Четвертая промышленная революция и запрос на новые компетенции специалистов угледобывающих предприятий
Е.П. Ютяев, канд. техн. наук, генеральный директор АО «СУЭК-Кузбасс»
А.Н. Машнюк, зам. генерального директора по персоналу и АХД АО «СУЭК-Кузбасс»
Ю.В. Пыльнев, д-р техн. наук, проф., генеральный директор АО «ИК «НЕОТЕК МАРИН»
В.В. Бушуев, канд. техн. наук, проф., зам. генерального директора по развитию АО «ИК «НЕОТЕК МАРИН»
Введение
Четвертая промышленная революция стремительно преобразует весь мир. По масштабу, объему и сложности эта революция не имеет аналогов в истории человечества. Она порождает глобальную бескомпромиссную конкурентную борьбу мировых держав за лидирующее место в XXI в., за благополучие и безопасность населения своих стран, победа в которой будет определяться не располагаемыми ресурсами, а уровнем цифровизации экономики и общества.
Россия принимает новые вызовы глобального развития человечества и активно включается в новый технологический уклад. Президент РФ В.В. Путин в Послании Федеральному собранию Российской Федерации (01 марта 2018 г.), подчеркнул: «В мире сегодня накапливается громадный технологический потенциал, который позволяет совершить настоящий рывок в повышении качества жизни людей, в модернизации экономики, инфраструктуры, государственного управления… Насколько эффективно мы сможем использовать колоссальные возможности технологической революции, как ответим на её вызов, зависит только от нас» [1].
В 2017 г. в РФ были принята «Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 гг.» [2] и Федеральная программа «Цифровая экономика Российской Федерации» [3], которые стали руководством к действию как для органов исполнительной власти, организаций науки и образования, так и для реального сектора промышленного производства. Уже сегодня прорывные цифровые технологии, такие как использование искусственного интеллекта, роботизация производственных процессов, трехмерная печать сложных деталей, нанотехнологии и др., коренным образом преобразуют промышленность РФ.
Внедрение новых информационных технологий, образцов горного оборудования и машин, оснащенных цифровыми системами управления, контроля и защиты, автоматизированными системами управления технологическими процессами, внедрение цифровых систем связи, робототехники и др. в угледобывающей отрасли, в том числе на угольных шахтах АО «СУЭК-Кузбасс», направлено на решение задач значительного повышения производительности труда, обеспечения безопасности жизни и здоровья шахтеров.
За счет применения новейших технологий добычи угля, новых образцов горных машин и систем управления АО «СУЭК-Кузбасс» в последние годы регулярно покоряет мировые достижения по объему добычи угля и производительности (рис. 1), кроме того, снижаются показатели по аварийным происшествиям на шахтах.
Рис. 1 Рекордные показатели добычи угля на одной шахте АО «СУЭК-Кузбасс» в месяц
Уникальным достижением в области цифровизации и информатизации управления и обеспечения безопасности технологических процессов являются разработка и внедрение в АО «СУЭК-Кузбасс» информационно-аналитического комплекса «Единый диспетчерский автоматизированный центр» (ЕДАЦ).
Один из авторов теории «четвертой промышленной революции» профессор Клаус Шваб отмечает, что «с учетом ускоряющегося развития технологий, четвертая промышленная революция будет уделять особое внимание способности работников к постоянной адаптации и усвоению новых навыков и подходов в разнообразных контекстах» [4]. В этой связи в качестве одного из важнейших направлений реализации Федеральной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» было определено развитие кадровой политики и образования, по которому выделены следующие цели:
- создание ключевых условий для подготовки кадров цифровой экономики;
- совершенствование системы образования, которая должна обеспечить цифровую экономику компетентными кадрами;
- рынок труда, который должен опираться на требования к цифровой экономике;
- создание системы мотивации по освоению необходимых компетенций и участию кадров в развитии цифровой экономики РФ.
Современная горная техника, поступающая на шахты, требует наличия новых компетенцией у персонала, занятого её эксплуатацией. Автоматизация и роботизация технологических процессов на угольных шахтах не только повышает производительность труда, но и снижает риски чрезвычайных происшествий из-за «человеческого фактора».
Задачи по совершенствованию системы профессионального горного образования
Сложившаяся в течение десятилетий система высшего и профессионального технического образования в области горного дела рассчитана на длительные циклы учебного процесса (36 лет), содержание которого во многом консервативно как в части учебных программ, так и в части модернизации учебно-материальной базы. Часто из-за своей инерционности эта система образования не успевает за стремительными изменениями в технологическом укладе производства. Возникший и все более расширяющийся разрыв между сегодняшними потребностями производства в новых компетенциях специалистов и возможностями сложившейся системы технического образования их обеспечить (рис. 2) заставляет АО «СУЭК-Кузбасс» в инициативном порядке решать задачу дополнительного образования своих специалистов самостоятельно. При этом собственная система подготовки специалистов в АО «СУЭК-Кузбасс» остается встроенной в общую структуру образования горных специалистов, являясь в то же время её мобильной обновляемой частью.
Рис. 2 Соотношение темпов модернизации и производства с располагаемыми и потребными компетенциями специалистов
В новых условиях требования к системе подготовки кадров для АО «СУЭК-Кузбасс» должны являться откликом на потребности производства, реализацию программы оснащения производства новым оборудованием, машинами, цифровыми системами контроля и управления технологическими процессами и пр. (см. таблицу)
Четвертая технологическая революция, по мнению ученых, в ближайшее время приведет к чувствительным последствиям в социальной сфере, изменит саму сущность труда за счет снижения доли ручного и малоавтоматизированного труда (труда разнорабочих) в пользу увеличения занятости операторов автоматизированных машин и оборудования, систем управления и контроля. Многие монотонные и несложные действия вместо рабочих смогут выполнять роботы. Снижение занятости рабочих невысокой квалификации приведет к унификации их предназначения, снижению номенклатуры рабочих профессий. Высвобождающиеся из производственного процесса рабочие будут вынуждены переучиваться на специальности более высокой квалификации. К этой ситуации необходимо готовиться уже сегодня как администрации предприятий, так и самим рабочим. Указанное обстоятельство должно найти отражение в изменении структуры и содержания профессионально-технической подготовки в корпоративных учебных центрах и других учебных заведениях отрасли.
Новые задачи подготовки и переподготовки кадров для АО «СУЭК-Кузбасс» в 2018 г. были возложены на Центр подготовки и развития персонала АО «СУЭК-Кузбасс» (ЦП и РП). В настоящее время идет формирование и отладка учебного процесса.
Рис. 3 Учебный класс Центра подготовки и развития персонала АО «СУЭК-Кузбасс»
По нашему мнению, концепция построения учебного процесса в ЦП и РП должна учитывать следующие аспекты:
- динамику изменения номенклатуры горного оборудования и машин, поступающих и находящихся в процессе эксплуатации на шахтах, изменение оснащенности шахт новыми элементами информационных и других технологий;
- продолжительность жизненного цикла горного оборудования и машин на шахтах АО «СУЭК-Кузбасс». Содержание этапов эксплуатации и ремонта отечественной и зарубежной техники, выбранный тип её обслуживания (аутсорсинг, обслуживание своими силами или смешанный тип);
- необходимые компетенции специалистов предприятия для эксплуатации и ремонта располагаемой и планируемой к поступлению техники. Располагаемый и потребный кадровый состав рабочих и инженерных специалистов в штатном расписании АО «СУЭК-Кузбасс»;
- формирование учебных планов и программ для подготовки специалистов с учетом целесообразной глубины знаний и навыков и продолжительности подготовки;
- учебно-материальная база ЦП и РП должна быть способна адаптивно приспосабливаться к постоянно меняющейся номенклатуре горного оборудования и машин, поступающих на шахту, и обеспечивать максимальную эффективность учебных мероприятий. Создание УМБ должно осуществляться при оптимизации затрат и ожидаемой эффективности обучения.
Таким образом, главным требованием к организации учебного процесса, составу учебно-материальной базы ЦПРП АО «СУЭК-Кузбасс» становится их способность постоянно меняться, адаптироваться к меняющемуся производственному процессу на шахтах, обеспечивая при этом высокую эффективность учебных мероприятий.
Использование информационных технологий в учебном процессе – ключ к успеху
Указанным требованиям в наибольшей мере отвечает системное использование современных информационных технологий как в организации и планировании занятий, так и в широком внедрении компьютерных обучающих программ, автоматизированных компьютерных обучающих систем и электронных тренажерных комплексов в учебный процесс.
В ходе учебных мероприятий с использованием информационных технологий может быть достигнута их максимальная эффективность за счет активного вовлечения обучаемых в учебный процесс, применения интерактивных методов, использования наглядных и динамичных средств отображения учебных объектов. Для различных форм проведения занятий (теоретические, практические или тренажерные) может быть использован свой программный инструментарий. Например, в компьютерных обучающих программах (КОП), решающих задачу теоретической подготовки, широко используются интерактивные и анимационные схемы, понятийные дисплейные имитаторы, видеоролики, интерактивные 3D-модели и анимация. В другом случае для отработки практических навыков могут быть использованы тренажерные программы с использованием дисплейных имитаторов технических средств и пультов управления горным оборудованием. Кроме того, использование современных 3D-технологий позволяет создавать системы, позволяющие обучаемым погружаться в виртуальную и дополненную реальность (VR и AR) для имитации их нахождения в реальных условиях угольной шахты, что значительно повышает эффективность занятия.
Неотъемлемой частью специального программного обеспечения современных компьютерных обучающих комплексов являются автоматизированные системы руководства обучением, которые позволяют управлять занятием (тренировкой), изменять темп занятия, менять внешние условия, оценивать действия обучаемых в текущем времени или осуществлять этапные (итоговые) экзамены. Использование локальных вычислительных сетей позволяет проводить групповые сетевые тренировки разнородных специалистов, занятых в едином технологическом процессе. Другим важнейшим преимуществом информационных технологий обучения является возможность их использования для дистанционного обучения. Адаптивность компьютерных обучающих комплексов к быстроменяющимуся составу горного оборудования, систем управления и технологических процессов на шахтах достигается за счет возможности оперативной модернизации специального программного обеспечения АКОС, при сохранении базового аппаратного комплекса.
В этой связи цифровизация и информатизация учебного процесса выбраны нами в качестве основного тренда в развитии системы подготовки и переподготовки кадров для АО «СУЭК-Кузбасс».
Рис. 4 Структурная схема специального программного обеспечения АКОС
В качестве пилотного проекта реализующего возможности автоматизированных компьютерных обучающих систем (АКОС) в учебном процессе ЦП и РП стала поставка в 2018 г. «Интерактивного электронного тренажера по эксплуатации шахтного подвесного локомотива DLZ 210F c дизелем John Deere 6068», разработанного АО «ИК «НЕОТЕК МАРИН». В основу разработки легли уникальные научно-технические заделы АО «ИК «НЕОТЕК МАРИН», полученные при выполнении работ по гособоронзаказу и получившие новую жизнь по программе конверсии технологий предприятий ОПК.
В состав данной автоматизированной компьютерной обучающей системы входит десять унифицированных рабочих мест обучающихся (РМО) и пост руководства обучением (ПРО), объединенных в единую локальную вычислительную сеть (ЛВС).
В состав специального программного обеспечения (СПО) данной АКОС входят интегрированная база данных и знаний (ИБДиЗ), компьютерные обучающие программы (КОП), дисплейные имитаторы (ДИ) и тренажные программы (ТП), предназначенные для теоретического обучения и отработки алгоритмических навыков управления локомотивом и его эксплуатации машинистами подвесных локомотивов типа DLZ210F. Модуль руководства обучением АКОС, кроме функции информационно-методической поддержки проведения учебных занятий (режимы непосредственного обучения и самоконтроля полученных знаний), также выполняет функции этапного контроля уровня знаний и практических навыков обучающихся (на экзаменах, зачетах и других видах контроля или тестирования) с формализованным анализом, визуализацией и архивированием результатов обучения за заданный период времени.
Примеры реализации компьютерных обучающих программ показаны на рис. 5.
Рис. 5 Примеры реализации компьютерных обучающих и тренажерных программ
Сегодня ИЭТ DLZ 210F принят в опытную эксплуатацию, которая позволит проанализировать его эффективность в действии, продолжить предметное совершенствование специального программного обеспечения и аппаратных средств по этому локомотиву и по перспективным АКОС для другого оборудования. В ближайшей перспективе планируется продолжить совместную работу АО «СУЭК-Кузбасс» и АО «ИК «НЕОТЕК МАРИН» по дальнейшему внедрению в учебный процесса ЦП и РП современных информационных технологий, приступить к разработке АКОС для наземного локомотива, проходческого, очистного комбайнов, автоматизированной механической крепи, конвейерных установок и др. В ближайшей перспективе в качестве прорывного решения при разработке АКОС по горному оборудованию может стать создание групповых компьютерных тренажерных систем, на которых будут одновременно отрабатываться совместные действия операторов различных горных машин в едином технологическом процессе. В целях оптимизации затрат на развитие ЦП и РП, рачительного использования уже имеющегося потенциала создаваемые АКОС должны быть органично интегрированы в существующую учебно-материальную базу ЦП и РП, иметь логистическую связь с уже имеющимися компьютерными обучающими системами, полунатурными и натурными тренажерами.
Дальнейшее развитие УМБ ЦП и РП, открытие новых оборудованных аудиторий, установка электронных, натурных тренажеров, внедрение АКОС, а также расширение номенклатуры обучаемых специалистов и сопутствующие этому постоянные изменения учебных планов и программ, потребуют уже в самое ближайшее время перестройки системы управления всем учебным процессом в ЦП и РП. Решить эту задачу комплексно и эффективно может позволить разработка и внедрение автоматизированной компьютерной системы управления учебным процессом. Такая система управления, по замыслу, должна обеспечить:
- анализ потребности и обеспеченности предприятия кадрами необходимой квалификации на текущий период и на перспективу с учетом плана переоснащения и модернизации шахт;
- разработку основных технических требований к КОП, АКОС, ТК, другим средствам обучения, планируемым к разработке и поставке в ЦП и РП;
- планирование подготовки специалистов с заданными компетенциями, количества обучаемых и учебных групп, продолжительности подготовки, разработку квалификационных требований, учебных планов, программ, тематических планов и других организационно-методических документов;
- планирование количества преподавателей, ассистентов и технических специалистов, участвующих в учебном процессе, их обучения;
- планирование использования учебных классов, тренажеров, лабораторий, учебных кабинетов ЦП и РП и объектов производственной практики, в том числе планирование перезагрузки специального программного обеспечения и изменение конфигурации АКОС;
- анализ посещаемости занятий, текущей и этапной успеваемости, определение проблемных тем и вопросов, качества преподавания, выработка рекомендаций;
- анализ отзывов о подготовленности выпускников, полученных от руководителей структурных подразделений АО «СУЭК-Кузбасс», формирование рекомендаций по компенсации недостатков в подготовке обучаемых.
Разработка указанной комплексной системы управления учебным процессом ЦП и РП также могла бы стать предметом совместной работы АО «СУЭК-Кузбасс» и АО «ИК «НЕОТЕК МАРИН».
Кроме непосредственной подготовки рабочих и операторов горного оборудования, на ЦП и РП планируется возложить функции научного и методического центра АО « СУЭККузбасс», в котором должны сосредотачиваться отечественные и мировые научно-технические знания и практики по горному делу, организованы курсы, занятия, семинары с инженерно-техническим составом шахт, техническим руководством по их изучению и внедрению в производство. При взаимодействии с горными университетами на базе ЦП и РП планируется организовать заочную подготовку аспирантов из числа инженеров, а также работу научно-технического совета предприятия. Для решения этих задач потребуется создать программно-аппаратный комплекс, использующий мощную базу данных и знаний, с использованием современных интернет-технологий.
Заключение
1. Воздействие четвертой промышленной революции на экономику России, на систему высшего и среднего технического образования в РФ, в том числе по горным специальностям, становятся все более ощутимым. Необходимо срочно принимать решения системного характера по адаптации горного образования к новым и быстро меняющимся условиям.
2. Тема влияния революционных технологических преобразований на характер труда шахтеров, систему специального и профессионального образования кадров, внедрение современных информационных систем в образовательный процесс должна стать предметом широкого обсуждения с участием Министерства науки и высшего образования РФ, Министерства просвещения РФ, Министерства труда и социальной защиты РФ, горных университетов и руководителей горнодобывающих предприятий.
3. Опыт применения современных информационных технологий при организации учебного процесса в ЦП и РП АО «СУЭК-Кузбасс» показывает их высокий потенциал и эффективность при подготовке специалистов по эксплуатации горной техники.
Акционерное общество «Сибирская угольная энергетическая компания» (СУЭК) – одна из ведущих угледобывающих компаний мира, крупнейший в России производитель и поставщик угля на внутренний рынок и на экспорт.
Стратегия СУЭК в области управления персоналом направлена на обеспечение наличия необходимого кадрового состава с требуемым уровнем квалификации и компетенций для достижения наших операционных целей.
Производительность труда на предприятиях СУЭК – самая высокая в угольной отрасли Россиии соответствует лучшим мировым показателям. Внедрение новых подходов, позволили СУЭК увеличить производительность труда более чем в 2 раза за последние десять лет.
Акционерное общество «Инжиниринговая компания «НЕОТЕК МАРИН» (АО «ИК «НЕОТЕК МАРИН») с 2003 года разрабатывает и серийно поставляет современные, надёжные и наукоемкие аппаратно-программные комплексы, предназначенные для решения актуальных задач, стоящих перед ВМФ РФ по направлениям интегрированной логистической поддержки, информационного обеспечения живучести морских технических объектов, обучения и тренажа специалистов.
АО «ИК «НЕОТЕК МАРИН» предлагает использовать научнотехнические заделы и информационные технологии для высокотехнологичных решений в интересах развития горной промышленности в рамках программы по конверсии технологий предприятий оборонно-промышленного комплекса.
196084, Санкт-Петербург, ул. Заставская, 23
тел.: +7 (812) 740-63-52 факс: +7 (812) 334-41-23
е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
