Тренажерная подготовка кадров для горной промышленности как системообразующий фактор в сфере обеспечения эффективной эксплуатации горного оборудования Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

© B.C. Великанов, K.B. Исмагилов, A.A. Шабанов, 2012

В.С. Великанов, K.B. Исмагилов, А.А. Шабанов

ТРЕНАЖЕРНАЯ ПОДГОТОВКА КАДРОВ ДЛЯ ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ КАК СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЙ ФАКТОР В СФЕРЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Обоснована необходимость подготовки персонала для горной промышленности с использованием тренажерной техники, предложен критерий опенки тренажера и качества обучения машинистов карьерных экскаваторов. Ключевые слова: оператор, профессиональная подготовка, тренажер, машинист экскаватора, качество тренажера

Развитие цивилизации сопровождается постоянным усложнением создаваемых технических систем и расширением их использования во всех сферах человеческой деятельности. Для того чтобы умело управлять техническими объектами, системами и комплексами, а также обеспечивать их грамотную эксплуатацию, необходимо привлекать специалистов с достаточно высокой квалификацией. От опыта, знаний и мастерства человека, управляющего такими объектами, зависит безопасность техники и людей, а также эффективность функционирования большей части современных сложных систем.

Для того чтобы управляющие техникой операторы уверенно и правильно действовали в самых различных, в том числе и аварийных ситуациях, практически во всех сферах применения сложной техники разрабатываются системы и создаются центры подготовки и переподготовки специалистов — операторов. Задачей таких систем и центров является отбор операторов, достаточно глубокая теоретическая и профессиональная практическая подготовка с целью формирование умений и навыков в управлении соответствующими объектами [1].

Профессиональная практическая подготовка осуществляется преимущественно на базе стендов и тренажеров. Обучение оператора на тренажере обычно бывает значительно более эффективной, чем обучение на реальном объекте. При использовании тренажеров в несколько раз сокращается стоимость и

время подготовки оператора к практической деятельности, экономятся ресурсы штатных объектов, снижается риск и негативные последствия, связанные с неправильными действиями неопытных операторов.

Необходимость использования тренажеров для подготовки персонала в горной промышленности обусловлена также требованиями к повышению безопасности на производстве и в связи с внедрением новых информационных технологий в управлении производственными процессами, что в свою очередь, требует качественно новых знаний и навыков у персонала.

За рубежом тренажеростроение — это динамично развивающаяся отрасль, в табл. 1 представлены фирмы- производители тренажерной техники. В РФ тренажерные технологии интенсивно развиваются в космической, военной, авиационной, химической промышленности, в подготовке оперативного персонала объектов электроэнергетики, а также разрабатываются тренажеры технологического оборудования для строительных и горных работ рис. 1, табл. 2.

Таблица 1

Страна Фирма-производитель

США Doron Precision,

Driverinteractive,DriveSafety,Drivesquare,Dynamic Re-

search,FAAC,Immersive Technologies,Simulation Tech-

nology Solutions, Simulator Systems, Systems Technology,

CGSD Corporation

Германия Dr. Reiner Foerst Gmbh, Rhein-Metall, Simutech

Франция Faros, Oktal SCANNeR, THALES

Нидерланды GreenDino BV, Re-lion Lumo Drive,

Великобритания Scotsim Simulation, XPI

Индия BEL Bharat Electronics LimitedTraining simulators, Zen

Technologies Limited, Tecknotrove

Рис. 1. Количество патентов в области тренажеростроения зарегистрированных в РФ

Таблица 2

Тренажеры горных н строительных машин [2]

Общий вид тренажера

Компактный тренажер автокрана серии КС

Комплексный многофункциональный тренажер современного бульдозера

Возможности тренажера

изучение состава, расположения органов управления и контрольно-измерительных приборов (КИП) кабины машиниста крана, а также практическое обучение правилам пользования органами управления; приведение крана в рабочее положение; вывешивания крана; выполнение крановых операций; имитация работы приборов безопасности; имитация звукового сигнала, шума работающего двигателя, и основных агрегатов и узлов машины на месте обучаемого; автоматическая фиксация допускаемых ошибок, а также формирование базы данных о результатах выполнения упражнений обучаемым; выбор упражнений из набора и задание начальных условий их выполнения, управление подготовкой, началом и ходом выполнения упражнений с возможностью изменения условий их выполнения. высокореалистичная имитация вождения; имитация ускорений, кренов, перегрузок; двустороння связь «инструктор-водитель»; изучение состава, расположения органов управления и контрольно-измерительных приборов (КИП) кабины, а также практическое обучение правилам пользования органами управления; изучение порядка подготовки к пуску и пуск двигателя, прогрева его после пуска, остановки двигателя, контроль его работы; имитацию приемов трогания с места с различных позиций, переключения передач, поворотов, движения задним ходом; изучение управления гидросистемой и навесными устройствами; выполнение упражнений с бульдозерным оборудованием; имитацию различного времени суток: день/ночь;

Окончание табл. 2

Общий вид тренажера

Комплексный многофункциональный тренажер современного бульдозера

Комплексный многофункциональный тренажер одноковшового гидравлического экскаватора — кабина экскаватора в сборе

Возможности тренажера

имитацию звукового сигнала, шума работающего двигателя, и основных агрегатов и узлов машины на месте обучаемого; автоматическую фиксацию допускаемых ошибок, а также формирование базы данных о результатах выполнения упражнений обучаемым; выбор упражнений из набора и задание начальных условий их выполнения, управление подготовкой, началом и ходом выполнения упражнений с возможностью изменения условий их выполнения; возможность подключения места инструктора.

Изучение состава, расположения органов управления и контрольно-измерительных приборов (КИП) кабины машиниста экскаватора, а также практическое обучение правилам пользования органами управления; отработка навыков управления экскаватором в движении; изучение правил экскавации грунтов разных категорий; разработка грунтов при устройстве выемок, насыпей, канав, траншей и других сооружений; погрузка грунта в транспортное средство; автоматическая фиксация допускаемых ошибок, а также формирование базы данных о результатах выполнения упражнений обучаемым.

Обеспечение надежных, экономичных и безопасных режимов работы горного оборудования достигается за счет: знания персоналом схем, устройства и конструкции горного оборудования; понимания персоналом технологических процессов; знания правил технической эксплуатации и правил техники безопасности; обладания персоналом навыками планирования режимов и быстрой реакции в нестандартных ситуациях при отказах оборудования.

Таким образом, требования к подготовке персонала, по существу, сводятся к двум позициям: первая — обеспечение знания оборудования и процессов, вторая — обеспечение умения

качественно работать в штатных и аварийных ситуациях. Исходя из этого, логично построить современную систему обучения операторов горной техники в двухступенчатом цикле.

Первая ступень: изучение горного оборудования и технологических процессов с помощью специально разработанных компьютерных программ и экзаменаторов — мультимедийная обучающая система «Подготовка машиниста экскаватора».

Вторая ступень: обучение навыкам ведения штатных и аварийных режимов на специально разработанных тренажерах, адекватно имитирующих как рабочее место оператора, так и технологические процессы — компьютерный тренажер-но-моделирующий комплекс (КТМК), обеспечивающий тренинг машинистов экскаваторов (на примере экскаватора ЭКГ-БА) (рис. 2) [3].

Оценка качества тренажера как технического средства обучения и общая адекватность оценивается с помощью представленных зависимостей табл. 3.

Нами предлагается оценивать качество обучения и тренажерной подготовки операторов горной техники по обобщенному критерию (коэффициент эффективности деятельности), на основе линейной свертки [3]:

Таблица 3

Автор Зависимость Область применения

С.И. Магид, И.Ш. Загретдинов, Ё.П. Музыка Ё.А. Прошкина Робщ _ Рц.уРинтРинфРматРэргРпсих адекватность целей и условий, Ринт — адекватность интерьера, Ринф — информационная адекватность, Рмат — адекватность математического моделирования, Рэрг — эргономическая адекватность, Рпсих — психологическая адекватность К =К0 +(аК1+ЬК2+сК3), К — коэффициент эффективности тренажера, К0 — коэффициент, учитывающий начальный уровень подготовки, К1, К2, К3 — коэффициенты, учитывающие соответственно знания, умения и навыки, а,Ь,с — весовые коэффициенты электроэнергетика авиационная промышленность

/мос / ^ ктмк ^

1 ступень обучения 2 ступень обучения

J

Рис. 2. Структурная схема обучения операторов горной техники

кэф - кзтаф + Апнкэф ,

где Азз — вес группы показателей «теоретические знания»; ктэ3ф — коэффициент эффективности по группе показателей «теоретические знания»; А пн — вес группы показателей «практические

навыки»; кПН — коэффициент эффективности по группе показателей «практические навыки».

Таким образом, по определенному коэффициенту эффективности деятельности можно судить о степени адекватности тренажера реальной горной машине и соответственно уров-неего обучающей эффективности.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тренажерные комплексы и тренажеры / Шукшунов В.Е. [и др.]. — М.: Машиностроение, 2005. — 383с.

2. http://www.simtt.ru. Центр тренажерных технологий.

3. Великанов B.C. Повышение эффективности эксплуатации карьерных гусеничных экскаваторов с оборудованием «прямая механическая лопата» Дис. ... канд. техн. наук. — Екатеринбург, 2009. — 118 с.

4. Загретдинов И.Ш., Магид С.И., Данилов О.Б. и др. Реализация новых технологий для тренажёров и обучающих систем Харанорской ГРЭС// Энергосбережение и водоподготовка. — 2004. — № 2. i«srj=j

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Великанов B.C. — кандидат технических наук, доцент, [email protected], Шабанов A.A. — аспирант, [email protected], Исмагилов К.В. — кандидат технических наук, доцент,

Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».