Павлов И.Н. Инженер по направлению подготовки Химическая технология энергонасыщенных материалов и изделий. Введение в специальность

Подождите немного. Документ загружается.

- создание технологии их промышленного производства и

переработки в изделия, разработка и эксплуатация

автоматизированных производств, машин и аппаратов для

производства энергетических конденсированных систем, создание

конверсионных и двойных технологии.

Объектами профессиональной деятельности выпускника

являются:

- взрывчатые вещества и материалы, пороха, твердые ракетные

топлива, пиротехнические составы и их компоненты, изделия на

основе энергонасыщенных материалов;

- технологические процессы производства энергонасыщенных

веществ и материалов;

- приборы и методы исследований, методы оценки

эффективности и практической пригодности энергонасыщенных

материалов;

- машины и аппараты, вспомогательное оборудование для

производства энергонасыщенных материалов, их проектирование,

производство, исследование, монтаж, наладка, эксплуатация и

техническое обслуживание.

1.7.2 Виды профессиональной деятельности выпускника

Выпускники по направлению подготовки «Химическая

технология энергонасыщенных материалов и изделий» должны

выполнять следующие виды профессиональной деятельности:

- производственно-технологическую;

- проектно-конструкторскую,

- научно-исследовательскую;

- организационно-управленческую.

В зависимости от вида профессиональной деятельности

выпускник может быть подготовлен к решению таких

профессиональных задач, как:

а) производственно-технологическая деятельность:

- осуществление технологического процесса в соответствии с

требованиями технологического регламента в производстве

энергонасыщенных изделий, материалов и их компонентов;

- проектирование, монтаж, наладка и эксплуатация машин и

аппаратов для производства энергонасыщенных материалов и изделий;

- организация и эффективное осуществление входного контроля

качества сырья, производственного контроля полуфабрикатов и

параметров технологических процессов, качества готовой продукции;

- эффективное использование материалов, оборудования,

соответствующих алгоритмов и программ расчетов параметров

технологического процесса;

- проведение стандартных и сертификационных испытаний

энергонасыщенных материалов и изделий;

- осуществление метрологической поверки основных средств

измерений энергонасыщенных материалов, веществ и изделий из них;

б) проектно-конструкторская:

- формирование целей проекта, решение задач, определение

критериев и показателей достижения целей, построение структуры их

взаимосвязей, выявление приоритетов решения задач с учетом

нравственных аспектов деятельности;

- разработка обобщенных вариантов решения проблемы, анализ

этих вариантов, прогнозирование последствий, нахождение

компромиссных решений в условиях многокритериальности,

неопределенности, планирование реализации проекта;

- разработка проектов изделий, машин и аппаратов с учетом

механико-технологических, эстетических, экономических параметров;

- использование информационных технологий при разработке

новых материалов, технологий и технологических аппаратов;

- разработка проектов технических условий, стандартов и

технических описаний новых материалов и изделий;

в) научно-исследовательская:

- анализ состояния и динамики показателей качества объектов

деятельности с использованием необходимых методов и средств

исследований;

- создание теоретических моделей, позволяющих

прогнозировать свойства энергонасыщенных веществ, материалов и

изделий;

- разработка планов, программ и методик проведения

исследований энергонасыщенных веществ, материалов и изделий;

- анализ, синтез и оптимизация процессов обеспечения качества

испытаний, сертификации продукции с применением проблемно-

ориентированных методов;

г) организационно-управленческая:

- организация работы коллектива исполнителей, принятие

управленческих решений в условиях различных мнений;

- нахождение компромисса между различными требованиями

(стоимости, качества, безопасности и сроков исполнения) как при

долгосрочном, так и при краткосрочном планировании и определение

оптимального решения;

- оценка производственных и непроизводственных затрат на

обеспечение качества продукции.

1.7.3 Квалификационные требования

Для решения профессиональных задач инженер:

- составляет планы размещения оборудования, технического

оснащения и организации рабочих мест, рассчитывает

производственные мощности и загрузку оборудования;

- участвует в разработке технически обоснованных норм

выработки, норм обслуживания оборудования;

- рассчитывает нормативы материальных затрат (нормы расхода

сырья, полуфабрикатов, материалов, энергии);

- рассчитывает экономическую эффективность проектируемых

изделий и технологических процессов;

- осуществляет контроль за соблюдением технологической

дисциплины в цехах и правильной эксплуатацией технологического

оборудования;

- разрабатывает и принимает участие в реализации мероприятий

по повышению эффективности производства, направленных на

сокращение расхода материалов, снижение трудоемкости, повышение

производительности труда;

- анализирует причины брака и выпуска продукции низкого

качества и пониженных сортов, принимает участие в разработке

мероприятий по их предупреждению, а также в рассмотрении

поступающих рекламаций на выпускаемую предприятием продукцию;

- разрабатывает методы технического контроля и испытания

продукции;

- участвует в составлении патентных и лицензионных

паспортов, заявок на изобретения и промышленные образцы;

- рассматривает рационализаторские предложения по

совершенствованию технологии производства и делает заключения о

целесообразности их использования;

- участвует в проведении научных исследований или

выполнении технических разработок;

- осуществляет сбор, обработку, анализ и систематизацию

научно-технической информации по теме;

- проектирует средства испытания и контроля, оснастку,

лабораторные макеты, контролирует их изготовление;

- принимает участие в стендовых и промышленных испытаниях

опытных образцов проектируемых изделий;

- подготавливает исходные данные для составления планов,

смет, заявок на материалы, оборудование и т.п.;

- разрабатывает проектную и рабочую техническую

документацию, оформляет законченные научно-исследовательские и

проектно- конструкторские работы;

- участвует во внедрении разработанных технических решений

и проектов, в оказании технической помощи и осуществлении

авторского надзора при изготовлении, испытаниях и сдаче в

эксплуатацию проектов изделий, объектов;

- изучает специальную литературу и другую научно-

техническую информацию, достижения отечественной и зарубежной

науки и техники в области технологии производства

энергонасыщенных веществ, материалов и изделий;

- подготавливает информационные обзоры, а также рецензии,

отзывы и заключения на техническую документацию.

Инженер должен знать:

- постановления, распоряжения, приказы, методические и

нормативные материалы по технологической подготовке производства;

- технологию производства и переработки энергонасыщенных

веществ, материалов и изделий;

- перспективы технического развития предприятия;

- системы и методы проектирования технологических процессов

и режимов производства;

- основное технологическое оборудование и принципы его

работы;

- технические характеристики и экономические показатели

лучших отечественных и зарубежных технологий и изделий;

- технические требования, предъявляемые к сырью, материалам,

готовой продукции;

- стандарты и технические условия;

- нормативы расхода сырья, материалов, топлива, энергии;

- виды брака и способы его предупреждения;

- порядок и методы проведения патентных исследований;

- основы изобретательства;

- методы анализа технического уровня технологии

энергетических материалов и изделий;

- современные средства вычислительной техники,

коммуникаций и связи;

- основные требования организации труда при проектировании

технологических процессов;

- методы исследований, проектирования и проведения

экспериментальных работ;

- специальную научно-техническую и патентную литературу по

тематике исследований и разработок;

- назначение, условия технической эксплуатации

проектируемых изделий, объектов;

- стандарты, технические условия и другие руководящие

материалы по разработке и оформлению технической документации;

- основы экономики, организации труда и организации

производства;

- основы трудового законодательства;

- правила и нормы охраны труда.

1.8 Инженерные задачи

Инженерное дело – это решение инженерных задач. Задача часто

возникает тогда, когда нужно перейти от одного физического

состояния продукта к другому, например, от муки к хлебу. У любой

задачи есть начальные условия, которые называют начальным

состоянием системы, или входом, а то состояние, которого нужно

достичь, называют конечным состоянием, или выходом. Некоторые

задачи в таком представлении могут выглядеть следующим образом:

руда – металл; проволока – канцелярская скрепка; зерно – хлеб;

древесина – бумага; химическое соединение – взрывчатое вещество;

первокурсник – выпускник втуза.

Большинство задач такого рода имеет огромное число решений,

т.е. различных способов перехода из одного состояния в другое.

Конечно, не все эти варианты следует принимать к рассмотрению, но

тем не менее они существуют. Собственно говоря, если нет различных

способов достижения требуемого результата, то нет инженерной

задачи.

Инженерная задача – это нечто большее, чем нахождение одного

решения; она требует нахождения предпочтительного метода

достижения желаемого результата. Так, например, для большинства

производственников небезразличны цена, производительность, степень

безопасности, надежность механизмов. Основной признак, по

которому одно решение выбирается из многих возможных, называется

крите-рием.

При переходе начального состояния в конечное часто

существуют определенные средства, применение которых неизбежно,

потому что они определены теми, с чьим авторитетом инженер должен

считаться. Допустим, например, что при получении хлеба нужна печь,

а не электрическая плитка. Средства, которые должны быть

обязательно применены при решении задачи, называются

ограничениями.

Таким образом, задача существует тогда, когда требуется перейти

от одного состояния к другому, если существует более чем одно

возможное решение и если все возможные решения не очевидны.

Способ изображения инженерных задач с помощью «черного ящика»

показан на рисунке 1.7. При таком способе представления задач

необходимые преобразования заключены в «черном ящике»,

содержимое которого неизвестно, а известны лишь вход и выход. В

«черном ящике» могут быть ограничения или критерии оценки

возможных решений.

Инженерная задача – законченная единица инженерной

деятельности.

Древесная

масса

Бумага

Источник

энергии

Тепло

Речная

вода

Теплоноситель

Злаковая

культура

Спирт

Рисунок 1.7 – Примеры представления некоторых задач

с помощью «черного ящика»

Инженерная задача возникает всякий раз, когда требуется

перейти от исходного состояния к желаемому состоянию, причём пути

перехода заранее неочевидны, и их «цена» различна.

Конструкторская задача имеет место в том случае, если пути

достижения конечного состояния в принципе ясны, и требуется

проектирование изделия, технологии, системы мер.

Изобретательская задача имеет место в том случае, если

конструкторская задача не имеет удовлетворительного решения, и

требуется сотворить новый принцип достижения конечного состояния.

Задача проектирования – сложная комплексная задача,

являющаяся совокупностью конструкторских задач, в которую могут

иногда входить отдельные изобретательские задачи.

Задача изготовления – сложная комплексная задача, являющаяся

совокупностью конструкторских задач и, возможно, изобретательских

(последнее говорит о непроработанности этапа постановки на

производство).

Задача эксплуатации – комплексная задача, выражающая

комплексный подход к потреблению конечного результата как

выражению задач изобретения и проектирования.

Задача ликвидации – сложная комплексная задача, являющаяся

совокупностью конструкторских задач и, возможно, изобретательских.

Прямыми инженерными задачами являются конструкторские и

изобретательские задачи стадий жизненного цикла изделия.

Обратные задачи – по выделению нежелательных эффектов

(НЭ) на разных стадиях жизненного цикла технической системы (ТС)

делятся на три группы:

– конструкторские задачи по ремонту и предотвращению НЭ;

– выявление причин «брака функционирования» ТС в конкретном

окружении (наблюденного НЭ): инженерно-исследовательские задачи

первого типа;

– нахождение технических решений (ТР), устраняющих

выявленный НЭ: изобретательские задачи;

– прогноз совокупности возможных НЭ (в особенности

опасностей и аварий): инженерно-исследовательские задачи второго

типа.

1.9 Инженерное дело на практике

Следует рассмотреть пример решения инженерной задачи в

повседневной работе инженера. После краткого описания проекта

следуют комментарии наиболее важных сторон решения инженерной

задачи.

Электронная вычислительная машина для обработки

информации. Один из инженеров компании, изготовляющей

электронную радиоаппарату, разработал проект диагностической

электронной вычислительной машины (ЭВМ), предназначенной для

помощи врачу при определении диагноза болезни. Врач, осматривая

пациента, вводит результаты осмотра в ЭВМ. Машина обрабатывает

поступившую информацию, сравнивая ее со сведениями,

накопленными в блоке памяти, и выдает заключение.

В таком заключении ЭВМ обычно указывает несколько

возможных заболеваний и степень вероятности каждого из них. Так,

например, получив данные о симптомах заболевания и поведения, о

самом пациенте (возраст, пол, вес, курит пациент или нет и пр.), ЭВМ

может указать, что вероятность заболевания А составляет 12 %,

заболевания В – 73 % и заболевания С – 2 %. Эти данные ЭВМ

сообщает на основе сравнения заложенных в ее блок памяти

симптомов болезней большого числа пациентов со сведениями о новом

больном. Эту же ЭВМ лишь с небольшими переделками можно

использовать для определения неисправностей различной аппаратуры,

скажем, автомобильного мотора.

Перед началом разработки такой ЭВМ дирекция компании

должна убедиться, что выпуск ЭВМ принесет прибыль. Поэтому

инженеру, предложившему разработать и выпускать такую ЭВМ,

поручают составить проект предварительных технических требований

к ЭВМ, разработать ее спецификацию, составить примерную смету

стоимости разработки и производства. Если после таких

предварительных расчетов окажется, что ЭВМ можно разработать и

начать выпуск при таких затратах, которые в конечном итоге будут

возвращены компании, то инженеру поручат закончить

проектирование ЭВМ.

Среди других тактико-технических требований, предъявляемых к

ЭВМ, может быть указана необходимость выдавать диагноз не позже,

чем через 30 с после ввода данных; машина не должна занимать много

места и должна питаться от электросети переменного тока. Дирекция

компании может дать инженеру двухмесячный срок на составление

предварительной спецификации и расчетов.

Комментарии. С точки зрения инженера рассмотренная выше

задача заключается в отыскании наиболее выгодного перехода от

суммы сведений о симптомах болезни к установлению вероятности

того или иного заболевания. Проектируемая ЭВМ должна

удовлетворять ограничениям, т.е. выдавать диагноз через 30 с, не быть

громоздкой и работать от электросети переменного тока. Кроме того,

машина должна быть минимальной по стоимости (один критерий),

отвечать вкусам будущих покупателей (другой критерий). Проект ее

должен быть разработан в назначенный срок – за два месяца.

В процессе проектирования инженер использует свои знания

и изобретательность, чтобы найти разнообразные варианты решения

поставленной задачи. Одним из этих вариантов может быть

использование ряда электронных приборов, установленных в

кабинетах врачей. С помощью такого компактного прибора врач может

передавать данные о симптомах заболевания на вход главной ЭВМ и

получать от нее напечатанный диагноз. Другой вариант решения:

можно установить

у каждого врача совершенно независимую ЭВМ, чтобы определение

диагноза производилось в кабинете. Достоинства этих двух вариантов

решения очевидны, но совершенно не очевидны связанные с каждым

из них затраты.

Инженер обдумывает также различные способы ввода данных в

ЭВМ и вывода из нее результатов, различные пути обработки данных.

Сочетание этих и многих других вариантов приводит к большому

числу возможных систем, причем все они могут быть реализованы, но

не все в равной мере подходящими. Необходимо оценить эти варианты

и прийти к одному, наилучшему решению.

Проектируя ЭВМ, инженер должен работать с людьми различных

специальностей. Среди них специалисты по сбыту, у которых он

узнает о требованиях заказчиков. Он консультируется также с врачами

и работает в тесном контакте с производственниками, чтобы

определить, как наиболее целесообразно может быть построен

избранный вариант машины. Инженеру понадобится также

консультация со специалистами по телефонии, так как он собирается

использовать телефонные линии для передачи информации, и со

многими другими специалистами.

Разработав проект, инженер представляет его дирекции компании

со сметой производственных расходов.

На первом этапе, когда для решения задачи требуется получить

тот или иной результат, о ней обычно говорят в общих чертах,

например, требуют разработать экономичный способ использования

энергии приливов и отливов.

Существует множество путей решения задачи. Группа инженеров

должна рассмотреть многие из них. Конечно, их знание и опыт играют

немаловажную роль, но главное, что требуется от каждого инженера, –

это изобретательность.

Оценивая различные возможные решения, инженер полагается на

свое мнение, так как у него нет времени на исчерпывающий анализ

всех возможных решений. Таким образом, главное, что характеризует

инженерное искусство, – это творческий подход при рассмотрении

возможных вариантов решений и собственное мнение при их оценке.

При разработке проекта инженерам приходится принимать

решение, так как заданные им сроки не всегда соответствуют реальным

возможностям. В результате инженер должен найти наилучшее

решение, не имея достаточного времени для оценки всех или

большинства из них.

Значение экономики в инженерном деле трудно преувеличить.

Для того чтобы инженер приносил пользу обществу, изделия,

изготовленные по его проектам, должны быть нужными и доступными

по цене потребителю. Инженер всегда должен думать об интересах

производства как с технической, так и с экономической точки зрения.

Инженер должен решать задачи, которые формулируются обычно

в виде общих требований к функциям, выполняемых прибором. Задача

инженера – реализовать эти требования в конкретном устройстве

(сооружении или технологическом процессе), которое дает нужный

технико-экономический эффект. Для того чтобы прийти к такому

решению, инженер должен применить свои знания, изобретательность,

выделяя из множества возможных вариантов решений наилучшие,

оценить эти варианты с точки зрения множества неуловимых и часто

противоречивых критериев. Ограниченное время не позволяет всегда

дать исчерпывающее описание всех возможных решений. Вместо этого

инженер вынужден полагаться на свое собственное суждение.

Чрезвычайно редко можно сейчас встретить инженерную задачу, в

которой экономические показатели не имеют значения.

1.10 Учебный план подготовки инженеров

Учебный план вуза – это утвержденный Министерством

образования документ, в котором устанавливается перечень

подлежащих изучению курсов с указанием объема в часах, отводимого

на лекции, лабораторные и практические занятия, расчетно-

графические и курсовые работы.

Лекция является одной из основных форм обучения и воспитания

студентов. На лекциях систематически излагаются основные разделы

дисциплин, рассматриваются методы решения главнейших