Имитационная сварочная лаборатория

Одной из важнейших задач ТОГАОУ СПО «Промышленно-­технологический колледж» является развитие у студентов творческой инициативы и самостоятельности. Решить задачу подготовки специалистов сварочного производства, соответствующего современным требованиям, можно только путем обновления содержания профессионального образования самого процесса профессиональной подготовки, использования современных производственных и педагогических технологий и средств обучения. Методология использования инновационных методов и средств подготовки должна обеспечивать формирование мотивации к обучению, углубление его содержания, включение современных технологий в образовательный процесс, организацию самостоятельной работы с использованием эффективных средств и методов контроля знаний. В этой связи особенно ценно использование информационных технологий.

Информационные технологии обеспечивают все характерные стадии усвоения новых знаний: теорию (получение теоретических знаний о предметной области), практику (интерактивное обучение навыкам и умениям), контроль (самопроверку или аттестацию). При этом методология рациональной, дидактически обоснованной подготовки с использованием информационных технологий должна реализовываться в следующей последовательности:

  • изучение теоретического материала по электронному пособию или учебнику;
  • осмысление и закрепление теории с помощью интерактивных тестов;
  • приобретение навыков и развитие практических умений, ускоренное накопление профессионального опыта на тренажерах;
  • применение полученных компетенций на практике.

Современный технический прогресс в промышленности неразрывно связан с совершенствованием сварочного производства. Сварка как высокопроизводительный процесс изготовления неразъемных соединений находит широкое применение при изготовлении металлургического, химического и энергетического оборудования, различных трубопроводов, в машиностроении, в производстве строительных и других конструкции.

Сварка – такой же необходимый технологический процесс, как и обработка металлов резанием, литье, ковка. Большие технологические возможности сварки обеспечили ее широкое применение при изготовлении и ремонте судов, автомобилей, самолетов, турбин, котлов, реакторов, мостов и других конструкций. Перспективы сварки, как в научном, так и в техническом плане безграничны.

Дуговая сварка плавящимся металлическим электродом в настоящее время является одним из самых распространенных методов получения неразъемных соединений при изготовлении металлоконструкций. Несмотря на широкое распространение в промышленности различных видов автоматической и механизированной сварки, ручная дуговая сварка до сих пор не потеряла своей актуальности.

Оценка качества выполняемых сварочных работ показывает, что основным недопустимым видом браков являются непровар, шлаковые включения и поры, доля которых составляет 30% от общего брака. При этом основной причиной, обуславливающей указанные виды браков, является уровень профессиональной подготовки самого сварщика. Принято считать, что доля швов с дефектами, появляющимися по вине сварщика, может достигать 30-40%.

Большинство существующих методов обучения сварщиков ручной дуговой сварки (РДС) основываются на выработке у обучаемых моторных навыков путем проведения множества реальных сварочных процессов в различных пространственных положениях разными способами. Причем качество сварного соединения может быть оценено только после окончания сварки методами разрушающего или неразрушающего контроля. Такой способ оценки качества и навыков работы, особенно на начальных стадиях обучения, является трудоемким, дорогостоящим, требует больших затрат времени и применения специализированного оборудования. Другим недостатком первого этапа обучения на реальном технологическом процессе является то, что мастер производственного обучения не может объективно контролировать процесс сварки в реальном времени из-за отсутствия совокупной информации о показателях качества формирования сварного соединения. Кроме того, отсутствует возможность по окончании процесса показать обучающемуся его ошибки в отношении траектории перемещений электрода относительно стыка, скорости перемещения и других элементов манипуляции электродом.

Анализ современных методов профессиональной подготовки позволяет считать, что в данном случае методы обучения практическим навыкам сварщиков тренажером могут оказаться весьма полезными для организации обучения будущих сварщиков РДС.

При этом и из эргономических и из экономических соображений формирование первичных моторных навыков необходимо осуществлять не на реальном процессе, а на тренажере. И только после этого переходить к реальному процессу сварки.
Обучение на тренажере позволяет своевременно фиксировать ошибки и не допускать закрепления «неправильных» навыков.
На начальном этапе обучения тренажеры, по сравнению с обучением в производственной среде, позволяют ускорить процесс получения необходимых навыков благодаря возможности расчленить моторные действия сварщика на составляющие и тренировать сварщика на выполнение каждой составляющей отдельно. Часть функций сварщика тренажер позволяет имитировать близко к тому, как они исполняются в производственной среде, а некоторые реализуются на тренажере намного лучше. Применение тренажеров позволяет в ряде случаев во много раз ускорить процесс обучения и добиться его высокого качества.

Молодые студенты, будущие сварщики, должны стремиться стать мастерами своего дела. Для этого необходимо, в первую очередь, хорошо изучить основы процесса сварки и непрерывно совершенствовать свое мастерство, стремясь к увеличению выпуска и повышению качества сварных изделий, экономии металла, сварочных материалов, электроэнергии, снижению себестоимости сварочных работ и повышению производительности труда.
В колледже оборудована интерактивная лаборатория по сварочному производству.
В состав лаборатории вошло следующее оборудование:

  • компьютеризированные малоамперные дуговые тренажеры сварщика МДТС-05М);
  • система местной вытяжной вентиляции;
  • мебель для лекционных занятий;
  • демонстрационное оборудование;
  • стеллажи для демонстрационного оборудования;
  • методические материалы;
  • шкафы для методических материалов;
  • средства индивидуальной защиты;
  • рабочее место преподавателя.

DSC_0828-1Одним из основных направлений работы лаборатории является изучение и исследование возможности повышения производительности процесса сварки в процессе обучения по избранной профессии. Данное направление            выбрано с целью          понимания студентами сущности и социальной           значимости своей            будущей профессии, эффективного выполнения профессиональных  задач, осуществления поиска и использования способов и приёмов сварки конструкций.

Студенты колледжа приобретают навыки техники сварки на малоамперном дуговом тренажере сварщика (модель МДТС-05М1). Тренажер сварщика — это симулятор движений сварщика во время сварки с отображением процесса сварки и полученных результатов.

В процессе подготовки сварщиков имеется     ряд проблем.

  1. Сварка — вредный высокотемпературный процесс с образованием брызг расплавленного металла, с ультрафиолетовым излучением и выделением сварочных дымов и аэрозолей.
  2. Вторая проблема связана с необходимой подготовкой большого количества образцов для сварки, последующей их утилизацией, расходом сварочных материалов и газов.

DSC_0011Применение тренажеров сварщика с использованием технологии виртуальной реальности решает эти проблемы, позволяет улучшить качество подготовки сварщиков и снизить затраты на практические работы. В процессе тренажа на экране монитора компьютера отображаются текущие параметры имитируемого сварочного процесса, осуществляется обратная связь со студентом непосредственно во время выполнения процесса сварки путем автоматической подачи звуковых сигналов (звуковая подсказка) и тем самым оперативно корректируются действия будущего сварщика.
Окончанием тренировочных сварок на тренажере является тестирование студентов на нем и, соответственно, допуск к работе на реальном сварочном оборудовании.

Использование современных технологий позволяет обеспечить квалифицированных выпускников, соответствующих требованиям работодателей.

2012 год - областной этап Всероссийской олимпиады по профессии «Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)» - Ремнев Алексей - 2 место.
 2014 год - открытый чемпионат WorldSkills Russia Тамбовская область - 2014 по компетенции «Сварка» - Архангельский Юрий - 2 место.

Использование современных технологий позволяет обеспечить квалифицированных выпускников, соответствующих требованиям работодателей.