CC BY
35Ю.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.
