Хорошие новости для разработчиков отечественного промышленного софта – правительство утвердило   216 проектов по импортозамещению программного обеспечения в ряде промышленных отраслей, в том числе в машиностроении, на реализацию проекта выделено более 28 миллиардов рублей в рамках индустриальных центров компетенций (ИЦК).

При импортозамещении предпочтение отдаётся комплексным программным продуктам, позволяющим решать весь перечень производственных задач – разработку конструкторских и технологических проектов, автоматизированную подготовку управляющих программ для оборудования с ЧПУ, электронный документооборот, организацию и учет производства в едином программном пространстве. 

Достаточно полно отвечает этим требованиям отечественное программное обеспечение ADEM (Automated Design Engineering Manufacturing). Российская интегрированная ADEM CAD/CAM/CAPP — система, предназначенная для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП). ADEM представляет единый продукт, включающий в себя инструментарий для проектантов и конструкторов (CAD), технологов и нормировщиков (CAPP), программистов ЧПУ (CAM), обеспечивает структурированное хранение любых документов и управление данными изделия (PDM). Система включена в Российский реестр программного обеспечения и содержит нескольких различных предметно-ориентированных САПР под единой логикой управления и на единой информационной базе. Аналог функциональности подобного продукта можно составить только из нескольких профессиональных систем, но при этом вряд ли можно добиться той синхронизации и глубокого взаимодействия, которую обеспечивает глубоко интегрированная CAD/CAM/CAPP система ADEM. Условия поставки системы для учебных заведений и промышленных предприятий можно найти на сайте http://www.adem.ru.

При реализации этого проекта, по замене зарубежных софтов на отечественные, встаёт проблема подготовки кадров для работы с вновь применяемой системой. Здесь можно рассматривать следующие направления – опережающая подготовка специалистов в системе среднего профессионального и высшего образования и переподготовка персонала на промышленных предприятиях.

При подготовке студентов в учебных заведениях технологического профиля освоение профильных программных продуктов реализуется на старших курсах в рамках специальных учебных дисциплин. Т.к. в этом случае обучение пользованием программой выполняется практически с нуля, глубокое погружение в систему осуществить невозможно из-за малого учебного времени отводимого на освоение программы. В то же время на занятиях по другим предметам используются различные программные продукты, заменить которые можно применением системы ADEM CAD/CAM/CAPP, что позволит существенно увеличить время  изучения программы, тем самым представляется возможность  решать более сложные комплексные конструкторско-технологические задачи на старших курсах. Для реализации такого подхода в освоении программного продукта ADEM разработана система построения учебного процесса  и подготовлены методические разработки для каждого этапа обучения.

На занятиях естественнонаучного цикла обучения по учебным дисциплинам  Информатика и Компьютерная графика изучается интерфейс системы ADEM, с использованием модуля CAD осваивается построение 2D и 3D  изображений, эти требования  и заложены в программах ФГОС для этих предметов. Для реализации этого этапа обучения разработано учебное пособие  - Колошкина, И. Е. Компьютерная графика: учебник и практикум для вузов  — 3-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 233 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-12341-8. 

В учебном пособии изложена теория для этого этапа обучения, разобраны примеры различных построений, приведены задания для самостоятельной работы, учебник издан в бумажном и электронном исполнении и имеет гриф УМО ВО.

В общеобразовательном цикле обучения, в рамках учебной дисциплины Инженерная графика,  осваивается разработка конструкторской документации в модуле CAD, на этом этапе  используется прием «компъютерного инжиниринга», закрепление полученных знаний реализуется на занятиях по учебной дисциплине Детали машин и основы конструирования при автоматизированной разработке чертежей деталей и сборочных чертежей. Для реализации этого этапа обучения разработано учебное пособие  - Колошкина, И. Е. Инженерная графика. CAD: учебник и практикум для академического бакалавриата. — Москва: Издательство Юрайт, 2019. — 220 с. — (Бакалавр. Академический курс). — ISBN 978-5-534-10412-7. 

На занятих по учебным дисциплинам этого цикла демонстрируются сведения из модуля САРР системы: Материаловедение – база данных материалов и заготовок, Технология машиностроения – разработка маршрутных карт в модуле САРР, Процессы формообразования и инструменты – база данных режущего инструмента и сервис расчета режимов резания, Технологическое оборудование – база данных оборудования, Технологическая оснастка – база данных технологической оснастки, Технические измерения – база данных средств измерения, Охрана труда – база данных средств индивидуальной защиты, Экономика – база данных нормативов времени. Для реализации этого этапа обучения разработано учебное пособие - Колошкина, И. Е.  Автоматизация проектирования технологической документации: учебник и практикум для вузов / И. Е. Колошкина. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 371 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-14010-1.

В профессиональном цикле обучения на занятиях по предмету  Программирование для станков с ЧПУ – изучаются основы програмирования для станков с ЧПУ в модуле САМ и разработка комплекта документов операционного  технологического процесса обработки  изделий на станках с ЧПУ в модуле САРР.  Для поготовки по этому предмету используется учебник - Колошкина, И. Е.  Основы программирования для станков с ЧПУ в САМ-системе: учебник / И. Е. Колошкина. – Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2022. – 260 с.: ил., табл. - ISBN 978-5-9729-0949-0. Теоретическая информация излагается алгоритмическим методом, что позволяет существенно сократить этот период обучения. А также визуализации учебной информации в виде алгоритма способствует более интенсивному усвоению материала.  В учебнике подробно разобраны примеры разработки управляющих программ и технологических процессов с нарастающей степенью сложности, приведены задания для самостоятельной работы начального уровня, базового и повышенной сложности. Комплексные решения конструкторско-технологических задач подготовки производства изделий на станках с ЧПУ, с использованием ранее полученных знаний, реализуется в модулях CAD/CAM/CAPP в междисциплинарных курсах этого цикла и курсовом проектировании. 

Рисунок 1

Структура методического обеспечения подготовки специалистов по предложенной системе приведена на рис. 1,  при последовательном освоении учебного материала с использованием всей линейки разработанных учебников, информационная энтропия знаний системы Н стремится к единице, за величину которой принимаются требования 5-го уровня квалификации профессионального  стандарта  ПС 40.089  «Специалист по автоматизированной разработке технологий и программ для станков с ЧПУ».

Подготовка специалистов промышленных предприятий, уже имеющих опыт автоматизированного проектирования, происходит по сокращенной программе - освоение базового уровня, в дальнейшем акцент делается на решение конструкторско-технологических задач данного производства. Процесс преподготовки специалистов можно реализовать в рамках государственной программы -  Программа опережающего профессионального обучения.