CC BY
46электрооборудования под напряжением [Текст]. М.: Академия ГПС МЧС России. - 2016. - Часть 2. -С. 351-354.
10. Грачулин А.В. Экспериментальные исследования движения компрессионной пены в горизонтальном цилиндрическом канале // Вестник Командно-инженерного института МЧС Республики Беларусь. - 2016. - Т. 23, № 1. - С. 68-77.
11. Каришин А.В, Яковлев Г.Г., Жуйков Д.А. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. Лабораторный практикум // Тольятти: ТВТИ. - 2007. - 40 с.
ВОЕННАЯ ПЕДАГОГИКА
УДК 355.232.6:378.147.88:004.92
Тарасова Т.Е., Тарасов А.В.
Tarasova T.E., Tarasov A.V.
Вопросы импортозамещения программных продуктов систем автоматизированного проектирования (САПР) в процессе обучения курсантов Import substitution issues of computer-aided design (CAD) systems software products in the
process of training cadets
Аннотация.
Рассмотрены особенности применения САПР в проектировании объектов военной инфраструктуры, современные программные комплексы. Предложены результаты эксперимента в курсантских группах, сравнительный анализ использования комплексов AutoCAD и Компас3D, программа посещения курсантами конференций и научно-практических семинаров, проводимых компаниями-разработчиками программных продуктов. Такой подход позволяет оптимизировать процесс обучения при подготовке военных специалистов.
Abstract:
CAD application features in the design of military infrastructure, as well as modern software systems is considered. The results of the experiment in cadet groups, a comparative analysis of the use of AutoCAD and Compass3D complexes, a program for students attending conferences and scientific and practical seminars conducted by software product companies are proposed. This approach enables to optimize the teaching process in the training of military specialists.
Ключевые слова: САПР, системы автоматизированного проектирования, информационные технологии, обучение военнослужащих
Keywords: CAD, Computer-Aided Design information technologies, military training
В условиях активного развития производственной базы страны, военной промышленности и военного строительства, все большую актуальность приобретает применение современных систем автоматизированного проектирования (САПР), которые призваны обеспечить автоматизированный расчет типовых проектных решений и подготовку технической документации. Все проектируемые сегодня объекты, начиная от микроэлектроники и до авиационной и космической техники, создаются с помощью специального программного обеспечения, САПР. В строительной отрасли интенсивно внедряются технологии проектирования, основанные на информационном моделировании зданий (BIM-технологии), которые обеспечивают управление жизненным циклом объектов капитального строительства. Цель создания и применения любой САПР - повышение эффективности труда инженерных кадров.
Есть мнение, что появление современных САПР частично обязано военным проектам. Франсис Бернар, создатель САПР (CATIA), отмечал, что военно-тренировочный самолет Alphajet стал в начале 70 годов одним из первых самолетов, в которых общее и структурное проектирование были осуществлены и реализованы на основе CAD/CAM решения.
Британская оборонная компания BAE Systems в свое время разрабатывала высокотехнологичную систему электронного камуфляжа, основанную на технологии электронных чернил E-Ink, с помощью которых изображение окружающей среды копировалось на поверхность бронетанковой техники, делая ее практически невидимой или малозаметной для противника. На броне размещалось множество высокочувствительных датчиков, анализирующих окружающий ландшафт и передающих в режиме реального времени полученную информацию в систему управления камуфляжем, в результат чего обеспечивалась малозаметность техники на фоне окружающей среды.
В нашей стране на предприятиях оборонного комплекса используются различные САПР. Приведем некоторые примеры.
По данным из открытых источников научно-производственной фирмой «Гейзер» создана САПР, которая позволяет в ходе анализа электромагнитной обстановки получать варианты применения радиоэлектронного оборудования, основываясь на составе и характеристиках радиоэлектронных средств. При проведении расчетов с помощью САПР осуществляется автоматизированный ввод и хранение в базе данных тактико-технических характеристик радиоэлектронных систем корабля, проектирование в AutoCAD трехмерной модели корабля, используемой при расчетах, определение возможных видов помех на радиоприемные устройства, составление перечня источников недопустимых помех с указанием их вида и интенсивности.
Специализацией ПКБ «Севмаш» является строительство атомных подводных лодок, буровых платформ и надводного гражданского флота, гражданское машиностроение, в том числе для иностранных заказчиков. С начала 90-х годов в ПКБ «Севмаш» интенсивно внедрялись передовые методы компьютерного проектирования, включая трехмерное моделирование. Тогда же была создана собственная система автоматизированного проектирования «Бриз» как полнокомплектный проектный инструмент для всех подразделений ПКБ. Разработанная в электронном виде конструкторская документация используется далее верфью для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ корпусо-заготовительного и трубообрабатывающего производств. В 2004 году в ПКБ «Севмаш» была закуплена и использовалась САПР «Форан». С этого же года на предприятии началась отработка PLM-решений управления инженерными данными машиностроительных изделий на основе комплекса программных средств АСКОН, в частности, системы управления инженерными данными ЛОЦМАН и ВЕРТИКАЛЬ. Это позволило сократить сроки подготовки машиностроительного производства в два раза при выполнении стратегических заказов, таких как ремонт и модернизация авианосца для Индии, крейсера проекта 11442М, строительства двух группировок АПЛ проекта Ясень-М и Борей-А, кораблей «Князь Владимир» и «Казань». [1]
АО СПМБМ «Малахит» уделяет большое внимание применению современных достижений в области информационных технологий в ходе выполнения проектно-конструкторских работ. При разработке рабочей конструкторской документации - чертежей, спецификаций, ведомостей и пр., в АО «СПМБМ «Малахит» используются технологии 3D-моделирования. С 2014 г. в бюро применяется САПР от разработчиков НаноСофт. При помощи САПР КапоСаё создаются 3D-модели теоретических поверхностей корабля, корпусных конструкций, трассировок трубопроводов и кабелей, установок оборудования, а также выполняются различные виды инженерных расчетов. Разработка 3D-моделей осуществляется при помощи дополнительных модулей и библиотек САПР с целью дальнейшей интеграции САПР со специализированным и прикладным программным обеспечением. На предприятии используется аппаратно-программный комплекс «Стенд 3D», позволяющий выполнять анализ эргономики, поиск конструкторских решений, проведение презентаций моделей и многое другое, минуя натурное макетирование, которое активно заменяется новыми технологиями. [2]
Коломенское «Конструкторское бюро машиностроения», крупнейший российский конструкторский и научно-производственный центр оборонно-промышленного комплекса, специализируется на ракетных комплексах, таких как переносной зенитно-ракетный комплекс «Игла» и оперативно-тактический ракетный комплекс «Искандер-Э». Проектирование производится при помощи САПР на базе решений АСКОН, в частности, в промышленной эксплуатации электронного архива конструкторской и технологической документации под управлением ЛОЦМАН:PLM. В среднем, сокращение сроков проектирования и подготовки производства обычно составляет 25-30% за счет параллельного взаимодействия проектных групп.
34
«Тульское КБ приборостроения» специализируется на создании высокоточного оружия, среди их разработок - противотанковые ракеты и штурмовое вооружение, комплексы вооружения легкобронированной техники и танков, артиллерийские комплексы управляемого вооружения и зенитные комплексы малой дальности. В КББП разработано, освоено в серийном производстве и сдано на вооружение Российской армии более 140 образцов вооружения и военной техники. Среди них противотанковые комплексы "Метис" и "Корнет", артиллерийские комплексы "Краснополь" и "Китолов", зенитные ракетно-пушечные комплексы "Тунгуска", "Каштан" и многие другие. С 2001 года в КБ использовали в проектных работах SolidWorks. На основе проведенного анализа программных комплексов, распространяемых на российском рынке САПР, в качестве стратегического партнера конструкторским бюро была выбрана компания SolidWorks Russia. [3]
ЦНИИТОЧМАШ - ведущее российское предприятие по разработке перспективных видов боевого вооружения. Здесь разрабатываются полноценные программы вооружений. В чертежной группе количество чертежей на изделие порой может составлять от нескольких сотен до десятка тысяч. После завершения проектирования документация передается на производства, с которыми ЦНИИТОЧМАШ работает по кооперации. Они изготавливают детали, к которым разрабатываются управляющие программы для станков с ЧПУ. По информации с сайта ЦНИИТОЧМАШ миномет Нона-М1 был сдан заказчику, Минобороны, с полным набором электронной документации, выполненной в системе КОМПАС-3D, в соответствии с ГОСТом на электронных носителях. [4]
В зависимости от решаемых задач, например, проведение предпроектных работ, разработки конструкторской документации, построение электронного макета, конструкторскими подразделениями могут применяться системы различного уровня. При этом ряд предприятий одновременно применяет программные продукты AutoCAD, Autodesk Inventor, SolidEdge и Unigraphics. На ряде предприятий выполнение проектно-конструкторских работ средствами какой-либо отдельной системы автоматизированного проектирования оказывается неэффективным в силу очень широкого спектра решаемых задач. В данном случае требуется подбирать полноценный программный комплекс, отвечающий всем требованиям проектного и производственного предприятия.
В марте 2017 года в Рособоронэкспорте при поддержке Союза машиностроителей России и Лиги содействия оборонным предприятиям состоялось совместное заседание Комитета по информационно-коммуникационным технологиям и Комитета по приборостроению, системам управления электронной и электротехнической промышленности. На заседании рассматривались вопросы развития российских систем автоматизированного проектирования, как основного инструмента в разработке сложных образцов техники. Существенный вклад в актуальность поднятой проблемы вносит фактор безопасности на предприятиях оборонного комплекса.
Востребованность регулярно проводимых конференций, научно-практических семинаров для специалистов в сфере проектирования и производства подтверждает важность применения и
35
совершенствования САПР. Среди подобных мероприятий можно выделить конференцию «Белые ночи САПР», проводимую в начале лета в Санкт-Петербурге, регулярные научно-практические семинары от ведущих компаний-разработчиков, таких как АСКОН, СБой, №поСАО и др. Их программы объединяют передовые ИТ-практики автоматизации инженерных бизнес-процессов, обзор основных направлений рынка САПР&PLM, экспертный взгляд на будущее отечественной промышленности, подробное представление программных решений компаний-разработчиков и их производственных партнеров. [5]
В Постановлении правительства РФ от 16 ноября 2015 г. № 1236 "Об установлении запрета на допуск программного обеспечения, происходящего из иностранных государств, для целей осуществления закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд" речь идет о запрете использования иностранного ПО в муниципальных и государственных учреждениях. Но данный документ не исключает вариант установки такого программного обеспечения при отсутствии отечественных аналогов.
Согласно принятому закону «О внесении изменений в Федеральный закон «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» и статью 14 Федерального закона «О контрактной системе в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд» в стране создан и действует Единый реестр российского программного обеспечения для электронных вычислительных машин и баз данных. В реестре собрана информация по всем зарегистрированным программным продуктам российской разработки. В соответствии с программой "Цифровая экономика", к 2024 году целевой показатель по доле отечественного ПО в закупках для госкомпаний должен составить 90%, для компаний с государственным участием - до 70%. [6, 7, 8, 9].
В 2016 году программа компании АСКОН «Трейд-ин. Замещение» по замене зарубежных САПР показала, что число рабочих мест, на которых системы КОМПАС-3D и КОМПАС-График сменил зарубежные программные продукты, выросло по сравнению с прошлым годом в три раза и достигло 450. От уже внедренных зарубежных САО-систем в пользу решений АСКОН отказались 27 предприятий из 20 российских регионов. Это производители энергетического, автомобильного и электрооборудования, оборудования для агропромышленного комплекса, медицинского оборудования, проектные институты и строительно-монтажные организации. Всего же за восемь лет действия программы с зарубежных продуктов на решения АСКОН перешли 111 предприятий.
Компания АО «Нанософт», созданная в 2008 году, ориентируется на инновационные методы разработки и распространения программного обеспечения, предлагая пользователям широкий спектр отечественных доступных программных продуктов (рис. 1). Нанософт создает условия для массового перехода от использования нелицензионного программного обеспечения САПР к цивилизованной работе с легальными продуктами. Один из многочисленных пользователей продукцией АО
«Нанософт», ФКП «Приволжский государственный боеприпасный испытательный полигон», выбравший для проведения проектных работ четыре продукта от АО «Нанософт», положительно отзывается о практическом применении выбранного САПР. [10]
ф NANOCAD PLUS
Российская САПР-платформа, соЭержащая Все необходимые инструменты базового проектирования
0 N0RMACS
Интерактивный программный комплекс, содержащий нормативы и стандарты регламентирующие деятельность предприятии различных отраслей промышленности
NANOCAD
Бесплатная Версия отечественной универсальной САПР-платформы
NANOCAD Механика
Проектирование иэЗелий авиастроения, автомобилестроения, судостроения, приборостроения, нефтегазовой промышленности
NANOCAD Отопление
Автоматизированное проектирование систем отопления Ь зданиях и сооружениях
Рис. 1. Некоторые виды программных продуктов компании NanoCAD
Можно было бы говорить об импортозамещении в сфере САПР программными продуктами названной компании, но, к сожалению, совместимость с операционными системами, кроме линейки Windows, пока есть не у всех разработчиков.
Вопросы импортозамещения стоят как никогда остро. Известно, что компания Microsoft отказалась заключать контракты с государственными органами в Крыму. В начале 2018 года компания Oracle ужесточила условия предоставления своих продуктов и услуг клиентам из нефтегазовой отрасли, которые вошли в санкционные списки США. С января 2019 года Oracle отказалась от новых сделок с «Газпромом», «Сургутнефтегазом», ЛУКОЙЛом, а также от продления действующих контрактов. В рамках западных санкций в Россию запрещено поставлять программное обеспечение, которое может быть использовано для глубоководной и арктической шельфовой разведки, а также разработки сланцевых месторождений.
По информации на сайте госзакупок, западные программные продукты все равно активно закупают оборонные предприятия даже в условиях санкционного давления. В начале 2018 года разработчик стратегических ракетоносцев компания «Туполев» потратила 162 млн. рублей на программную продукцию Siemens PLM и ещё 86 млн. рублей - на софт американской компании Ansys. В число покупателей иностранного программного обеспечения входят НПО «Энергомаш», концерн «Алмаз - Антей», экспериментальный машиностроительный завод им. Мясищева и другие. За первые два месяца 2018 года компании с госучастием приобрели инженерные системы
проектирования и офис почти на 700 млн. рублей, отечественные программные продукты были закуплены на сумму в десять раз меньшую [11].
Больше десяти лет назад началось активное внедрение операционной системы Linux и программных продуктов на ее базе в систему образования. В образовательных учреждениях стали активно внедряться свободно распространяемые компьютерные программы. Позднее добавилось еще и требование регистрации этих программ в Едином реестре российского программного обеспечения, особенно для вузов Министерства обороны.
Большинство вузов страны принимают решение о переходе на отечественные программные продукты и, в частности, на отечественные САПР. По информации с сайтов гражданских и военных вузов, идет активное согласование с заказчиками программных продуктов, на базе которых будет проходить обучение студентов и курсантов. Чаще всего выбор падает на КОМПАС, NanoCAD. Например, в Военной академии войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А. М. Василевского САПР программный комплекс Компас-3D применяется в системе военно-научной работы курсантов младших курсов [12, 13].
В военном институте инженерно-техническом ВА МТО обучение курсантов младших курсов дисциплине «Системы автоматизированного проектирования» осуществляется в тесном контакте с ведущими преподавателями ПМК «Инженерная графика» и профильными выпускающими кафедрами. Традиционно обучение дисциплине проводилось до текущего времени на базе программного обеспечения компании Autodesk AutoCAD, что связано с особенностями технического оснащения учебных компьютерных лабораторий кафедры. Преподавателями ПМК «Информатика» разработаны и внедрены учебные и учебно-методические пособия, в которых соответствующий раздел курса был ориентирован именно на применение AutoCAD и элементов актуального программного обеспечения на базе AutodeskRevit, AutoCAD Architecture, AutoCAD MEP. Большое количество мультимедийных материалов используется при проведении всех видов учебных занятий: презентации, обучающие видеоролики, видеозаписи с научно-практических конференций, проводимых ведущими организациями-разработчиками программных продуктов.
В текущем учебном году было принято решение провести эксперимент в курсантских учебных группах на предмет сравнительного анализа использования программных комплексов AutoCAD и Компас3D, эффективности их использования в учебном процессе, заинтересованности обучающихся разных специальностей института. В эксперименте принимали участие четыре группы курсантов, по две в основной категории и контрольной. Группы основной категории выполняли задания в AutoCAD, а контрольным группам было предложено выполнить их в Компас3D. Эксперимент показал, что время выполнения аналогичных заданий в основных и контрольных группах отличается. Уровень подготовки курсантов, как пользователей программным обеспечением, оценивался как одинаковый, при этом курсанты контрольной группы справились с задачей на 15 - 20
38
% быстрее. Следующим этапом эксперимента было перекрестное обучение курсантов базовым приемам работы во втором программном продукте, после чего им было предложено выполнить тестовое задание и принять участие в опросе. В тесте, который проводился на базе свободно распространяемого тестировщика «Айрен» (разработчик Сергей Останин [15]), предлагались вопросы общего характера на знание назначения и особенностей применения программных продуктов автоматизированного проектирования, их основных инструментов, с которыми курсанты справились на 75...95 %. В опросе предлагалось оценить по пятибалльной шкале свои личные предпочтения в выборе САПР (AutoCAD или КомпасЗБ) и обосновать свой выбор. Около 80 % курсантов строительных специальностей высказались за использование AutoCAD в своей дальнейшей профессиональной деятельности, как проектировщиков. Курсанты машиностроительных и электротехнических специальностей остановили свой выбор на программном комплексе Компас3D, что составило 75 % респондентов. В качестве преимуществ Компаса3D было отмечено удобство разработки сборочных чертежей, формирования конструкторской документации, расширенные базы нормативной документации, применяемой в нашей стране и др. В дальнейшем было принято решение проводить обучение курсантов отдельных специальностей на программных продуктах отечественной разработки с учетом технических возможностей лабораторий кафедры и поставляемого головным вузом системного и прикладного программного обеспечения.
В рамках обучения дисциплине «САПР» имеется практика посещения курсантами конференций и научно-практических семинаров, проводимых компаниями-разработчиками программных продуктов. Это позволяет сформировать систему пониманий практической значимости изучаемой дисциплины, расширить кругозор и мотивировать курсантов к дальнейшей научной деятельности в своей будущей профессиональной области. В текущем учебном году курсантами, обучающимися по профилю кафедры, было написано шесть рефератов с элементами научного исследования по тематике САПР и по личной инициативе в программах САПР разработаны трехмерные модели технических изделий различного уровня сложности. Умения и навыки, полученные курсантами, дают достаточное представление о возможностях САПР, составляют основу, для дальнейшей обучения и службы, самостоятельного освоения САПР, участия в деятельности военно-научных секций более сложных, технических дисциплин [14]. Результатом обучения курсантов проектированию с использованием современных САПР становится выпуск высококлассного специалиста инженерного профиля, владеющего передовыми информационными технологиями проектирования военной техники.
Список литературы:
1. http://www.sevmash.ru (дата обращения 01.07.2019 г.)
2. http://www.malachite-spb.ru (дата обращения 01.07.2019 г.)
3. http://isicad.ru (дата обращения 01.07.2019 г.)
39
4. https://ascon.ru/ (дата обращения 01.07.2019 г.)
5. http://www.oborona.ru/ (дата обращения 01.07.2019 г.)
6. Постановление правительства РФ от 16 ноября 2015 г. № 1236 "Об установлении запрета на допуск программного обеспечения, происходящего из иностранных государств, для целей осуществления закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд"
7. ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»
8. ФЗ «О контрактной системе в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд»
9. https://reestr.minsvyaz.ru/ (дата обращения 01.07.2019 г.)
10. http://www.nanocad.ru (дата обращения 01.07.2019 г.)
11. https://versia.ru/kampaniya-po-importozameshheniyu-softa-i-zheleza-provalilas (дата обращения 01.07.2019 г.)
12. http://www.csoft.ru (дата обращения 01.07.2019 г.)
13. Кодукова И.В., Коновалов А.Л., Майстер С.А. САПР Компас-3D в системе военно-научной работы курсантов военного вуза.
14. Тарасова Т.Е., Тарасов А.В. Разработка и применение информационной графики в обучении военнослужащих // Военный инженер. - 2018. - № 1. Издательство: Фонд содействия развитию Военного института (инженерно-технического) "ВИТУ"(Санкт-Петербург) с. 52 - 59. ISSN: 2500-1647
15. https://irenproject.ru/license (дата обращения 01.07.2019)
УДК 355.232:796/799
Вакуненков В.А., Головачёв А.В., Борисов А.А. Vakunenkov V.A., Golovachev A.I., Borisov A.A.
Унифицированно-дифференцированный подход в индивидуализации процесса совершенствования физической подготовки военнослужащих Unified-differentiated approach in individualization of the improving process soldiers physical
training
Аннотация:
Рассмотрен вопрос разработки и применения унифицированно-дифференцированных рекомендаций в виде комплекта вербальных дидактических средств обучения для индивидуализации процесса физической подготовки военнослужащих. Использование таких рекомендаций
40
