О новой подготовке специалистов-механиков для строительной отрасли

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. 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. 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. 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.

1. Прохоров 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.

2. 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.

3. 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.

4. Голицына И.Н. Образование 4.0 в подготовке современных специалистов // Образовательные технологии и общество. 2020. Т. 23. № С. 12–19. EDN DWTHHS.

5. 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.

6. Ежкина Л.В., Курбатов В.Л. Применение технологии цифровых двойников в строительстве // Университетская наука. 202№ 2 (14). С. 51–53. EDN TLBWDE.

7. 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.

8. 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.2020.2998358

9. Липкин Е. Индустрия 4.0: умные технологии — ключевой элемент в промышленной конкуренции. М. : Остек-СМТ, 2017. 223 с.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. Хитрых Д. Цифровые двойники в промышленности: истоки, концепции, современный уровень развития и примеры внедрения // САПР и графика. 2020. № 7 (285). С. 8–12.

14. 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/201825103014

15. Ishkov 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.670-671.458

16. Gustov 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/786/1/012031

17. Drozdov 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/869/7/072022

18. Kaitukov 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/201817806016

19. Sevryugina 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/202126304063

20. Kudryavtsev E.M. Automation of optimization of discrete technological processes // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 196. P. 04067. DOI: 10.1051/matecconf/201819604067

21. Plavelsky 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/744/1/012024

22. Skel V. Oscillation of gear mechanisms of construction machines // E3S Web of Conferences. 202Vol. 263. P. 0406DOI: 10.1051/e3sconf/202126304061

23. Stepanov 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/327/4/042126

24. Stepanov 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/317/1/012019

25. Kaytukov B., Stepanov M. Current issues of mobile cranes unification // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 25P. 0301DOI: 10.1051/matecconf/201825103011

26. Sharapov 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/324/1/012052