и типы компаний. В этой ситуации от образовательных учреждений ожидают программ, акцентирующих внимание на инновациях, практических инженерных задачах и междисциплинарной интеграции.

В декабре 2016 года Министерство образования, Министерство трудовых ресурсов и социального обеспечения и Министерство промышленности и информатизации КНР совместно выпустили «Руководство по развитию талантов в сфере промышленного производства» (“Talent Development Plan Guide for the Manufacturing Industry”). В феврале 2017 года Министерство образования выпустило уведомление о внедрении новых принципов практической и исследовательской инженерной работы. Министерства стремятся углубить реформу инженерного образования и повысить уровень знаний студентов технических специальностей, чтобы решать задачи, связанные с инженерным образованием, развивающейся промышленностью, новым витком развития экономики и реальными потребностями предприятий.

С притоком студентов промышленных специальностей постепенно улучшается система инженерного образования, поскольку важную роль в обучении конкретным навыкам играют производственные предприятия. Для решения этих задач университет Цинхуа вступил в партнерство с компанией Siemens Digital Industries Software.

Университет Цинхуа внедряет концепцию разработки образовательных программ в сотрудничестве с компаниями. Учебный центр фундаментальной промышленности Университета Цинхуа исследует общее повышение качества практических навыков, знаний в области инновационных технологий и междисциплинарных знаний студентов в условиях новых экономических тенденций. Деятельность Учебного центра включает постоянное добавление информации о новых технологиях в учебные материалы, изучение новых областей, таких как аддитивное производство, робототехника и большие данные, а также внесение новой информации в руководства по решению практических задач. Новый подход к образованию призван развивать инновационное мышление студентов и вызывать у них более активный отклик.

Центр способствует развитию инженерной культуры и качественного образования в Университете Цинхуа, включая всестороннее инженерное образование, общее образование и образование в инновационных областях, что позволяет готовить высококвалифицированных инженеров.

Принципы системы обучения Центра соответствуют миссии Университета Цинхуа и его инновационной философии. Под руководством отдела по научной работе в сентябре 2016 года несколько институтов и департаментов объединили свои усилия и создали дополнительную программу обучения — первую в Китае дополнительную программу, направленную на систематическое внедрение инноваций и венчурное образование.

«Благодаря преимуществам систем автоматизации Siemens Digital Industries Software наш Центр может предложить эффективную программу по виртуализации для Университета Цинхуа», — говорит Ван.

Компания Siemens Digital Industries Software активно продвигает концепцию Индустрия 4.0 и помогает создавать цифровой двойник, связывающий физический мир с виртуальным. Портфель решений компании охватывает весь процесс разработки, от проектирования до производства. Учебный центр фундаментальной промышленности впервые представил продукты Siemens Digital Industries Software в 2016 году, чтобы продемонстрировать производственно-сбытовую цепочку всего жизненного цикла, от проектирования до производства. Используя определенные продукты, Центр дает студентам возможность принимать участие в процессе исследований и разработки и систематически изучать производственный процесс.

Ведущие программные решения

Учебный центр фундаментальной промышленности планирует и внедряет обучение актуальным аспектам научно-исследовательской работы и постоянно изучает возможности использования цифровых платформ и технологий численного моделирования. Центр уделяет значительное внимание соединению практического опыта и компьютерной симуляции, связывая виртуальную и физическую среду. Благодаря симуляции абстрактные понятия лучше усваиваются студентами, помогают им понять принципы работы и овладеть теоретическими знаниями. Практический опыт позволяет применить и осмыслить полученные знания. Такая комбинация позволяет студентам удвоить их практические навыки и избежать ошибок, связанных с отсутствием опыта. Получив задачу подготовить студентов к работе с цифровыми предприятиями, Университете Цинхуа начал использовать программные платформы Siemens Digital Industries Software.

Такие решения, как NX™, программы из портфелей Teamcenter® и Tecnomatix® являются ключевыми составляющими образовательного процесса. В системе NX интегрированы проектирование, инженерный анализ и технологическая подготовка к производству. Это комплексное, гибкое и эффективное решение для разработки продуктов. Teamcenter — это платформа для управления жизненным циклом изделия, объединяющая людей, процессы и базы знаний и позволяющая ускорить разработку, повысить продуктивность и наладить совместную работу как внутри компании, так и на уровне нескольких компаний. Tecnomatix — решение для цифрового производства, в которое входят продукты для планирования процессов, симуляции и верификации, управления производственными процессами и технологической подготовки производства. Объединив эти составляющие, можно проводить симуляцию и верификацию конструкции изделия, производственных процессов, размещения цехового оборудования и условий его работы.

Учебный центр фундаментальной промышленности использует программы Siemens Digital Industries Software с 2016 года. Решение для симуляции и программирования роботов Tecnomatix используется для практических занятий студентов машиностроительных специальностей. Другие курсы на основе этой программной платформы находятся в разработке. Tecnomatix установлен на компьютерах в компьютерных классах и в выставочном зале Учебного центра. Студенты могут работать с программой, выполняя самые разные задачи, связанные с научными исследованиями, инновационными разработками, курсовыми работами, проектами и конкурсами.

Помимо этого, в центре создали экспериментальную установку для симуляции промышленных роботов. Используя решения Tecnomatix, студенты осваивают управление движением, планирование траектории движения и операции с инструментами промышленных роботов. На одном простом примере абстрактная информация может быть представлена в понятной форме, чтобы учащимся было проще уяснить основные понятия и методы, такие как системы координат, поза, планирование траектории и пространство операции. На основе полученных знаний студенты быстро осваивают управление роботами в режиме обучения, с использованием offline-программирования.

В рамках образовательного проекта Siemens Digital Industries Software также предоставляет обучающие материалы, конспекты лекций и авторские программы курсов. Преподавателей обучают использовать программные приложения и предоставляют им документы, которые можно использовать как руководства для проведения занятий. Кроме того, компания Siemens и ее партнеры помогают преподавателям, создавая примеры использования программ, обеспечивая преподавателей материалами и поддержкой в разработке учебных курсов.

Подготовка инженеров к работе с цифровым предприятием

Дигитализация и индустриализация привели к тому, что производство на основе материалов трансформировалось в производство на основе информации. Ценность знаний стремительно растет, и это находит отражение в изделиях, их жизненном цикле и особенно в этапах их производства. В ситуации, когда не хватает квалифицированных специалистов, образовательные учреждения целенаправленно пересматривают свои дисциплины и перестраивают учебные курсы.

В Учебном центре фундаментальной промышленности Университета Цинхуа понимают важность совместной работы различных специалистов и компаний и ищут способы способствовать ее развитию. Центр приглашает предприятия к участию в разработке обучающих программ для инженеров, и множество международных компаний уже поддержали инициативу, предоставив руководства по программному и аппаратному обеспечению. Известные предприниматели читают курсы, посвященные инновациям и бизнес-инициативам. Кроме того, студентам рекомендуют получать практический опыт, регулярно посещая компании.

Помимо обучающих курсов на базе решений Siemens Digital Industries Software, студенты начали использовать программную платформу для своих независимых научных исследований. Партнерство между Siemens Digital Industries Software и Университетом Цинхуа будет развиваться и дальше. В частности, планируется добавить курсы по таким направлениям, как управление жизненным циклом изделия в рамках цифрового производства и 3D технологии в медицинской отрасли.