nsojoutСтроительство: наука и образованиеConstruction: Science and Education2305-5502ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.22227/2305-5502.2023.3.6nsojout-125Research ArticleОрганизация высшего образования в области строительства и архитектуры. Дополнительное образование и переподготовка кадров в строительной отраслиOrganization of higher education in the field of construction and architecture. Additional education and retraining of personnel in the construction industryО новой подготовке специалистов-механиков для строительной отраслиNew training of mechanical specialists for the construction industryhttps://orcid.org/0000-0002-6593-1100ПлавельскийЕ. П.PlavelskyE. P.

Евгений Порфирьевич Плавельский — доктор технических наук, профессор кафедры механизации, автоматизации и роботизации строительства; руководитель органа по сертификации

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26;г. Ивантеевка, Санаторный проезд, д. 1

РИНЦ ID: 409359, Scopus: 57197824485, ResearcherID: AFN-4654-2022

Evgeny P. Plavelsky — Doctor of Technical Sciences Professor of the Department of Mechanization, Automation and Robotization of Construction; head of the certification body

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337; 1 Sanatorny proezd, Moscow Region, Ivanteevka

ID RSCI: 409359, Scopus: 57197824485, ResearcherID: AFN-4654-2022

eplavelsky@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1866-7327ГустовД. Ю.GustovD. Yu.

Дмитрий Юрьевич Густов — кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедры механизации, автоматизации и роботизации строительства

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

РИНЦ ID: 306937, Scopus: 6504605458, ResearcherID: AFM-2496-2022

Dmitriu Yu. Gustov — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Mechanization, Automation and Robotization of Construction

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

ID RSCI: 306937, Scopus: 6504605458, ResearcherID: AFM-2496-2022

GustovDU@gic.mgsu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8888-3500СкельВ. И.SkelV. I.

Владимир Израилевич Скель — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры механизации, автоматизации и роботизации строительства

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

РИНЦ ID: 801889, Scopus: 57192374114, ResearcherID: ACY-2907-2022

Vladimir I. Skel — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Mechanization, Automation and Robotization of Construction

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

D RSCI: 801889, Scopus: 57192374114, ResearcherID: ACY-2907-2022

skelvi@mgsu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4818-7949АгарковА. М.AgarkovA. M.

Александр Михайлович Агарков — кандидат технических наук, доцент кафедры механизации, автоматизации и роботизации строительства

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

РИНЦ ID: 713145, Scopus: 55863123000, ResearcherID: U-5430-2018

Alexander M. Agarkov — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Mechanization, Automation and Robotization of Construction

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

ID RSCI: 713145, Scopus: 55863123000, ResearcherID: U-5430-2018

AgarkovAM@mgsu.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); Центральный научно-испытательный полигон строительных и дорожных машин (ЦНИП СДМ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); Central Scientific Testing Site for Construction and Road MachinesRussian FederationНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)Russian Federation202330092023133108129Copyright © Плавельский Е.П., Густов Д.Ю., Скель В.И., Агарков А.М., 20232023Плавельский Е.П., Густов Д.Ю., Скель В.И., Агарков А.М.Plavelsky E.P., Gustov D.Y., Skel V.I., Agarkov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nso-journal.ru/jour/article/view/125Введение

Введение. Современная строительная площадка часто характеризуется применением ТИМ/BIM-технологий в качестве элемента перехода к цифровым двойникам (ЦД) строительного объекта. Создание ЦД подразумевает участие всех специалистов, область деятельности которых входит в строительно-технологический процесс, включая специалистов по средствам механизации строительства. Обзор публикаций разного уровня показывает актуальность поставленной задачи.

Материалы и методы

Материалы и методы. Для решения поставленной задачи вуз должен иметь ресурсы и людские, и материальные для обеспечения подготовки таких специалистов-механиков, которые могут участвовать в создании ЦД строительного объекта; ЦД строительных машин, механизмов и оборудования; в применении технологий ЦД при проектировании, конструировании, производстве, испытании, эксплуатации и утилизации строительных машин, механизмов и оборудования. Показана реальность решения задачи подготовки специалистов-механиков в области и цифровых технологий, и ЦД. Приводятся примеры применения ЦД в ряде отраслей промышленности с соответствующей подготовкой специалистов в таких вузах, как, например, СПбПУ, МГТУ «СТАНКИН», МГТУ им. Н.Э. Баумана. Подобная подготовка по строительным специальностям ведется и в НИУ МГСУ.

Результаты

Результаты. В НИУ МГСУ при разработке проекта новой основной образовательной программы высшего образования по специальности 23.05.01 была добавлена дисциплина «Основы создания цифрового двойника строительных машин и оборудования».

Выводы

Выводы. В качестве основных положений предлагается дополнить учебные планы подготовки кадров по специальности «Наземные транспортно-технологические средства» компетенциями в сфере создания ЦД; ввести дисциплину «Цифровые двойники подъемно-транспортных, строительных, дорожных средств и оборудования» или иную, отражающую профильность выпускающей кафедры, реализующей образовательную программу.

Introduction

Introduction. The modern construction site is often characterised by the application of BIM technologies as part of the transition to digital twins of the construction project. The creation of digital twins implies the participation of all specialists, whose field of activity is included in the construction and technological process, including specialists in construction mechanization means. The review of publications of different levels shows the relevance of the task.

Materials and methods

Materials and methods. To solve this problem, the university should have both human and material resources to ensure the training of such mechanical specialists who can participate in the creation of digital twins of the construction object; in the creation of digital twins of construction machines, mechanisms and equipment; in the application of digital twin technologies in the design, construction, production, testing, operation and disposal of construction machines, mechanisms and equipment. The paper shows the reality of solving the problem of training specialists in mechanics in the field of both digital technologies and digital twins. Examples of application of digital twins in a number of industries are given with the appropriate training of specialists in such universities as, for example, SPbPU, MSUT “STANKIN”, BMSTU. Also, similar training in construction specialties is carried out in MGSU.

Results

Results. The discipline “Fundamentals of creating a digital twin of construction machines and equipment” was added in NRU MGSU during the development of the project of a new basic educational programme of higher education in the specialty 23.05.01.

Conclusions

Conclusions. As the main provisions, it is proposed to supplement the curricula of personnel training in the specialty “Land transport and technological means” with competencies in the field of creating digital twins; introduce the discipline “Digital twins of handling, construction, road facilities and equipment” or another discipline that reflects the profile of the graduating department implementing the educational programme.

строительный объектстроительная машинацифровой двойникновое в подготовке специалистов-механиковbuilding objectconstruction machinedigital twinnew in the training of mechanical specialistsReferencesПрохоров А., Лысачев М. Цифровой двойник. Анализ, тренды, мировой опыт / науч. ред. профессор А. Боровков. Изд. первое, исправ. и доп. М. : ООО «АльянсПринт», 2020. 401 с.Prokhorov A., Lysachev M. Digital twin. Analysis, trends, world experience / scientific ed. Professor A. Borovkov. First edition, revised and enlarged. Moscow, AlliancePrint, 2020; 40(rus.).Царев М.В., Андреев Ю.С. Цифровые двойники в промышленности: история развития, классификация, технологии, сценарии использования // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 202Т. 64. № 7. С. 517–53DOI: 10.17586/0021-3454-2021-64-7-517-53EDN QOKQJW.Tsarev M.V., Andreev Yu.S. Digital twins in industry: development history, classification, technologies, use cases. Journal of Instrument Engineering. 2021; 64(7):517-53DOI: 10.17586/0021-3454-2021-64-7-517-531 EDN QOKQJW. (rus.).Боровков А.И., Рябов Ю.А., Кукушкин К.В., Марусева В.М., Кулемин В.Ю. Цифровые двойники и цифровая трансформация предприятий ОПК // Вестник Восточно-Сибирской открытой академии. 2019. № 3С. EDN ZAXCOT.Borovkov A.I., Ryabov Yu.A., Kukushkin K.V., Maruseva V.M., Kulemin V.Yu. Digital twins and digital transformation of defense industry enterprises. Bulletin of the East Siberian Open Academy. 2019; 32:EDN ZAXCOT.Голицына И.Н. Образование 4.0 в подготовке современных специалистов // Образовательные технологии и общество. 2020. Т. 23. № С. 12–19. EDN DWTHHS.Golitsyna I.N. Education 4.0 in the training of modern specialists. Educational Technologies and Society. 2020; 23(1):12-19. EDN DWTHHS. (rus.).Волков А. Нерешаемые задачи как основа высшего образования. Интервью с А.Е. Волковым // Вопросы образования. 2013. № С. 273–277. DOI: 10.17323/ 1814-9545-2013-1-273-277. EDN QAJGNZ.Volkov A. Unsolvable problems as a basis of higher education. Interview with A. Volkov. Educational Studies Moscow. 2013; 1:273-277. DOI: 10.17323/1814-9545-2013-1-273-277. EDN QAJGNZ. (rus.).Ежкина Л.В., Курбатов В.Л. Применение технологии цифровых двойников в строительстве // Университетская наука. 202№ 2 (14). С. 51–53. EDN TLBWDE.Ezhkina L.V., Kurbatov V.L. Application of digital twin technology in construction. University Science. 2022; 2(14):51-53. EDN TLBWDE. (rus.).Изряднова А.И., Целищева П.А., Бегунова Н.В. Цифровые двойники в современном строительстве: практика применения и перспективы использования // Фотинские чтения–2022 (весеннее собрание) : мат. IX Междунар. науч.-практ. конф. 202С. 102–11EDN FKLQSP.Izryadnova A.I., Tselishcheva P.A., Begunova N.V. Digital doubles in modern construction: application practice and prospects of use. Fedin readings — 2022 (spring meeting) : materials of the IX International Scientific and Practical Conference. 2022; 102-11EDN FKLQSP. (rus.).Fuller A., Fan Z., Day C., Barlow C. Digital twin: Enabling technologies, challenges and open research // IEEE Access. 2020. Vol. 8. Pр. 108952–10897DOI: 10.1109/ACCESS.2020.2998358Fuller A., Fan Z., Day C., Barlow C. Digital twin: Enabling technologies, challenges and open research. IEEE Access. 2020; 8:108952-10897DOI: 10.1109/ACCESS.2020.2998358Липкин Е. Индустрия 4.0: умные технологии — ключевой элемент в промышленной конкуренции. М. : Остек-СМТ, 2017. 223 с.Lipkin E. Industry 4.0: smart technologies are a key element in industrial competition. Moscow, Ostek-SMT, 2017; 223. (rus.).Кирилова Д.А., Маслов Н.С., Астахова Т.Н. Перспективы внедрения технологии блокчейн в современную систему образования // International Journal of Open Information Technologies 2018. Т. 6. № 8.Kirilova D.A., Maslov N.S., Astakhova T.N. Prospects for the introduction of blockchain technology in the modern education system. International Journal of Open Information Technologies. 2018; 6(8). (rus.).Уваров А.Ю., Гейбл Э., Дворецкая И.В., Заславский И.М., Карлов И.А., Мерцалова Т.А. и др. Трудности и перспективы цифровой трансформации образования / под ред. А.Ю. Уварова, И.Д. Фрумина. М. : Высшая школа экономики, 2019. 344 с. DOI: 10.17323/ 978-5-7598-1990-5. EDN ANYGHO.Uvarov A.Yu., Gable E., Dvoretskaya I.V., Zaslavsky I.M., Karlov I.A., Mertsalova T.A. et al. Difficulties and prospects of digital transformation of education / Edited by A.Yu. Uvarova, I.D. Frumin. Moscow, Higher School of Economics, 2019; 344. DOI: 10.17323/978-5-7598-1990-5. EDN ANYGHO. (rus.).Утёмов В.В., Горев П.М. Развитие образовательных систем на основе технологии Big Data // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2018. № 6. С. 104–116. DOI: 10.24422/MCITO.2018.6.1450EDN OUTAGP.Utemov V.V., Gorev P.M. Development of educational systems based on Big Data technology. Scientific and methodical electronic journal “Concept”. 2018; 6:104-116. DOI: 10.24422/MCITO.2018.6.1450EDN OUTAGP. (rus.).Хитрых Д. Цифровые двойники в промышленности: истоки, концепции, современный уровень развития и примеры внедрения // САПР и графика. 2020. № 7 (285). С. 8–12.Khitrykh D. Digital doubles in Industry: origins, concepts, current level of development and examples. CAD and Graphics. 2020; 7(285):8-1(rus.).Sharapov R., Agarkov A. Determination of the aerodynamic characteristics of a concentrator with adjustable parameters // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 25P. 03014. DOI: 10.1051/matecconf/201825103014Sharapov R., Agarkov A. Determination of the aerodynamic characteristics of a concentrator with adjustable parameters. MATEC Web of Conferences. 2018; 251:03014. DOI: 10.1051/matecconf/201825103014Ishkov A.D., Stepanov A.V., Miloradov S.V., Voronina I.V. Energy-efficient vibratory feeder of bulk construction materials // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 670–67Pp. 458–46DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.670-671.458Ishkov A.D., Stepanov A.V., Miloradov S.V., Voronina I.V. Energy-efficient vibratory feeder of bulk construction materials. Applied Mechanics and Materials. 2014; 670-671:458-46DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.670-671.458Gustov Y.I., Gadolina I.V., Yushkov A.A. The deformation-topographic method for the study of the tribotechnical indicators of the working bodies of rotary excavators // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 786. Issue P. 01203DOI: 10.1088/1757-899X/786/1/012031Gustov Y.I., Gadolina I.V., Yushkov A.A. The deformation-topographic method for the study of the tribotechnical indicators of the working bodies of rotary excavators. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020; 786(1):01203DOI: 10.1088/1757-899X/786/1/012031Drozdov A. Automation of vibration modes of soil compaction machines // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 869. Issue 7. P. 07202DOI: 10.1088/1757-899x/869/7/072022Drozdov A. Automation of vibration modes of soil compaction machines. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020; 869(7):07202DOI: 10.1088/1757-899x/869/7/072022Kaitukov B., Stepanov M., Kapyrin P. The choice of concrete mixers for the concrete preparation // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 178. P. 06016. DOI: 10.1051/matecconf/201817806016Kaitukov B., Stepanov M., Kapyrin P. The choice of concrete mixers for the concrete preparation. MATEC Web of Conferences. 2018; 178:06016. DOI: 10.1051/matecconf/201817806016Sevryugina N., Kapyrin P. Triad model: simulation — functional tensometry — information database in the assessment of the reliability of technological machines // E3S Web of Conferences. 202Vol. 263. P. 04063. DOI: 10.1051/e3sconf/202126304063Sevryugina N., Kapyrin P. Triad model: simulation — functional tensometry — information database in the assessment of the reliability of technological machines. E3S Web of Conferences. 2021; 263:04063. DOI: 10.1051/e3sconf/202126304063Kudryavtsev E.M. Automation of optimization of discrete technological processes // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 196. P. 04067. DOI: 10.1051/matecconf/201819604067Kudryavtsev E.M. Automation of optimization of discrete technological processes. MATEC Web of Conferences. 2018; 196:04067. DOI: 10.1051/matecconf/201819604067Plavelsky E.P., Sharapov R.R., Plavelsky A.E. The traffic performance of the wheeled carrying liquid materials study // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 744. Issue P. 012024. DOI: 10.1088/1757-899X/744/1/012024Plavelsky E.P., Sharapov R.R., Plavelsky A.E. The traffic performance of the wheeled carrying liquid materials study. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020; 744(1):012024. DOI: 10.1088/1757-899X/744/1/012024Skel V. Oscillation of gear mechanisms of construction machines // E3S Web of Conferences. 202Vol. 263. P. 0406DOI: 10.1051/e3sconf/202126304061Skel V. Oscillation of gear mechanisms of construction machines. E3S Web of Conferences. 2021; 263:0406DOI: 10.1051/e3sconf/202126304061Stepanov M.A., Gridchin A.M. Perspectives of construction robots // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 327. P. 042126. DOI: 10.1088/1757-899X/327/4/042126Stepanov M.A., Gridchin A.M. Perspectives of construction robots. IOP Conference Series : materials Science and Engineering. 2018; 327:042126. DOI: 10.1088/1757-899X/327/4/042126Stepanov M.A., Korolev A.A. Mathematical modeling of a process the rolling delivery // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 317. P. 012019. DOI: 10.1088/1757-899X/317/1/012019Stepanov M.A., Korolev A.A. Mathematical modeling of a process the rolling delivery. IOP Conference Series : materials Science and Engineering. 2018; 317:012019. DOI: 10.1088/1757-899X/317/1/012019Kaytukov B., Stepanov M. Current issues of mobile cranes unification // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 25P. 0301DOI: 10.1051/matecconf/201825103011Kaytukov B., Stepanov M. Current issues of mobile cranes unification. MATEC Web of Conferences. 2018; 251:0301DOI: 10.1051/matecconf/201825103011Sharapov R.R., Kharlamov E.V., Yadykina V.V. The fluidized bed separator // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 324. P. 01205DOI: 10.1088/1757-899X/324/1/012052Sharapov R.R., Kharlamov E.V., Yadykina V.V. The fluidized bed separator. IOP Conference Series : materials Science and Engineering. 2018; 324:01205DOI: 10.1088/1757-899X/324/1/012052

The authors declare that there are no conflicts of interest present.