Технологический профиль обучения: какие предметы изучаются и кому подойдёт

Разработка — типовой технологический процесс

Процентное соотношение деталей нормализованных, специальных и общего назначения для различных видов оборудования.

Разработка типовых технологических процессов на нормализованные детали проводится в следующем порядке.
 

Разработка типовых технологических процессов включает: а) выбор оптимальных, наиболее прогрессивных методов обработки типовых форм поверхностей деталей и их сочетаний; б) разработка наиболее рациональных технологических процессов ( маршрутной технологии) изготовления деталей на основе выбранных оптимальных технологических методов обработки; в) выбор элементов автоматизированного технологического процесса, обеспечивающих его оптимальную автоматизацию и легкую переналаживаемость.
 

Разработка типового технологического процесса в условиях единичного и серийного производства имеет целью сокращение цикла подготовки производства и уменьшение ее стоимости.
 

Разработка типовых технологических процессов на каждом уровне базируется на внедрении научно-технических достижений и передового опыта промышленности в области технологии машиностроения и рациональном использовании материальных и трудовых ресурсов производства с учетом конкретных производственных условий.
 

Разработка типовых технологических процессов для различных классификационных групп соединений и узлов, осуществленная на базе обобщения передового опыта в масштабе целой отрасли машиностроения, позволит создать более рациональную технологию. Благодаря этому использование типовой технологии на заводах при разработке конкретных процессов на новые изделия не только значительно сократит цикл подготовки производства и снизит затраты на эти цели, но и даст возможность создать высококачественный и экономичный процесс.
 

Разработка типовых технологических процессов для различных классификационных групп соединений и узлов, осуществленная на базе обобщения передового опыта в масштабе целой отрасли машиностроения, позволит создать более рациональную технологию. Вследствие этого использование типовой технологии на заводах при разработке конкретных процессов на новые изделия не только значительно сократит цикл подготовки производства и снизит затраты на эти цели, но и даст возможность создать высококачественный и экономический процесс. Опыт показывает, что типовые процессы обеспечивают широкое внедрение прогрессивных методов сборки и высокопроизводительной оснастки, снижение трудоемкости, повышение качества и уровня механизации сборочных работ, упрощают нормирование и дают возможность резко расширить применение технически обоснованных норм.
 

Разработка типовых технологических процессов осуществляется На базе Технологического классификатора деталей машиностроения и приборостроения и Классификатора технологических операций, утвержденных Госстандартом.
 

Разработка типовых технологических процессов на вкладыши проведена с учетом индивидуального производства компрессоров.
 

Разработка типовых технологических процессов позволяет значительно упростить нормирование путем разработки типовых технических норм на намоточные работы применительно к конкретной номенклатуре катушек.
 

Разработка типовых технологических процессов сдерживается в определенной мере трудностями создания классификаторов деталей и узлов. Имеющиеся классификаторы, как правило, универсальны, включают большое количество разновидностей деталей, что связало с трудностями при практическом их использовании.
 

Необходимость разработки типовых технологических процессов определяется экономической целесообразностью, зависящей от количества однотипных изделий, выявленных при группировании их по конструктивным и технологическим признакам.
 

Идея разработки типовых технологических процессов родилась у нас в Союзе в 1932 — 1935 гг., когда началось широкое развитие машиностроения и потребовалось быстро и качественно разрабатывать технологические процессы на большое число новых машин и их деталей при проектировании новых заводов и внедрении новых машин на действующих предприятиях.
 

Необходимость разработки типовых технологических процессов определяется экономической целесообразностью и зависит от количества однотипных изделий, выявленных при группировании их по конструктивным и технологическим признакам. До разработки любого ( единичного или типового) технологического процесса изготовления детали конструкция должна быть отработана на технологичность.
 

Необходимость разработки типовых технологических процессов определяется экономической целесообразностью, зависящей от числа изделий, вошедших в группы, и частоты их применяемости.
 

Определение и характеристика

ГОСТ дает научно строгое, но сформулированное слишком сухим и наукообразным языком определение технологического процесса. Если же говорить о понятии технологического процесса более понятным языком, то технологический процесс — это совокупность выстроенных в определенном порядке операций. Он направлен на превращение сырья и заготовок в конечные изделия. Для этого с ними совершают определенные действия, обычно выполняемые механизмами. Технологический процесс не существует сам по себе, а является важнейшей частью более общего производственного процесса, включающего в себя в общем случае также процессы контрактации, закупки и логистики, продажи, управления финансами, административного управления и контроля качества.

Схема технологического процесса

Технологи на предприятии занимают весьма важное положение. Они являются своего рода посредниками между конструкторами, создающими идею изделия и выпускающими его чертежи, и производством, которому предстоит воплощать эти идеи и чертежи в металл, дерево, пластмассу и другие материалы

При разработке техпроцесса технологи работают в тесном контакте не только с конструкторами и производством, но и с логистикой, закупками, финансами и службой контроля качества. Именно техпроцесс и является той точкой, в которой сходятся требования всех этих подразделений и находится баланс между ними.

Описание технологического процесса должно содержаться в таких документах, как:

• Маршрутная карта — описание высокого уровня, в нем перечислены маршруты перемещения детали или заготовки от одного рабочего места к другому или между цехами.
• Операционная карта – описание среднего уровня, более подробное, в нем перечислены все операционные переходы, операции установки-съемки, используемые инструменты.
• Технологическая карта — документ самого низкого уровня, содержит самое подробное описание процессов обработки материалов, заготовок, узлов и сборок, параметры этих процессов, рабочие чертежи и используемая оснастка .

Технологическая карта даже для простого на первый взгляд изделия может представлять собой довольно толстый том.

Технологическая карта

Для сравнения и измерения технологических процессов серийного производства применяются следующие характеристики:

• Цикл технологической операции — длительность (измеряется в секундах, часах, днях, месяцах) операции, повторяющейся с определенной периодичностью. Отсчитывается от момента начала операции до момента ее окончания. Длительность цикла не зависит от числа заготовок или деталей, обрабатываемых одномоментно.
• Такт выпуска изделия – промежуток времени, через который выпускается это изделие. Рассчитывается как отношение времени, за которое выпускается определенное количество изделий, к этому количеству. Так, если за 20 минут было выпущено 4 изделия, то такт выпуска будет равен 20/4=5 минут/штуку .
• Ритм выпуска – величина, обратная такту, определяется как число изделий, выпускаемых в единицу времени (секунду, час, месяц и т.п.).

В дискретном производстве такие характеристики технологических процессов не находят применения ввиду малой повторяемости изделий и больших сроков их выпуска.

Производственная программа — представляет собой список названий и учетных номеров выпускаемых изделий, причем для каждой позиции приводится объемы и сроки выпуска.

Производственная программа

Производственная программа предприятия складывается из производственных программ его цехов и участков. Она содержит:

• Перечень выпускаемых изделий с детализацией типов, размеров, количества.
• Календарные планы выпуска с привязкой к каждой контрольной дате определенного объема выпускаемых изделий.
• Количество запасных частей к каждой позиции в рамках процесса поддержки жизненного цикла изделий.
• Подробную конструкторско-технологическую документацию, трехмерные модели, чертежи, деталировки и спецификации.
• Техусловия на производство и методики управления качеством, включая программы и методики испытаний и измерений.

Производственная программа является разделом общего бизнес-плана предприятия на каждый период планирования.

Как поступить в CALTECH иностранному студенту

Как вы понимаете, сделать это очень сложно, но если по-настоящему мечтаете учиться в этой среде веселых, остроумных и любознательных гиков, нужно пробовать: этот институт того стоит! Приемная кампания в США, в отличие от России, начинается зимой, поэтому документы нужно подать до конца декабря, а списки поступивших публикуются в апреле. 

Для поступления в бакалавриат вам потребуется абсолютно классический набор документов, как и в любой другой вуз США: 

• результаты экзамена SAT (стандартный академический текст);
• результат языкового экзамена TOEFL (здесь можно найти адреса центров сдачи и даты проведения испытаний);
• мотивационное эссе (в котором вы продемонстрируете, что хорошо знакомы с ценностями, традициями и историей CALTECH, также нужно написать дополнительное эссе);
• рекомендации;
• транскрипт (перевод табеля с итоговыми оценками за последнюю учебную четверть);
• заявление о намерении получать финансовую помощь.

Подробнее обо всех требованиях к иностранному абитуриенту можно прочитать здесь. Когда все будет собрано, нужно подготовить и отправить заявку на поступление, а также до конца февраля заполнить профиль для получения стипендии. Еще можно подать заявление о поступлении через программу Quest Bridge National College Match.

Для поступления в магистратуру или аспирантуру порядок действий тот же, только вместо SAT сдают GRE или GMAT (тесты, подтверждающие, что вы способны обучаться на этой ступени образования), а транскрипт делается с документов о высшем образовании. 

Что еще требуется для поступления? Помимо обычного пакета документов и сильного кейса, необходимы упорство и амбициозность, так как поступает лишь 7% абитуриентов, а мест для студентов, как мы помним, мало. Если вы верите в себя и хорошо постараетесь, все обязательно получится. Тем более, «smart is the new sexy»!

Фото на обложке: afrimu/shutterstock.com

Какие предметы входят в естественно-научный профиль

Профильные естественно-научные классы, как правило, подразумевают углублённое изучение: 

• химии, 
• биологии, 
• математики, 
• иногда физики или информатики.

В текущих ФГОС на этот счёт нет строгих указаний, даны лишь рекомендации. Школы самостоятельно формируют учебные планы и перечни дисциплин. Например, поскольку физика необходима для поступления на химические факультеты, в некоторых образовательных организациях она включается в естественно-научный профиль.  

В домашней онлайн-школе «Фоксфорда» существует шесть образовательных маршрутов. Они позволяют изучать не только базовые школьные предметы, но и профильные, а также готовиться к олимпиадам и экзаменам.

В нашем естественно-научном маршруте упор делается на биологию, химию, физику и математику. Если в пятом классе в программу входит только биология, математика и физика, то уже с седьмого класса добавляется химия. А в старших классах — ещё и подготовка к Всероссу, вузовским олимпиадам, «Физтеху», «Росатому», «Ломоносову», «Покори Воробьёвы горы!» и другим топовым конкурсам. 

<<Перелинковка>>

Куда можно поступить

После технологического профиля в школе можно смело попробовать себя в программировании — это по-прежнему прибыльная и перспективная профессия. Опыт успешных разработчиков показывает, что высшее образование не является обязательным для карьеры в этой сфере, но диплом не будет лишним. С «корочкой» легче переехать в другую страну, если школьник мечтает работать в стартапе Кремниевой долины или писать код в горах Швейцарии. Вот какие специальности предлагают российские вузы для школьников с технологическим профилем. 

Математическое обеспечение и администрирование информационных систем 

Вузы: СПбГУ, ТГУ, РЭУ им. Г.В. Плеханова, НГТУ, МЭСИ, УГАТУ и другие. 

Развивает компетенции разработчика. Как правило, за четыре года бакалавриата студенты работают с C++, Java, Python. Обучение даёт понимание программирования в принципе, чтобы в дальнейшем изучать любые языки самостоятельно. После получения диплома выпускник будет джуниором (младший ранг в IT-среде), но после практики с конкретными задачами и инструментами компании быстро перейдёт в мидлы (средний ранг в IT-среде). 

Фундаментальная информатика и информационные технологии 

Вузы: МГУ им. Ломоносова, СПбГУ, ТГУ, КФУ, РУДН, МАИ, МАТИ и другие. 

Специальность близка к предыдущей, но больше ориентирована на вычислительные задачи. Студенты должны разбираться не только в алгебре с матанализом, но и в физике. Выпускник сможет работать в научных лабораториях и исследовательских командах. Минус: бакалавриата будет недостаточно для полноценной карьеры. 

Информатика и вычислительная техника 

Вузы: НИУ ВШЭ, МГТУ им. Баумана, НИЯУ МИФИ, МФТИ, МИРЭА, МИИТ, НГУ и другие.

На этой специальности студенты изучают программирование, автоматизированные системы программирования, электротехнику и электронику, операционные системы, компьютерную графику. Учатся создавать поисковые системы, сети хранения, обработки и передачи информации. После дополнительного обучения в магистратуре есть шансы работать в лабораториях крупных брендов. 

Программист — не единственная специальность технологического профиля. Вот ещё несколько вариантов для поступления, не связанных исключительно с программированием. 

Программная инженерия

Вузы: СПбГУ, НИУ ВШЭ, МГТУ им. Баумана, НИЯУ МИФИ, ТГУ, КФУ и другие.

Специальность, которая направлена на подготовку ведущих технических специалистов, квалифицированных разработчиков и архитекторов программного обеспечения, менеджеров по качеству программного обеспечения и его разработке. Индустрия программного обеспечения стремительно развивается, ведь софт — важнейшая составляющая технологий. 

Прикладная информатика

Вузы: СПбГУ, МГТУ им. Баумана, ТГУ, КФУ, Финуниверситет, Университет ИТМО, ДВФУ и другие. 

Специальность, которая готовит системных аналитиков. Студенты учатся не только программированию, но и написанию техзаданий, формализации бизнес-процессов и коммуникации с разработчиками. 

Бизнес-информатика

Вузы: НИУ ВШЭ, СПбГУ, МГТУ им. Баумана, НИЯУ МИФИ, НГУ, КФУ и другие. 

Специальность, которая близка к прикладной информатике, но с упором на менеджерские компетенции. Программа направлена на подготовку профессионалов по разработке и использованию информационных систем и технологий в бизнесе, обладающих знаниями в области информатики, экономики и управления.

Математика и компьютерные науки

Вузы: СПбГУ, МГТУ им. Баумана, НГУ, ТГУ, КФУ, РУДН и другие. 

Специальность даёт фундаментальные математические и компьютерные знания. Студенты погружены в научные исследования и впоследствии могут работать преподавателями или аналитиками в компаниях. 

Информационная безопасность

Вузы: НИУ ВШЭ, НИЯУ МИФИ, КФУ, МИИТ, МИРЭА и другие.

Специальность, на которой не только учатся программировать, но и осваивают программно-аппаратные средства защиты информации, криптографические методы. Студенты знакомятся с сетями и операционными системами, впоследствии работают в сфере безопасности с нормативно-правовыми документами. 

Средства выполнения технологических процессов

Технологический процесс существует сначала в головах технологов, далее он фиксируется на бумаге, а на современных предприятиях — в базе данных программ, обеспечивающих процесс управления жизненным циклом изделия (PLM). Переход на автоматизированные средства хранения, написания, тиражирования и проверки актуальности технологических процессов- это не вопрос времени, в вопрос выживания предприятия в конкурентной борьбе. При этом предприятиям приходится преодолевать сильное сопротивление высококвалифицированных технологов строй школы, привыкших за долгие годы писать техпроцессы от руки, а потом отдавать их на перепечатку.

Программа управления технологическим процессом

Современные программные средства позволяют автоматически проверять упомянутые в техпроцессе инструмент, материалы и оснастку на применимость и актуальность, повторно использовать ранее написанные техпроцессы целиком или частично. Они повышают производительность труда технолога и существенно снижают риск человеческой ошибки при написании техпроцесса.

Технологическое оборудование предназначено для установки, закрепления, ориентации в пространстве и подачи в зону обработки сырья, заготовок, деталей, узлов и сборок.

В зависимости от отрасли производства сюда входят станки, обрабатывающие центры, реакторы, плавильные печи, кузнечные прессы, установки и целые комплексы.

Оборудование обладает длительным сроком использования и может изменять свои функции в зависимости от использования той или иной технологической оснастки.

Технологическая оснастка включает в себя инструмент, литейные формы, штампы, приспособления для установки и снятия детали, для облегчения доступа рабочих к зоне выполнения операций. Оснастка дополняет основное оборудование, расширяя его функциональность. Она имеет более короткий срок использования и иногда специально изготавливается для конкретной партии изделий или даже для одного уникального изделия. При разработке технологии следует шире применять универсальную оснастку, применимую для нескольких типоразмеров изделия

Особенно это важно на дискретных производствах, где стоимость оснастки не распределяется на всю серию, а целиком ложится на себестоимость одного изделия

Инструмент предназначен для оказания непосредственного физического воздействия на материал заготовки с целью доведения ее формы размеров, физических, химических и других параметров до заданных в технических условиях.

Технолог при выборе инструмента должен принимать во внимание не только цену его покупки, но и ресурс и универсальность. Часто бывает, что более дорогой инструмент позволяет без его замены выпустить в несколько раз больше продукции, чем дешевый аналог

Кроме того, современный универсальный и высокоскоростной инструмент позволит также сократить время машинной обработки, что также прямо ведет к снижению себестоимости. С каждым годом технологи приобретают все больше экономических знаний и навыков, и написание техпроцесса из дела чисто технологического превращается в серьезный инструмент повышения конкурентоспособности предприятия.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Особенности обучения в университете

Калифорнийский технологический по праву считается лидером по сложности обучения. В нем даже шутят про «правило трех S»: если выбирать между сном, социализацией и учебой, то можно успеть только две вещи, а на третью не останется времени.

Тем не менее оттуда очень редко кого-то отчисляют или ставят «неуды». С этим проблем у студентов обычно не бывает. Хотя они уже на первом курсе часто в шутку заявляют, что будут переводиться из CALTECH, настолько там тяжело учиться. 

Поскольку студентам и так непросто, в этом университете поддерживается не соревновательная среда, а кооперирующая: считается совершенно нормальным, если студенты вместе делают домашние задания, готовят рабочие проекты, помогают с подготовкой.

Такой подход позволяет даже тем, кто немного «отстает», справиться с нагрузкой и разобрать материал с товарищами. Хотя при этом не стоит забывать про Кодекс чести CALTECH — ни в коем случае нельзя жульничать.

Этот свод правил, как ни странно, не только «контролирует», но и создает высокую степень доверия между студентами и профессорами. Такую, что экзаменационные задания иногда выдаются «навынос», чтобы учащийся мог решить их в удобном месте в комфортное для него время.

Чтобы студентам было легче, и они могли привыкнуть к нагрузке и предъявляемым к ним требованиям сразу после школы, CALTECH использует меры поощрения — на первой сессии по предметам выставляется только зачет/незачет без конкретной оценки.

Это позволяет не травмировать юных первокурсников, уберечь их от шока и разочарования в своих силах. Во втором семестре они тоже получают зачет/незачет, но преподаватели уже говорят, какой была бы реальная оценка, если бы ее выставляли сейчас. Это морально готовит студентов к тому, что у них будет стоять в табеле в следующем семестре, если их успеваемость не изменится. 

Технологическая подготовка производства

Технологический процесс (ТП) — часть производственного процес­са, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих на предприятии наличие полных комплектов конструкторской и технологической до­кументации и средств технологического оснащения, которые необхо­димы для производства заданного объема продукции установленного качества.

Технологическая подготовка производства новых изделий реша­ет задачи:

• обеспечения технологичности конструкции изделий;
• разработки технологических процессов и методов их конт­роля;
• проектировки и изготовления технологической оснастки и не­
  стандартного (специального) оборудования;
• организации и управления процессом ТПП.

Технологические процессы разрабатываются технологом в виде плана-графика, в котором устанавливаются этапы освоения изделия, перечень работ по ТПП и продолжительность их выполнения, состав подразделений-исполнителей и ответственные исполнители по каж­дому подразделению.

При проектировании технологического процесса можно разрабо­тать несколько его вариантов, а затем выбрать тот вариант, который при прочих равных условиях дает возможность изготовить изделие при наименьших затратах на его производство, т.е. по наименьшей себестоимости.

Общие правила разработки технологических процессов определяются ГОСТ 14.301-83.

Новые технологические процессы обычно не сразу внедряются в производство, а сначала подвергаются проверке в экспериментальных цехах, после которой в основных цехах производится отладка.

Технологическая подготовка производства может быть организована по централизованной, децентрализованной или смешанной системам.

При централизованной системе ТПП сосредоточивается в отделе главного технолога. Децентрализованная система предполагает рассредоточение технологической подготовки по основным производственным цехам, где технолог выполняет лишь роль руководителя.  Смешанная система организации технологической подготовки заключается в том, что разработка проводится частично в отделе главного технолога и частично в производственных цехах.

Разработка, приемка и передача в производство новых технологических процессов осуществляется в соответствии с требованиями  стандартов ИСО серии 9000.

Кем можно работать

С багажом знаний по технологическому профилю школьник в будущем сможет стать: 

• программистом (множество направлений внутри),
• инженером-математиком,
• экспертом по математическому моделированию,
• системным администратором,
• системным архитектором, 
• бизнес-аналитиком, 
• руководителем IT-проектов. 

Список не является исчерпывающим — технологический профиль открывает многие двери. Навыки программирования и аналитическое мышление пригодятся даже при переходе в гуманитарную сферу. Технологический профиль развивает такие качества, как гибкость, креативность и адаптивность к непрерывно меняющемуся миру.

Традиции Калифорнийского технологического института

Несмотря на то, что CALTECH и MIT все время соперничают, у них очень много общего. Например, даже в рассказе о вузе оба учебных заведения используют одинаковую метафору: «Вам будут давать столько информации, что возникнет ощущение, как будто вас окатывает водой из пожарного гидранта». 

В Калифорнийском технологическом институте на кампусе есть деление на факультеты — это «дома», почти как в Хогвартсе: у каждого свои название, культура, сообщества, традиции, ценности и характеры. Только здесь нет Распределяющей шляпы: студент сам выбирает, что ему по душе. 

Одна из самых замечательных и известных традиций CALTECH — обязательное исполнение «Полета валькирий» в первый день экзамена в семь утра, чтобы все студенты проснулись от этой громкой торжественной музыки. Причем, если кто-то включит эту композицию в любой другой день, его ожидает строгое наказание — его искупают прямо в одежде.

В дань уважения этой традиции астронавта Харрисона Шмитта на «Аполлоне-17» на Луне будили именно этой мелодией, потому что он был выпускником Калифорнийского технологического.

Талисман спортивных команд CALTECH — бобер в оранжево-бело-черных цветах. 

Обработка дерева и металла

На практике одну и ту же деталь, одного и того же размера и веса, из одного и того же материала можно изготовить разными, иногда сильно отличающимися друг от друга методами.

На этапе конструкторско-технологической подготовки производства конструкторы и технологи совместно прорабатывают несколько вариантов описания технологического процесса, изготовления и последовательности обработки изделия. Эти варианты сравниваются по ключевым показателям, насколько полно они удовлетворяют:

• техническим условиям на конечный продукт ;
• требованиям производственного плана, срокам и объемам отгрузки;
• финансово-экономическим показателям, заложенным в бизнес-план предприятия.

На следующем этапе проводится сравнение этих вариантов, из них выбирается оптимальный. Большое влияние на выбор варианта оказывает тип производства.

https://youtube.com/watch?v=w_HRE4yRJxY

В случае единичного, или дискретного производства вероятность повторения выпуска одной и той же детали невелика. В этом случае выбирается вариант с минимальными издержками на разработку и создание специальной оснастки, инструмента и приспособлений, с максимальным задействованием универсальных станков и настраиваемой оснастки. Однако исключительные требования к точности соблюдения размеров или к условиям эксплуатации, таким, как радиация ил высоко агрессивные среды, могут вынудить применять и специально изготовленную оснастку, и уникальные инструменты.

При серийном же выпуске процесс производства разбивается на выпуск повторяющихся партий изделий. Технологический процесс оптимизируют с учетом существующего на предприятии оборудования, станком и обрабатывающих центров. Оборудование при этом снабжают специально разработанной оснасткой и приспособлениями, позволяющими сократить непроизводительные потери времени хотя бы на несколько секунд. В масштабе всей партии эти секунды сложатся вместе и дадут достаточный экономический эффект. Станки и обрабатывающие центры подвергают специализации, за станком закрепляют определенные группы операций.

При массовом производстве размеры серий весьма высоки, а выпускаемые детали достаточно долгий срок не подвергаются конструктивным изменениям. Специализация оборудования заходит еще дальше. В этом случае технологически и экономически оправдано закрепление за каждым станком одной и той же операции на все время выпуска серии, а также изготовление спецоснастки и применение отдельного режущего инструмента и средств измерений и контроля.

Оборудование в этом случае физически перемещают в цеху, располагая его в порядке следования операций в технологическом процессе