Опыт участия в движении ПРОФЕСИОНАЛЫ по направлению Юниоры компетенция «Изготовление прототипов

Опыт участия в движении WorldSkills Russia по направлению Юниоры компетенция «Изготовление прототипов»

(Филиппов Михаил Юрьевич -  учитель технологии МОАУ “СОШ №34” города Оренбурга)

Слайд 1 – Титульный лист

Тема моего выступления: “Опыт участия в движении WorldSkills Russia по направлению Юниоры компетенция «Изготовление прототипов»”.

Я вам расскажу о том, как проходят состязания молодых специалистов WorldSkills в компетенции «Изготовление прототипов», обучение команды и о пользе подобного опыта для детей и их наставников.

Слайд 2 – Описание компетенции

Прототипирование - это инженерно-конструкторская работа, связанная с созданием опытных образцов для последующих исследований, тестирования и прочих проверок. Прототипы могут быть как действующими моделями, предназначенными для испытаний, так и недействующими (имитация/макет), которые используются для определения эстетических параметров и на предмет соответствия техническому заданию.

Слайд 3 – Суть прототипирования

3D-моделирование - это создание трехмерных изображений и компьютерной графики с помощью специального софта. Проектирование и 3D моделирование изделий производится в CAD программе (это может быть Инвертор, Компас, Fusion 360 и др.). Термином «CAD» обозначается использование технологии компьютерного проектирования, которая предназначена для решения конструкторских задач.

В современном мире - это востребованная сфера деятельности: например, 75 % каталога «ИКЕА» выполнено в 3D.

После 3D моделирования макет физического объекта загружается в 3D-принтер и печатается.

Слайд 4 – Требования к квалификации

Специалист по созданию прототипов должен владеть рядом навыков, таких как знание 3D CAD-систем и САМ-систем, включая фрезеровку, печать и иные виды машинной обработки САМ, вакуумное литье, создание прототипов с использованием ручных инструментов и механизмов, а также окрашивание распылением и финишная обработка.

Задание, которое будет поставлено перед участниками, известно примерно за месяц и состоит из набора чертежей. Задача ребят состоит в создании 3d-модели, подготовке всего необходимого для ее реализации с помощью аддитивных технологий, чертежей по ГОСТу, настройке 3d-принтера, запуске деталей в печать и их постобработка.

Единой формулы успеха здесь как правило не существует, важен индивидуальный подход. Если готовить ребят «с нуля» для победы, потребуется около года занятий, чтобы команда была готова ко всему. За месяц до соревнований выкладывают задания и начинается тренировка их выполнения: создание комплекта деталей, моделей и готового экземпляра для испытаний. Важным условием является работоспособность созданного прототипа.

Слайд 5 – фото ученики пришли в ГТТ на консультацию по WorldSkils

В феврале 2021 года в движении WorldSkills Russia по направлению Юниоры мы решили попробовать что-то новое для нас в направлении «Прототипирование». И мы решили нахрапом, почти без подготовки попытаться и победить.

К сожалению, в следующий этап мы не прошли, но как говорится: «если выигрываешь, то получаешь приятные эмоции, призы и т.п. а если нет, то получаешь хотя бы опыт».

Слайд 6 – Готовый прототип

Смысл соревнования заключается в том, что ребята должны не просто, смоделировать, а еще и сделать полноценное изделие. Согласитесь, гораздо интереснее, когда в конце соревнования получаешь что-то осязаемое, а не электронную модель.

Слайд 7 – Пример задания компетенции

Содержанием конкурсного задания являлось изготовление прототипа “Приспособления для пайки плат (“Третья рука”)”. Участники соревнований получили описание изделия, чертеж, триангулированные модели, инструкции по внесению конструктивных изменений. Участникам предлагалось создать 3D модели деталей изделия с 1 по 16 включительно согласно чертежу, и произвести сборку в САПР (CAD). Предоставить дизайнерское цветовое решение для прототипа.

И наша команда приступила к работе.

Слайд 8 – фото 1 участников

Конкурсанты при помощи оборудования цифровых производств, материалов для литья, ручного и электроинструмента изготавливают все необходимые детали для сборки прототипа «Приспособление для пайки плат», в течение всех конкурсных дней.

Слайд 9 – фото 2 участников

Печать на 3D-принтерах во внерабочее время не ограничена. Все раздельные детали должны иметь фиксацию по сопрягаемым поверхностям.

Слайд 10 – фото 3 участников

Учащиеся льют силикон в форму, которую смоделировали и распечатали на 3d принтере.

Слайд 11 – фото 4 участников

Новшеством в этом году было необходимым условием выполнения задания изготовление минимум одной детали по средствам САМ обработки на станке с ЧПУ.

Слайд 12 – фото 5 участников

В результате подготовки и выполнения CAM обработки участники сдавали:

-         файл управляющей программы для станка с ЧПУ;

- текстовый документ (.*PDF; .*RTF; .*doc; и т.д.) проекта САМ обработки (описание технологического процесса обработки детали);

- заготовку из модельного пластика, с отмеченной нулевой точкой старта обработки, осями и номером участника.

Слайд 13 – фото 6 участников

Кроме этого нужно было спаять и установить электрическую схему подключив 7 светодиодов к источнику питания через кнопку.

Слайд 14 – Покраска деталей прототипа

Покраска производится в специально отведенном для этого месте, при проведении покрасочных работ участник обязан использовать средства защиты рук, зрения и дыхания.

Слайд 15 – Сборка прототипа

Сборка и проверка функциональности прототипа подразумевает выполнение сборки деталей, и проверки функциональности прототипа для обеспечения его работоспособности. 

Слайд 16 – Прототип

В итоге работы ребят получается реальное изделие, которое  не должно иметь, после обработки, фрагменты поддержки и другие побочные элементы, не относящиеся к геометрии 3D-модели прототипа.

У соревнований есть замечательная фишка, в случае выигрыша ты переходишь в следующий тур. Таким образом, получается целая серия соревнований: отборочные, региональные, национальные.

Слайд 17 – Итог

Какие можно сделать выводы из этого соревнования.

В этом учебном году мы желаем обязательно пройти этот путь вновь, так как направление очень и очень интересное.

Основная идеология таких мероприятий заключается в популяризации технических профессий. Ни для кого не секрет, что Россия испытывает кадровый голод в сфере инженерных и рабочих специальностей. Подобные соревнования призваны популяризировать технические профили всех уровней: от сварщиков и сельскохозяйственной техники до профессий будущего – прототипирования, композиционных материалов, производства беспилотников и т.п.

Для ребят есть несколько причин участия в данных соревнованиях: во-первых, достижения в JuniorSkills и подобных конкурсах – это отличный бонус к портфолио при поступлении в ВУЗ. Школьникам, которые еще не начали свой карьерный путь и уже стали профессионалами, не надо искать, куда идти в будущем – работодатели сами их найдут, останется только выбрать компанию по душе.

Во-вторых, человек живет в обществе и СОГЛАСИТЕСЬ - одна из основных задач каждого из нас - улучшение качества жизни. Профессионалы в любой сфере каждый день работают над этим. Люди должны стремиться улучшать качество жизни в России и стараться поднять планку нашей страны.

Слайд 18 – Спасибо за внимание!

И в завершение, как говорил Конфуций: «Найди себе дело по душе и тебе не придётся работать ни дня в своей жизни».  Что и я постоянно говорю своим ученикам. Участие в Junior WorldSkills дает школьникам возможность осознанно выбрать профессию в быстро меняющемся мире и найти дело своей жизни, чтобы получать удовольствие от работы и развивать науку на пользу общества.

В довесок всему сказанному могу сказать, что для меня это огромный опыт, опыт не только приобретения профессиональных навыков, но и опыт личностного структурирования, самоконтроля, характера и выдержки. 

Спасибо за внимание!