CC BY
5
На втором этапе попытаемся приблизить к максимальной частоте значения остальных собственных частот спектра. Этого можно добиться путем установки дополнительных ПВО в плоскости, параллельной OXY, имеющих главные жесткости Cd и с d ( Cd — 0 и Cdz — 0 ). В ре' q p z
зультате удалось понизить минимум целевой функции Wriin = 0,767 со следующим спектром собственных частот: f — f — 2,35;
f2 —1,11; —1,6; f = 2,36;
f = 1,82 Гц.
Результаты получены при Cd —14 кН/м, Cd — 13 3 кН/м и ad — 0. Если же при этих
q ' z
значениях C^ и проварьировать угол Я от d
0 до 180°, то при / =138° целевая функция
имеет минимум ^тп = 0,666, а наибольшая и наименьшая частоты будут соответственно
/5 = 2,36 и /2 = 1,22 Гц.
Из рассмотренного видно, что хотя минимальное значение целевой функции и разброс собственных частот изменились мало, удалось повысить практически все собственные частоты.
Таким образом, предлагаемый метод оптимизации позволяет собирать спектр собственных частот системы виброизоляции судового двигателя в достаточно узкую область, что приводит к улучшению виброизолирующих и виброакустических характеристик двигателя.
Список литературы
1. Фомичев П.А., Фомичева Е.В. Разработка виброизолирующих опор нового поколения для судовых энергетических установок / Речной транспорт 2004. - №4. - С. 52-54.
2. Фомичев П.А., Фомичева Е.В. Исследование вынужденных колебаний виброизолирующей опоры при действии произвольной возмущающей силы / Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2005. - №1-2. - С. 165-170.
3. Глушков С.П., Фомичева Е.В. Вынужденные колебания пневмогидравлической виброизолирующей опоры / Двигателестроение. 2003. № 2. С. 31.
4. Фомичев П.А., Фомичева Е.В. Исследование эффективности активных виброзащитных систем / Вестник НГТУ. -2005. -№2(20). -С. 111-123.
5. Фомичев П.А., Фомичева Е.В. Расчет надежности пневмогидравлической виброизолирующей опоры // Речной транспорт (XXI век). 2006. № 4. С. 47-49.
6. Фомичев П.А., Фомичева Е.В. Критерий качества параметрической оптимизации виброизолирующих опор / Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2013. № 2. С. 167-169.
УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЯМИ НАНЕСЕНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОКРЫТИЙ В ПРОФСТАНДАРТАХ
Хисамутдинов Равиль Миргалимович
кандидат технических наук, доцент Казанского (Приволжского) Федерального Университета Портнов Сергей Миргалимович кандидат технических наук, доцент Казанского (Приволжского) Федерального Университета,
Хисамутдинов Марат Равилевич аспирант Казанского (Приволжского) Федерального Университета
e-mail:[email protected] NANOSTRUCTURED APPLICATION TECHNOLOGY OPERATION IN PROFESSIONAL
STANDARTS
R.Khisamutdinov
Candidate of Science, assistantprofessor Kazan (Volga Region) Federal University
S.Portnov
Candidate of Science, assistantprofessor Kazan (Volga Region) Federal University
M. Khisamutdinov Postgraduate Kazan (Volga Region) Federal University
Аннотация
Статья посвящена вопросам разработки высоких профессиональных стандартов для поддержания высокого профессионального уровня работников на предприятиях, использующих высокотехнологичное оборудование. Показана необходимость разработки профессиональных стандартов в области нано-структурированных PVD-покрытий, так как использование нанотехнологий в современных технологических процессах металлообработки предъявляет новые требования к квалификации и компетенциям работника. На примере профессионального стандарта «Технолог по наноструктурированным PVD-покрытиям» раскрыты основные особенности разработки профессиональных стандартов.
Abstract
The article is devoted to the development of high professional standards to maintain a high professional level of employees in enterprises that use high-tech equipment. The necessity of the development ofprofessional standards in the field of nanostructured PVD coatings, as the use of nanotechnology in modern technological metalworking processes imposes new requirements on qualification and competence of employees. For example, the professional standard "technologies for nanostructured PVD-coated" disclosed the main features of the development of professional standards.
Ключевые слова: профессиональные стандарты, наноструктурированные PVD-покрытия, автомобильная промышленность, инжиниринг.
Keywords: professional standards, nanostructured PVD-coated, automotive, engineering
В соответствии с Правилами разработки, утверждения и применения профессиональных стандартов, утвержденными постановлением Правительства Российской Федерации от 22.01.2013 № 23[1], разработано более 30 профессиональных стандартов специалистов в области наноинду-стрии. К таким стандартам относятся и разрабатываемые профессиональные стандарты в области наноструктурированных РУО-покрытий.
В настоящее время нанотехнологии являются приоритетным направлением научно-технического развития всех развитых стран и уже используются в наиболее значимых областях человеческой деятельности. Стандартизация в области нанотехно-логий имеет свои особенности и требует специально подготовленных кадров. Широкое внедрение в производство нанотехнологий требует от работников существенного обновления знаний и умений (компетенций) в области стандартиза-ции[2].
Создание и внедрение в практику профессиональных стандартов позволяет предприятиям более эффективно строить свою кадровую политику, а ВУЗам - создавать образовательные программы с учетом квалификационного запроса рынка тру-да[3].
В связи с этим, разработка профессиональных стандартов в области наноструктурированных РУО-покрытий является актуальной и необходимой задачей.
Большинство покрытий в настоящий момент выпускаются многослойными с целью создания требуемого уровня защиты инструментальной ос-
новы от механических и химических факторов износа за счет комбинации свойств различных частей своей слоистой структуры [4].
Наноструктурированные PVD-покрытия по данным авторов [5, 12] находят свое применение в производстве инструмента, в автомобильной, авиационной, металлобрабатывающей промыш-ленностях, в обработке синтетических материалов, в машиностроении и в производстве промышленного оборудования. Так на ПАО «КАМАЗ» за 2015 год нанесены покрытия на более 30 000 единицах инструмента и компонентов автомобиля.
В рамках проекта «Производство автомобилей стандарта «Евро-4» в 2014 году ПАО «КАМАЗ» закупил комплексную линию нанесения износостойких покрытий ф.Е^е1ег (Германия). Комплексная линия, вместе с новейшими технологиями обработки поверхности и осаждения покрытий, позволяет обрабатывать поверхность инструментов и компонентов из стали конкурентноспособными на мировом рынке покрытиями, как стандартными TiN, TiCN, CrN, CrCN, ZrN, так и многослойными на основе TiAlN, TiAlCN, и нанопокрытиями следующих заявленных торговых знаков EXXRAL® plus, EXXRAL® HP, SISTRAL, VARIANTA SUPRAL ®, VARIANTIC.
Применение наноструктуированных PVD -покрытий для режущего инструмента растет год от года [6,7]. Однако за последние 10 лет произошел стремительный рост применения данной технологии для компонентов автомобиля (рис. 1).
а) б)
Рис 1. Распределение PVD-покрытий по сегментам рынка 2005/2015гг. Внедрение на предприятиях высокотехноло- требования к квалификации и компетенциям ра-гичного оборудования для нанесения нанострук- ботника [8]. туированных РУО -покрытий предъявляет новые
В Российской Федерации разработка проектов профессиональных стандартов осуществляется в соответствии с:
- правилами разработки, утверждения и применения профессиональных стандартов[1];
- макета профессионального стандарта[9];
- уровней квалификации в целях разработки проектов профессиональных стандартов[10];
- методическими рекомендациями по разработке профессионального стандарта[11].
Разработка профессиональных стандартов для специалистов предприятий по профессиям, предусматривает использование нанотехнологий в области и внедрения современных технологических процессов металлообработки, а так же создание новых изделий на предприятиях автомобильного кластера[12,13] .
Совместно с «Фондом инфраструктурных и образовательных программ (группа РОСНАНО) ПАО «КАМАЗ» принимает участие в качестве базового предприятия в создании следующих четырех профессиональных стандартов в области разработки и внедрения современных технологических процессов металлообработки:
1. Технолог по наноструктурированным РУО-покрытиям.
2. Специалист по контролю и испытаниям наноструктурированных РУО-покрытий.
3. Специалист по исследованию и разработке наноструктурированных РУО - покрытий.
Специалист по подготовке научно -промышленного оборудования для получения наноструктурированных РУО - покрытий.
На примере профессионального стандарта «Технолог по наноструктурированным покрытиям» рассмотрим характеристику квалификации, которая необходима работнику для выполнения своей профессиональной деятельности. Профессиональный стандарт включает в себя:
а) основную цель вида профессиональной деятельности - обеспечение разработки технологии нанесения износостойких наноструктурированных покрытий на металлы и контроль ее выполнения.
б) Группы занятий - коды общероссийского классификатора занятий: 1321, 2141, 2145, 3122.
в) Отнесение к видам экономической деятельности - обработка металлов и нанесение покрытий на металлы.
г) Описание трудовых функций (табл. 1).
Таблица 1. Описание трудовых функций, входящих в профессиональный стандарт
Обобщенные трудовые функции
Трудовые функции
ко
д
наименование
уровень квалификации
наименование
код
уровень (подуровень) квалификации
Подбор рецептуры под конкретный вид объекта
А/01. 6
А
Разработка технологических процессов подготовки и нанесения нанострукту-рированных РУО покрытий
Расчет норм расхода материалов, энергоресурсов для осуществления процесса нанесения покрытия
А/02. 6
Проработка заказов на технологичность выполненных работ по нанесению РУО покрытий
А/03. 6
Анализ причин брака и выпуска изделий низкого качества с РУО покрытиями
А/04. 6
Разработка технологической документации, внесение изменений в связи с коррекцией технологического процесса получения РУО покрытия
А/05. 6
Расчет технологической трудоемкости процессов подготовки и нанесения РУО покрытий
А/06. 6
В
Контроль соблюдения технологической дисциплины процесса получения нано-структурированных РУО покрытий
Разработка и внедрение методов и инструкций по проведению исследований качества наносимого наноструктурированного РУО покрытия
В/01. 7
Контроль соблюдения технологической дисциплины подготовки поверхности изделия
В/02. 7
Составление годовых заявок на материалы, комплектующие, оборудование
В/03. 7
Составление технического задания на изготовление специальной оснастки
В/04. 7
Проведение инструктажей по охране труда и техники безопасности, обучения на рабо-
В/05. 7
6
6
7
7
чем месте
Контроль эксплуатации технологического оборудования и предоставления на периодическую государственную поверку В/06. 7
Оформление документации соблюдения технологической дисциплины процесса нанесения наноструктурированных РУО покрытий В/07. 7
д) Характеристику обобщенных трудовых функций, включающую возможные наименования должностей, профессий; требования к опыту практической работы; образованию и обучению; особые условия допуска к работе и другие характеристики.
Таблица 2. Трудовая функция «Проработка заказов на технологичность выполненных работ по _нанесению БУР покрытий»_
Трудовые действия Анализ чертежей объектов (заготовок) на технологичность
Анализ необходимости изготовления специальной оснастки для оптимальной загрузки оборудования
Формирование эскиза специальной оснастки и определение необходимых характеристик оснастки
Определение предварительных норм расхода материалов для изготовления оснастки
Технологический контроль конструкторской документации объектов (заготовок)
Подготовка и внесение изменений в техническую документацию
Необходимые умения Проводить оценку конструкции объекта (заготовки) с помощью системы показателей
Проводить расчет по снижению трудоемкости, общей материалоемкости технологического процесса - расхода металла и топливно-энергетических ресурсов
Использовать методы расчета оптимальных условий нанесения РУО покрытий при рациональном использовании имеющихся средств технологического оснащения и производственных площадей и планомерном внедрении новых передовых технологических методов и средств производства
Необходимые знания Вид готового изделия, степень его новизны и сложности, перспективность, объем выпуска, условия изготовления
Передовой опыт организаций с аналогичным производством изделий с РУО покрытиями
Новые высокопроизводительные методы и процессы нанесения РУО покрытий
Виды технологичности конструкции изделия; факторы и способы оценки технологичности конструкции изделия
Другие характеристики -
е) Описание трудовых функций - на примере трудовой функции «Проработка заказов на технологичность выполненных работ по нанесению покрытий» (табл. 2).
В разрабатываемых профессиональных стандартах по наноструктурированным покрытиям зафиксированы функции, работы, продукты, технологии, определяются какими знаниями, умениями и компетенциями профессионал должен обладать и разрабатываются для формирования требований работодателей к работникам, а для начинающих свою деятельность - показать, что они должны освоить, чтобы сдать квалификационный экзамен.
В заключение можно сделать следующие выводы:
1.Внедрение высоких профессиональных стандартов как критериев качества современного инжиниринга обусловлено: формированием и поддержанием высокого профессионального уровня работников, соответствующего потребностям производства и, следовательно, обеспечением повышения конкурентоспособности и производительности; определением и формулированием
потребностей в рабочей силе и профессиональной подготовке; эффективным, обоснованным подбором кадров и проведением дополнительной профессиональной подготовки работников; проведением оценки и аттестации квалификаций; развитием мобильности рабочих кадров и др.
2.Для производственных предприятий разрабатываемые профессиональные стандарты в области нанотехнологий - это инструмент для эффективного, обоснованного подбора кадров и управления действующим кадровым составом (определение необходимости в повышении квалификации, определение трудовых функций и т.д.). Для образовательных организаций профессиональные стандарты по наноструктурированным РУО-покрытиям могут стать основой для разработки программ профессионального образования и подготовки, методов оценки и аккредитации всех видов профессионального обучения и приблизить
профессиональное образование к потребностям сферы труда.
З.После прохождения экспертной оценки ведущими предприятиями и ВУЗами РФ, занятыми в области наноструктурированных PVD-покрытий, разрабатываемые профессиональные стандарты будут доступны для публичного обсуждения.
Литература
1. Постановление Правительства РФ от 22.01.2013 №23 (ред. От 23.09.2014) «О Правилах разработки, утверждения и применения профессиональных стандартов».
2. Наврузова Л.А., Шламкова Н.А., Попов В.А., Полякова Е.А. Профессиональный стандарт «Специалист по стандартизации инновационной продукции наноиндустрии» и его назначение // Журнал «Современная лабораторная практика». - Москва. - Март, 2015. - С. 8-14.
3. Александров А.А., Коршунов С.В., Цветков Ю.Б. Образовательные стандарты МГТУ им. Н.Э. Баумана - новое качество инженерного образования // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 12. С. 966-983. DOI: 10.7463/1214.0752249.
4. G. Fox-Rabinovich, A. Kovalev, M.H. Aguirre, K. Yamamoto, S. Veldhuis, I. Gershman, A. Rashkov-skiy, J.L. Endrino, B. Beake, G. Dosbaeva, D. Wain-stein, Junifeng Yuan, J.W. Bunting. Evolution of self-organization in nano-structured PVD coatings under extreme tribological conditions. Applied Surface Science, Volume 297, 1 April 2014, Pages 22-32.
5. T. Cselle, O. Coddet, C. Galamand, P. Holubar, M. Jilek, J. Jilek, A. Luemkemann, M. Morstein. New Generation of PVD-Coatings for Cutting Tools. Journal of Machine Manufacturing, Volume XLIX. 2009. Issue E1, Pages 19-25.
6. Sladkov D V, Aksenenko A.U., Vereshchaka A.A., Vereshchaka A.S., Sitnikov N.N. Control of structure and properties of nanostructured multilayer
composite coatings applied to cutting tools as a way to improve efficiency of technological cutting operations. Journal of Nano Research, 2016, № 1, Т. 37, Pages 51 - 57.
7. Vereshchaka A. A., Vereshchaka A. S., Mgaloblishvili O., Morgan M., Batako A., Nano-scale multilayered-composite coatings for the cutting tools, Int. J. Adv. Manuf. Technol., Published online: 14 February, 2014.
8. Golombek K., Dobrzanski L. Hard and wear resistance coatings for cutting tools, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2007, Vol. 24, No. 2, Pages 107-110.
9. Приказ Минтруда России от 12.04.2013 № 147н «Об утверждении Макета профессионального стандарта».
10. Приказ Минтруда России от 12.04.2013 № 148н «Об утверждении уровней квалификации в целях разработки проектов профессиональных стандартов».
11. Приказ Минтруда России от 29.04.2013 № 170н «Об утверждении методических рекомендаций по разработке профессионального стандарта».
12. Хисамутдинов Р.М., Хисамутдинов М.Р., Создание автоматизированного промышленного производства высокоэффективных режущих инструментов с нанокомпозитными, наномультислойными и наноградиентными износостойкими покрытиями// -Материалы IV Международного Казанского инновационного нанотех-нологического форума (NANOTECH'2012). -Казань, 27- 29 ноября 2012г., Казань: изд-во ГУП РТ «Татарстанский ЦНТИ», 2012, -с. 130-134.
13. Khisamutdinov, R.M., Khisamutdinov, M.R., Automation System Goals for the Creation and Operation of the Tool//- Innovative Mechanical Engineering Technologies, Equipment and Materials-2013, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering (Scopus). -2014. -№69. pp1-4.
