Научная статья на тему 'Тренажер «Sike. Прокатка металла в реверсивной клети крупносортного стана»'

Тренажер «Sike. Прокатка металла в реверсивной клети крупносортного стана» Текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук»

CC BY
76
12
Поделиться
Ключевые слова
тренажер-имитатор / прокатное производство / реверсивная клеть / сортопрокатный крупносортный стан

Аннотация научной статьи по общим и комплексным проблемам естественных и точных наук, автор научной работы — Чудинова Юлия Александровна, Тихонов Александр Васильевич

В статье представлено описание тренажера-имитатора «SIKE. Прокат-ка металла в реверсивной клети крупносортного стана», представляющего собой обучаю-щую систему, предназначенную для подготовки студентов среднего и высшего профессио-нального образования, а также производственных специалистов по технологии продольной прокатки крупносортных заготовок

Похожие темы научных работ по общим и комплексным проблемам естественных и точных наук , автор научной работы — Чудинова Юлия Александровна, Тихонов Александр Васильевич,

TRAINER-SIMULATOR «SIKE. METAL ROLLING IN A REVERSING ROUGHER HEAVY BAR MILL STAND»

The article describes the trainer-simulator «SIKE. Metal rolling in a reversing rougher heavy bar mill stand», which is a training system designed for the preparation of students of secondary and higher professional education, as well as production specialists in the technology of rolling billets

Текст научной работы на тему «Тренажер «Sike. Прокатка металла в реверсивной клети крупносортного стана»»

Ю.А.Чудинова, А.В.Тихонов

ООО «БЖЕ. Корпоративные системы»

ТРЕНАЖЕР «ЗШБ. ПРОКАТКА МЕТАЛЛА В РЕВЕРСИВНОЙ КЛЕТИ

КРУПНОСОРТНОГО СТАНА»

Аннотация: В статье представлено описание тренажера-имитатора «SIKE. Прокатка металла в реверсивной клети крупносортного стана», представляющего собой обучающую систему, предназначенную для подготовки студентов среднего и высшего профессионального образования, а также производственных специалистов по технологии продольной прокатки крупносортных заготовок.

Ключевые слова: тренажер-имитатор, прокатное производство, реверсивная клеть, сортопрокатный крупносортный стан.

Технологический процесс получения готового проката является завершающей стадией металлургического производства. Через прокатные цехи проходит почти вся сталь, выплавляемая в сталеплавильных цехах. Объясняется это тем, что обработка металлов давлением является одним из наиболее прогрессивных способов получения изделий из металлов, что достигается высокой производительностью ее основных процессов, улучшением свойств и структуры, качества поверхности и точности размеров изделий после пластической деформации.

В последние годы в России активно растет спрос на квалифицированных рабочих технических специальностей. Металлообрабатывающая отрасль нуждается в молодых кадрах и специалистах, владеющих навыками работы с металлом. Им гарантировано быстрое трудоустройство и хорошая зарплата.

В связи с растущим спросом на квалифицированные кадры происходит развитие технологий подготовки специалистов, которое благоприятно сказывается на качестве образования. Наиболее распространенной среди современных технологий является использование комплексных программных тренажеров. Создаваемые в программной среде тренажеры позволяют достичь высокого уровня подготовки кадров.

Использование программных тренажеров на сегодняшний момент является наиболее универсальным и эффективным методом подготовки высококвалифицированных специалистов в технологической отрасли.

Ввиду того, что тренажеры один в один моделируют технологический объект, выпускаемые кадры практически полностью готовы к управлению реальным технологическим объектом. Тренажер неспособен дать только одного: это получение навыков и умений при непосредственной работе на реальном объекте. Это есть опыт, без которого невозможно получение высококвалифицированных специалистов. Тем не менее, одно дополняет другое и преимущества использования тренажеров очевидны.

Примером современного тренажера является тренажер «^ЖЕ. Прокатка металла в реверсивной клети крупносортного стана» компании «^ЖЕ». Компания <^ЖЕ» занимается разработкой программных тренажеров более 10 лет. Высокий уровень выпускаемых программных продуктов подтверждается многолетним сотрудничеством с такими предприятиями, как ПАО «ММК», ПАО «НЛМК», ПАО «Северсталь», ПАО «ГМК Норильский никель», ПАО «Газпром», ПАО «Компания «Сухой» и др.

Тренажер-имитатор «^ЖЕ. Прокатка металла в реверсивной клети крупносортного стана» представляет собой обучающую систему, предназначенную для подготовки студентов среднего и высшего профессионального образования, а также производственных специалистов по технологии продольной прокатки крупносортных заготовок.

В основу тренажера заложена математическая модель процесса прокатки в реверсивной клети крупносортного стана. В тренажере производятся расчеты параметров заготовки после прохода через валки клети (температура, высота, ширина, длина), а также расчет усилия, мо-

мента, мощности и производительности прокатки. Тренажер создавался с участием высококвалифицированных специалистов, которые вложили в него свои знания и опыт. Реализованный компанией «SIKE» тренажер включает в себя:

- необходимый теоретический материал;

- модель пульта управления;

- анимированную 3Б-модель прокатной клети;

- систему задания исходных и целевых параметров, включающую в себя марку стали, размеры заготовки и её температуру;

- сценарии обучения;

- уровни квалификации обучающегося;

- автоматизированную систему оценки знаний;

- протоколирование результатов обучения.

Обучение на тренажере производится следующим образом:

- изучение необходимого теоретического материала;

- задание исходных и целевых параметров;

- непосредственная работа в тренажере;

- анализ результатов.

Внешний вид тренажера представлен на рис. 1-3.

Рис. 1. Окно задания параметров тренировки

В окне задания параметров тренировки (рис. 1) пользователю предлагается: - изучить теоретический материал в виде методических указаний к выполнению лабораторной работы;

- задать целевые параметры проката: высоту и ширину (80, 100, 150 мм) и конечную температуру раската (выше 700, 750, 800°С);

- задать начальные параметры заготовки: марку стали (Ст3, Ст45, 18ХГТ, Ст25, Х18Н9Т, ХН78Т), высоту и ширину (200, 250, 300 мм), длину (1500, 1800, 2000 мм) и температуру (1150, 1200, 1250°С);

- перейти непосредственно к тренировке в режиме «Обучение» или «Тестирование».

Рис. 2. Рабочее окно тренажера

В левой части рабочего окна тренажера (рис. 2) расположены следующие интерактивные элементы.

Параметры прокатки. Включают в себя ползунок изменения коэффициента ускорения времени, время выполнения задания, информацию о количестве проходов прокатки и текущей температуре заготовки. Также представлены датчики энергосиловых параметров прокатки (усилие, момент, мощность).

Элементы управления. Представлены переключателями направления движения валков и рольганга и рычажком управления зазором между валками.

Калибровка. Схематичное изображение калибровки валков, необходимое для определения требуемого зазора между валками.

Исходные и целевые параметры прокатки. Информация о начальных и целевых параметрах проката.

В правой части окна находится анимированная 3D-модель прокатного стана с реверсивной прокатной клетью, работающей в режиме реального времени. Пользователю доступно изменение направления вида прокатного стана: общий вид (вид сверху), вид со стороны переднего рольганга и вид со стороны заднего рольганга (рис. 3).

Рис. 3. Вариация направлений видов прокатного стана

Действия пользователя сводятся к следующему:

- выбор подходящего калибра;

- установление зазора между валками. Зазор выбирается из соображений обеспечения максимальной производительности (снижения количества проходов) и сохранности оборудования в рабочем состоянии (при сильном обжатии может произойти поломка оборудования);

- осуществление операции прокатки: переключение направления движения валков и рольганга, кантование заготовки;

- выдача готового проката.

В тренажере реализована система протоколирования и контроля результатов обучения. По каждой прокатке создается паспорт, в котором отражены все показатели, включая энергосиловые параметры каждого прохода. Это позволяет производить наиболее объективную оценку действиям обучающегося.

Для наибольшего вовлечения обучающегося в тренировочный процесс в тренажере реализована система получения званий и достижений, позаимствованная из мира компьютерных игр. Ранжирование таким образом уровней квалификации обучающихся вносит в процесс тренировки дух соревнований, позволяя обучающемуся с большим интересом улучшать уровень своей подготовки.

Тренажер «SIKE. Прокатка металла в реверсивной клети крупносортного стана» успешно используется в подготовке студентов ГАПОУ СО «Верхнесалдинский многопрофильный техникум имени А.А.Евстигнеева» и КГБПОУ «Комсомольский-на-Амуре авиаци-онно-технический техникум», а также применялся в программе профессиональной переподготовки «Обработка металлов давлением» для специалистов ОАО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат».

Тренажер «SIKE. Прокатка металла в реверсивной клети крупносортного стана» компании «SIKE» позволяет производить качественную подготовку кадров в первую очередь за счет снижения «рутинности» процесса обучения. Было наглядно представлено, что тренажер полностью интерактивен, каждый его элемент вызывает интерес пользователя к изучению, что значительно снижает трудоемкость процесса обучения.

Помимо этого, воплощенное в тренажере соединение теоретических знаний и практических навыков позволяет получать высокую степень квалификации обучаемых специалистов.

•- INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH -•

J.A.Сhudinova, A.V.Tikhonov

IT company «SIKE»

TRAINER-SIMULATOR «SIKE. METAL ROLLING IN A REVERSING ROUGHER HEAVY BAR MILL STAND»

Abstract. The article describes the trainer-simulator «SIKE. Metal rolling in a reversing rougher heavy bar mill stand», which is a training system designed for the preparation of students of secondary and higher professional education, as well as production specialists in the technology of rolling billets.

Keywords: trainer-simulator, rolling production, reversing stand, rolling bar mill.