Разработка урока на тему «Возможности информационных технологий по управлению жизненным циклом машиностроительного изделия» в контексте ФГОС
план-конспект занятия

Банникова Ирина Владимировна

Разработанный урок ставит своей целью развитие у студентов мотивации к  изучению информационных технологий, развитие способности к самоорганизации. Основная, предметная цель урока - определение этапов жизненного цикла машиностроительного изделия., знакомство с ИТ поддержки ЖЦИ. В ходе урока студенты производят поиск и выделение информации в разных источниках (учебная литература, ресурсы Интернета); разрабатывают и создают интеллект-карты с помощью программы XMind.

 

 

Скачать:


Предварительный просмотр:

Разработка урока на тему «Возможности информационных технологий по управлению жизненным циклом машиностроительного изделия» в контексте ФГОС

Выполнила Банникова Ирина Владимировна, преподаватель Санкт-Петербургского технического колледжа

Санкт-Петербург, 2018


ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ        3

ТЕХНОЛОГИЯ «РАЗВИТИЕ КРИТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ»        4

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА В КОНТЕКСТЕ ФГОС        9

ВЫВОДЫ        15

ЛИТЕРАТУРА (БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ)        16

ПРИЛОЖЕНИЯ        17

Приложение 1.  Презентация        17

Приложение 2. Текст для осмысления        20

Приложение 3. Правила составления интеллект-карт        27

Приложение 4. Таблица для этапа рефлексии        27


ВВЕДЕНИЕ

Системно-деятельностный подход – технологическая основа Федеральных государственных образовательных стандартах второго поколения, который ориентирован на развитие у учащихся способов выполнения различных видов деятельности, что позволяет учащимся видеть различные ситуации в поле возможных собственных действий по ее преобразованию, делая учащихся более свободными при выполнении действий в новых ситуациях.

Внедрение ФГОС, основанных на системно-деятельностном, компетентностном подходах в образовательный процесс предполагает глубокие системные преобразования всего образовательного процесса школы, начиная с целеполагания и заканчивая оцениванием результатов образования. В этой связи становятся актуальными вопросы: Как спроектировать урок с учетом требований ФГОС? Как должна измениться система оценивания учебных достижений учащихся? Как отследить эффективность урока?

В данной работе осуществляется разработка урока по алгоритму проектирования урока с точки зрения требований новых ФГОС.

Для  реализации поставленных целей выбрана технология развития критического мышления.


ТЕХНОЛОГИЯ «РАЗВИТИЕ КРИТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ»

Технология «Развитие критического мышления» разработана Международной ассоциацией чтения университета Северной Айовы и колледжей Хобарда и Уильяма Смита. Авторы программы – Чарльз Темпл, Джинни Стил, Курт Мередит. Эта технология является системой стратегий и методических приемов, предназначенных для использования в различных предметных областях, видах и формах работы. Она позволяет добиваться таких образовательных результатов как умение работать с увеличивающимся и постоянно обновляющимся информационным потоком в разных областях знаний; умение выражать свои мысли (устно и письменно) ясно, уверенно и корректно по отношению к окружающим; умение вырабатывать собственное мнение на основе осмысления различного опыта, идей и представлений; умение решать проблемы; способность самостоятельно заниматься своим обучением (академическая мобильность); умение сотрудничать и работать в группе; способность выстраивать конструктивные взаимоотношения с другими людьми.

В настоящее время школа и колледж призваны воспитать свободную, развитую и образованную личность, владеющую определенным субъективным опытом, способную ориентироваться в условиях постоянно меняющегося мира.

Формирование критического мышления в период расширения информационного пространства приобретает особую актуальность. Под критическим мышлением в обучающей деятельности понимают совокупность качеств и умений, обусловливающих высокий уровень исследовательской культуры студента и преподавателя, а также “мышление оценочное, рефлексивное”, для которого знание является не конечной, а отправной точкой, аргументированное и логичное мышление, которое базируется на личном опыте и проверенных фактах. (Загашев И.О., Заир-Бек С.И., 2003)

В основе технологии формирования критического мышления через чтение и письмо лежит теория осмысленного обучения Л.С. Выготского «…всякое размышление есть результат внутреннего спора, так, как если бы человек повторял по отношению к себе те формы и способы поведения, которые он применял раньше к другим.» (Выготский, 1984: 243), а также идеи Д. Дьюи, Ж. Пиаже и Л.С. Выготского о творческом сотрудничестве ученика и учителя, о необходимости развития в учениках аналитически-творческого подхода к любому материалу.

В качестве целей при изучении, в частности, информатики выступает не обучение как таковое, при  котором содержанием будут лишь практические знания, навыки и умения, а образование личности. При этом важно сформировать у учащихся комплекс медиаобразовательных умений, включающих:

  • находить требующуюся информацию в различных источниках;
  • критически осмысливать информацию, интерпретировать ее, понимать суть, адресную направленность, цель информирования;
  • систематизировать информацию по заданным признакам;
  • переводить визуальную информацию в вербальную знаковую систему и обратно;
  • видоизменять объем, форму, знаковую систему информации;
  • находить ошибки в информации, воспринимать альтернативные точки зрения и высказывать обоснованные аргументы;
  • устанавливать ассоциативные и практически целесообразные связи между информационными сообщениями;
  • уметь длительное время (четверть, учебное полугодие, учебный год или другой отрезок  времени) собирать и систематизировать тематическую информацию;
  • уметь вычленять главное в информационном сообщении, отчленять его от «белого шума» и т.д.

Суть медиаобразования  ясно отражена в мыслях Я.А. Коменского, что «учитель должен думать о том, чтобы сначала сделать ученика пригодным для восприятия образования. Учитель, прежде чем образовывать ученика своими наставлениями, сначала должен пробуждать в ученике стремление к образованию, делать ученика, по крайней мере, годным к образованию». Не объем знаний или количество информации, уложенное в голову ученика, является целью образования, а то, как умеет управлять этой информацией: искать, наилучшим способом присваивать, находить в ней смысл, применять в жизни. Не присвоение «готового» знания, а конструирование своего, которое рождается в процессе обучения.

Три фазы технологии развития критического мышления:

I фаза Вызов: пробуждение имеющихся знаний интереса к получению новой информации

II фаза Осмысление содержания: получение новой информации

III фаза Рефлексия: осмысление, рождение нового знания

Фаза вызова. Часто отсутствие результативности обучения объясняется тем обстоятельством, что преподаватель конструирует процесс обучения, исходя из поставленных им целей, подразумевая, что эти цели изначально приняты учащимися как собственные. В то же время многие известные ученые-дидакты, которые развивают в своих исследованиях идеи конструктивистского подхода в обучении (Дж. Дьюи, Б. Блум и другие), считают, что необходимо дать возможность учащемуся самому поставить цели обучения, создающие необходимый внутренний мотив к процессу учения. Если предоставить возможность учащемуся проанализировать то, что он уже знает об изучаемой теме, это создаст дополнительный стимул для формулировки им собственных целей-мотивов. Именно эта задача решается на фазе вызова.

Второй задачей, которая решается на фазе вызова, является задача активизации познавательной деятельности учеников. Роль преподавателя на этом этапе работы состоит в том, чтобы стимулировать учащихся к вспоминанию того, что они уже знают по изучаемой теме, способствовать бесконфликтному обмену мнениями в группах, фиксации и систематизации информации, полученной от учащихся. На данном этапе важным является правило: «Любое мнение учащегося ценно».

Фаза осмысления содержания. В процессе реализации смысловой стадии учащиеся вступают в контакт с новой информацией. Быстрый темп изложения нового материала в режиме слушания и письма практически исключает возможность его осмысления. Одним из условий развития критического мышления является отслеживание своего понимания при работе с изучаемым материалом. Организация работы на данном этапе может быть различной. Это может быть рассказ, лекция, индивидуальное, парное или групповое чтение или просмотр видеоматериала. В любом случае это будет индивидуальное принятие и отслеживание информации. Авторы педагогической технологии развития критического мышления отмечают, что в процессе реализации смысловой стадии главная задача состоит в том, чтобы поддерживать активность учащихся, их интерес и инерцию движения, созданную во время фазы вызова.

На фазе осмысления содержания учащиеся:

  • Осуществляют контакт с новой информацией.
  • Пытаются сопоставить эту информацию с уже имеющимися знаниями и опытом.
  • Акцентируют свое внимание на поиске ответов на возникшие ранее вопросы и затруднения.
  • Обращают внимание на неясности, пытаясь поставить новые вопросы.
  • Стремятся отследить сам процесс знакомства с новой информацией, обратить внимание на то, что именно привлекает их внимание, какие аспекты менее интересны и почему.
  • Готовятся к анализу и обсуждению услышанного или прочитанного.

Преподаватель на данном этапе:

  • Может быть непосредственным источником новой информации. В этом случае его задача состоит в ее ясном и привлекательном изложении.
  • Если учащиеся работают с текстом, учитель отслеживает степень активности работы, внимательности при чтении. Для организации работы с текстом учитель предлагает различные приемы для вдумчивого чтения и размышления о прочитанном.

Фаза рефлексии. Роберт Бустром в книге «Развитие творческого и критического мышления» отмечает: «Рефлексия – особый вид мышления... Рефлексивное мышление значит фокусирование вашего внимания. Оно означает тщательное взвешивание, оценку и выбор». В процессе рефлексии та информация, которая была новой, становится присвоенной, превращается в собственное знание. Анализируя функции двух первых фаз технологии развития критического мышления, можно сделать вывод о том, что, по сути, рефлексивный анализ и оценка пронизывают все этапы работы. Однако рефлексия на фазах вызова и реализации имеет другие формы и функции. На третьей же фазе рефлексия процесса становится основной целью деятельности учащихся и учителя.

На фазе рефлексии учащиеся систематизируют новую информацию по отношению к уже имеющимся у них представлениям, а также в соответствии с категориями знания (понятия различного ранга, законы и закономерности, значимые факты). При этом сочетание индивидуальной и групповой работы на данном этапе является наиболее целесообразным. В процессе индивидуальной работы (различные виды письма: эссе, ключевые слова, графическая организация материала и так далее) ученики, с одной стороны, производят отбор информации, наиболее значимой для понимания сути изучаемой темы, а также наиболее значимой для реализации поставленных ранее индивидуально целей. С другой стороны, они выражают новые идеи и информацию собственными словами, самостоятельно выстраивают причинно-следственные связи. Учащиеся помнят лучше всего то, что они поняли в собственном контексте, выражая это своими собственными словами. Такое понимание носит долгосрочный характер.


МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА В КОНТЕКСТЕ ФГОС

Тема урока «Возможности информационных технологий по управлению жизненным циклом машиностроительного изделия», 3 курс колледжа, дисциплина «Информационные технологии в профессиональной деятельности», специальность «Технология машиностроения»

Тип урока: Урок изучения нового материала

Цели урока: получение знаний по разделу «Информационные технологии в машиностроении», формирование у учащихся системы практически ориентированных знаний в области PLM  – технологий и привлечение внимания будущих потенциальных инженеров к различным аспектам деятельности машиностроительного предприятия.

Задачи урока:

образовательные:

  • дать представление о жизненном цикле машиностроительного изделия;
  • сформировать понимание необходимости применения эффективных информационных технологий  в условиях конкуренции;
  • расширение понятийной базы за счет включения в нее новых элементов.

развивающие:

  • формировать интеллектуальные умения критического мышления;
  • формировать умения работать с различными источниками информации, в различных поисковых системах;
  • освоение работы в XMind – программе для организации своих идей, составления планов, создания и проектирования некой системы с единым центром.

воспитательные:

  • способствовать воспитанию грамотных деловых людей, нацеленных на дополнительное самообразование;
  • развивать трудолюбие и инициативу.

Планируемые результаты урока:

Личностные 

  • Формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов.
  • Формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, взрослыми в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой деятельности.
  • Развитие способности к самоорганизации.

Предметные

  • Знание этапов жизненного цикла машиностроительного изделия.
  • Знакомство с современными информационными технологиями поддержки ЖЦИ.

Метапредметные 

  • Регулятивные УУД: формировать цель деятельности (постановка учебной задачи); планировать свою деятельность; прогнозировать результат (презентация интеллект-карты); контролировать свою деятельность (соответствие цели и определенной самостоятельно программе); корректировать деятельность; оценивать полученный результат.
  • Познавательные УУД: производить поиск и выделение информации в разных источниках (учебная литература, ресурсы Интернета); разработка и создание интеллект-карты с помощью программы XMind.
  • Коммуникативные УУД:  планирование и осуществление учебного сотрудничества с учителем и сверстниками; постановка вопросов как инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; разрешение конфликтов; управление поведением партнеров по проекту; умение выражать свои мысли, владение монологической и диалогической формами речи.

Необходимое оборудование:

Компьютер, мультимедийный комплекс (проектор или доска).

Дидактическое обеспечение

Правила составления ментальных карт (интеллект-карт).

Формы контроля и диагностики достижения результатов обучения

Самооценка проекта. Экспертная оценка одноклассников.

Литература и Интернет-ресурсы

Основная:

  • ГОСТ 34.003-90 “Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения”
  • ГОСТ 23501.101-87 “Системы автоматизированного проектирования. Основные положения”
  • ГОСТ 23501.108-85 “Системы автоматизированного проектирования. Классификация и обозначение”
  • Михеева Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учебное пособие.   – М.: ОИЦ "Академия", 2013

Дополнительная

  • Левин В.И. Информационные технологии в машиностроении: учебник для студ. сред. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2006

Интернет-ресурсы

ЭОРы: презентация «Машиностроение
в условиях рынка. Возможности ИТ по управлению ЖЦИ»

Группы 301 и 303

Тема Возможности информационных технологий по управлению жизненным циклом машиностроительного изделия 

Цели урока:

Личностные – Развитие мотивации изучения информационных технологий, развитие способности к самоорганизации

Метапредметные – Производить поиск и выделение информации в разных источниках (учебная литература, ресурсы Интернета); разработка и создание интеллект-карты с помощью программы XMind.

Предметные – Определить этапы жизненного цикла машиностроительного изделия. Знакомство с ИТ поддержки ЖЦИ.

Этапы урока

Цели (личностные, метапредметные и предметные результаты)

Организация познавательной деятельности учащихся учителем (прием, технология)

Деятельность учителя

Продукт деятельности обучающихся

Деятельность учащихся

Форма контроля результатов

Индивидуализация обучения

Организационный этап

Формирование доброжелательной атмосферы

Приветствие учащихся, определение отсутствующих, проверка готовности к уроку, организация внимания

Проверяют готовность к уроку

Планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками

Организует пары учащихся для выполнения задания

Занимают места

Этап подготовки к активному сознательному усвоению знаний

Демонстрация презентации «Машиностроение в условиях рынка»

Мотивация к усвоению нового материала

Обращается к учащимся как к будущим специалистам, понимающим важность владений ИТ в условиях конкуренции на рынке труда

Смотрят презентацию

Показ практической значимости нового материала

Задает вопрос об   экономической эффективности производства.

Совместно с преподавателем определяют  задачу современного производства: сокращение времени на производство при минимальных затратах

Формирование  цели деятельности

Поясняет, как мир новых информационных технологий открывает широкие возможности в области автоматизации жизненного цикла изделий

Формулируют цель: сделать обзор современных ИТ в машиностроении

Планирование своей деятельности; прогнозирование результата

Просит предложить способы достижения поставленной цели, формулирует задание.

Предлагают способ достижения поставленной цели

Этап усвоения новых знаний

Знание этапов жизненного цикла машиностроительного изделия

Демонстрация схемы «Этапы жизненного цикла изделия и их компьютерная поддержка»

Знакомство с современными информационными технологиями поддержки ЖЦИ

Предлагает к изучению учебный текст

Изучающее чтение предложенного текста

Производить поиск и выделение информации в разных источниках;

планировать свою деятельность; формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, взрослыми в процессе образовательной деятельности

ИКТ-технология

Предлагает задание разработать в XMind интеллект-карту

Создают интеллект-карты в программе XMind, работая в парах

Демонстрация интеллект-карты,

Проверка интеллект-карты, экспортированной в изображение

Закрепление изученного на уроке, рефлексия

Проверка понимания сущности новых понятий учащимися

Совместное заполнение на доске таблицы «Классификация ИТ»

Умение корректировать деятельность; оценивать полученный результат

Организует взаимооценку интеллект-карт, обмен мнениями о работе

Обсуждают трудности в выполненной работе

Подведение итогов урока

Умение выражать свои мысли, владение монологической и диалогической формами речи

Предлагает учащимся сформулировать вывод по итогам изученного материала

Формулируют вывод: Автоматизация жизненного цикла изделий –необходимое условие в условиях конкуренции

Задание на дом и инструктаж по его выполнению

Контролировать и корректировать свою деятельность, оценивать полученный результат.

Составить тезисы ответа на вопрос «В чем заключается концепция технологии PLM

Записывают задание в тетрадь

ВЫВОДЫ

Представленная методическая разработка является опытом практической реализации системно-деятельностного подхода в обучении.

Выполнив поставленные задачи, приходим к выводу, что принципиальным отличием технологии системно-деятельностного метода от традиционной технологии демонстрационно-наглядного метода обучения является то, что предложенная структура описывает деятельность не учителя, а учащихся.

Основная идея системно-деятельностного подхода состоит в том, что новые знания не даются в готовом виде. Учащиеся «открывают» их сами в процессе самостоятельной исследовательской деятельности. Задача учителя при введении нового материала заключается не в том, чтобы все наглядно и доступно объяснить, показать и рассказать. Преподаватель должен организовать исследовательскую работу учащихся, чтобы они сами додумались до решения проблемы урока и сами объяснили, как необходимо действовать в новых условиях. Функция преподавателя заключается не в обучении, а в сопровождении учебного процесса. Учебный же материал играет роль образовательной среды, а не результата, который должен быть получен учащимися. Результаты занятий допускают даже неокончательное решение главной проблемы, что побуждает учащихся к поиску других решений, к развитию ситуации на новом уровне.


ЛИТЕРАТУРА (БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ)

  1. Бустром Р. Развитие творческого и критического мышления. СПб: «Альянс «Дельта», 2003. – 134 с.
  2. Заир-Бек С.И., Муштавинская И.В. Развитие критического мышления на уроке. М.: «Просвещение», 2011. – 223 с.
  3. Загашеев И.О., Заир-Бек С.И. Критическое мышление: технология развития. СПб: «Альянс «Дельта», 2003. – 284 с.
  4. Асмолов А.Г. Системно-деятельностный подход в разработке стандартов нового поколения/Педагогика М.: 2009 – № 4, стр. 18-22.


ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.  Презентация

D:\АППО_2018\Банникова_Задания для АППО\ВЫПУСКНАЯ РАБОТА\1МАШИНОСТРОЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РЫНКА\Слайд1.JPG

D:\АППО_2018\Банникова_Задания для АППО\ВЫПУСКНАЯ РАБОТА\1МАШИНОСТРОЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РЫНКА\1МАШИНОСТРОЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РЫНКА.jpg

D:\АППО_2018\Банникова_Задания для АППО\ВЫПУСКНАЯ РАБОТА\1МАШИНОСТРОЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РЫНКА\1МАШИНОСТРОЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РЫНКА.jpg

D:\АППО_2018\Банникова_Задания для АППО\ВЫПУСКНАЯ РАБОТА\1МАШИНОСТРОЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РЫНКА\Слайд7.JPG

D:\АППО_2018\Банникова_Задания для АППО\ВЫПУСКНАЯ РАБОТА\1МАШИНОСТРОЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РЫНКА\Слайд8.JPG

D:\АППО_2018\Банникова_Задания для АППО\ВЫПУСКНАЯ РАБОТА\1МАШИНОСТРОЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РЫНКА\1МАШИНОСТРОЕНИЕ В УСЛОВИЯХ РЫНКА.jpg


Приложение 2. Текст для осмысления

Возможности информационных технологий по управлению жизненным циклом разработки и изготовления изделия в машиностроении

Начиная с 80-х годов XX века одним из направлений повышения эффективности производства стало широкое применение компьютерных и информационных технологий.

Информационные технологии в машиностроении – это новые интеллектуальные инструменты для обработки информации, которая формируется при проектировании и производстве изделий машиностроения и приборостроения. Они не только изменяют традиционные формы работы инженера, но и предъявляют более высокие требования к его профессиональной подготовке: пользователь должен уметь не только работать с различными проблемно-ориентированными системами автоматизированного проектирования, но и понимать методологию решаемых задач. В далеком прошлом остались инженерные службы предприятий, в которых работали десятки и даже сотни низкооплачиваемых специалистов: конструкторов, технологов, плановиков и экономистов

Инженер-машиностроитель сегодня — это специалист широкого профиля с высочайшим уровнем профессиональной подготовки, знающий в совершенстве один или два иностранных языка и постоянно повышающий свою квалификацию путем освоения новых компьютерных технологий.

Сегодня рабочее место инженера невозможно представить без ПК, оснащенного программными продуктами, позволяющими автоматизировать задачи управления предприятием, конструирования изделий, проектирования технологических процессов, управляющих программ для станков с ЧПУ и технологической оснастки. Разработаны также и системы управления дискретными производственными процессами.

Возможность передачи информации (трехмерных параметрических моделей изделий, чертежей, технологических процессов, управляющих программ и др.) между автоматизированными рабочими местами позволила создать интегрированные программные комплексы, которые уже пришли или в ближайшее время придут на большинство машиностроительных предприятий.

Мир новых информационных технологий открывает широкие возможности в области автоматизации жизненного цикла изделий.  

Жизненный цикл изделия в машиностроении в реалиях современной производственной и экономической ситуации можно разделить на следующие этапы (Рис. 1):

  • маркетинговые исследования;
  • разработка технического здания;
  • конструирование изделия;
  • подготовка производства;
  • производство;
  • эксплуатация;
  • утилизация.

Рис. 1. Сопоставление этапов жизненного цикла и задач соответствующих средств автоматизации

Автоматизация каждого этапа из этой цепочки является важной качественной и экономической характеристикой изделия.

На сегодняшний день развитие вычислительных ресурсов и средств коммуникации позволяет говорить об автоматизации процессов на протяжении всего жизненного цикла изделия. Процессы разработки, подготовки производства, изготовления, маркетинга и продажи, эксплуатации и поддержки подчиняются одним законам и реализуются в среде однородных информационных технологий и могут быть формализованы.

Появление мощных  и доступных компьютеров, глобальной сети и т.д. обусловило возможность ведения единого процесса по проектированию, производству, эксплуатации, сертификации, вплоть до утилизации  в едином виртуальном пространстве. Этот процесс стер национальные границы.

Например, Рынок аэрокосмических систем и облик ЛА стали формироваться новыми технологиями.  Ведущие лаборатории IBM в Северной Америке, Европе и Азии, в сотрудничестве с более чем полусотней других компаний провели научно-исследовательские и экспериментальные работы в этой области и уже сегодня установили новую планку стандарта в программном обеспечении промышленного бизнеса, воплотив его в технологии PLM (Product Life Cycle Management) .

В настоящее время уже никого не нужно убеждать в том, что повышение конкурентоспособности предприятия напрямую связано с управлением одним из стратегических ресурсов – информацией о продукции. Вопрос теперь состоит в том, чтобы устранить существующие на предприятиях недостатки в управлении этой информацией и правильно использовать современные решения в этой области. В нашей стране по-разному называли подходы, применяемые в управлении информацией о продукции: CALS-технологии, ИПИ-технологии, PLCS, теперь настала эра PLM.

Термин PLM (Product Lifecycle Management) применяется для обозначения процесса управления полным циклом изделия – от его концепции, через проектирование и производство до продаж, послепродажного обслуживания и утилизации. PLM – это набор возможностей, которые позволяют предприятию эффективно обновлять свои продукты и релевантные услуги на протяжении полного бизнес-цикла. PLM – это один из четырех краеугольных камней в ИТ-структуре любого производственного предприятия, наряду с ERP, SCM и CRM.

В чем суть технологий PLM

Вся информация об изделии, начиная с чертежей и заканчивая крепежом при сборке, до мельчайших подробностей вносится в электронную базу данных, где прослеживается жизненный цикл изделия и каждой детали: где и кто изготовил, из какого металла и каким способом штамповали, на каких станках фрезеровали и т.д. – все до мельчайших подробностей. Принципиальным свойством такой информационной системы является возможность не только описать структуру выпускаемого изделия, но и технологии изготовления, и более того – накапливать на последующих этапах всю информацию об изготовлении каждой детали и узла, произведенных ремонтах и заменах и т.д. Информация в достаточной мере детализируется, чтобы при необходимости можно было восстановить полную историю каждой детали, выявить причины отказов и быстро внести необходимые изменения. Информационной базой пользуются не только конструкторские и технологические службы, но также службы технической подготовки и управления производством предприятия-изготовителя, поскольку формируется полная информационная модель изделия, начиная от конструкторской спецификации и заканчивая данными о фактическом изготовлении.

Основными компонентами PLM-системы являются:

  • PDM-система (PDM – Product Data Management). Система управления данными об изделии, является основой PLM, предназначена для хранения и управления данными;
  • CAD-система (CAD – Computer Aided Design). Проектирование изделий;
  • CAE-система (CAE – Computer Aided Engineering). Инженерные расчеты;
  • CAPP-система (CAPP – Computer Aided Production Planning). Разработка техпроцессов;
  • CAM-система (CAM – Computer Aided Manufacturing). Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ;
  • MPM-система (MPM – Manufacturing Process Management). Моделирование и анализ производства изделия.

Под PLM-системой мы понимаем не один суперпродукт, а совокупность программных продуктов (в том числе, от разных поставщиков, хотя некоторые производители стараются закрыть всю линейку). PLM-система должна решать задачи как создания инженерных данных (средствами CAD/CAE/CAPP/CAM/MPM-систем), так и задачи управления инженерными данными (средствами PDM-системы). Система должна обмениваться данными с системой управления проектами и АСУП/ERP-системой, а также, при необходимости, с информационными системами заказчика или смежников предприятия.

Как видно, ключевую роль в PLM играет PDM-система, задачей которой является предоставление нужных данных в нужное время в нужной форме в соответствии с правами доступа.

Основными функциями PDM-системы являются:

  • Хранение данных и документов (включая изменения) и обеспечение быстрого доступа к ним;
  • Электронный документооборот (управление процессами проектирования);
  • Управление структурой изделия, включая управление конфигурацией;
  • Ведение классификаторов и справочников.

Наиболее типичные задачи, решаемые при помощи PDM-систем:

  • Электронный архив документации (конструкторской, технологической, организационно-распорядительной, проектной, нормативно-технической);
  • Электронный документооборот (согласование данных и документов, контроль исполнения);
  • Управление разработкой данных и документации (совместная работа в рабочей группе, управление составами и конфигурацией изделий);
  • Компьютерная система менеджмента качества;
  • Электронные справочники (материалы, ПКИ, стандартные изделия и т. д.).

Преимущества PLM

У специалистов предприятий зачастую возникают сложности и сомнения, когда от них требуется сформулировать преимущества от автоматизации вообще и от внедрения PLM в частности. Без предоставления таких «доказательств» первые лица зачастую отказываются финансировать проекты и совершенно правы. На наш взгляд, весь широкий спектр преимуществ, связанный с управлением инженерными данными, можно условно свести к достаточно лаконичному списку:

  • Повышение производительности труда сотрудников;
  • Сокращение сроков подготовки производства;
  • Повышение качества продукции и степени удовлетворенности клиентов;
  • Снижение стоимостных издержек;
  • Сопровождение интеллектуальной собственности предприятия;
  • Обеспечение данными АСУП/ERP-системы;
  • Соответствие предприятия требованиям ISO 9000.

Задачи, решаемые системами автоматизации различных этапов жизненного цикла, различны. Это обуславливает различия в функциональном наполнении таких систем, в их технических и стоимостных характеристиках. Анализируя задачи различных  этапов жизненного цикла, с каждым его структурным элементом можно ассоциировать класс систем, отвечающий его задачам.

Для автоматизации этапа проектно-конструкторских работ используются CAD/CAM пакеты. Как правило, это системы твердотельного параметрического моделирования так называемого тяжелого класса. Численный – прочностной, аэродинамический и т.д. анализ осуществляется на CAE системах и приложениях. Проектирование производства включает в себя формализацию техпроцессов в соответствующих системах. На этой стадии рассчитываются управляющие программы для станков с ЧПУ. Их корректность и точность оценивается в системах имитации.  Планирование производства на современном этапе включает создание виртуальных моделей цехов, расчет эргономики сборочного процесса. Кроме того, планирование производства подразумевает моделирование материальных потоков на предприятии. Продажа и дистрибуция, помимо сбора и хранении информации о поставщиках и заказчиках, подразумевает подготовку рекламных проспектов, создание презентаций, что подразумевает возможность моделирования виртуальной реальности и наглядную демонстрацию поведения в ней изделия. Автоматизация обслуживания подразумевает моделирование процессов ремонта и эксплуатации, их эргономические характеристики. Таким образом, можно выделить круг задач, решаемый системами геометрического моделирования на каждом этапе автоматизации жизненного цикла. Задача организации управления жизненным циклом изделия заключается в организации эффективного функционирования рассмотренных программных компонентов в рамках единого программного комплекса над единым информационном полем.


Приложение 3. Правила составления интеллект-карт

  1. Центральный образ (символизирующий основную идею) рисуется в центре листа
  2. От центрального образа отходят ветки первого уровня, на которых пишутся слова ассоциирующиеся с ключевыми понятиями, раскрывающими центральную идею.
  3. От веток первого уровня при необходимости отходят ветки 2 уровня разукрупнения, раскрывающие идеи написанные на ветках 1-го уровня.
  4. По возможности используем максимальное количество цветов, для рисования карты.
  5. Везде, где возможно, добавляем рисунки, символы, и другую графику, ассоциирующиеся с ключевыми словами.
  6. При необходимости рисуем стрелки, соединяющие разные понятия на разных ветках.
  7. Для большей понятности нумеруем ветки и добавляем ореолы.

Приложение 4. Таблица для этапа рефлексии

Классификация ИТ

Этап ЖЦИ

Информационная технология этапа

Маркетинговые исследования

CRM

Конструирование изделия

CAD

CAE

Подготовка производства

CAPP

CAM

Производство

MES

SCADA

Эксплуатация

IETM

Утилизация

IETM


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Методическая разработка урока по теме:«Возможности Интернета. Работа в сети Интернет».

Вашему вниманию предлагается методическая разработка урока и  презентации учащихся, позволяющиее  более наглядно раскрыть тему.Internet безусловно представляет собой очень важный источ...

Разработка урока по дисциплине «Основы информационных технологий»

Профессия «Мастер по обработке цифровой информации», 1 курс. Тема: «Электронная почта»...

Разработка урока на тему : "Основы общей технологии металлов"

Разработка  урока-презентации на тему : "Основы общей технологии металлов"...

Методическая разработка урока по теме "Психологическая характеристика темперамента личности. Управление сотрудниками с учетом темперамента."

Знакомство с новыми понятиями: темперамент, типы темперамента, история возникновения учения о темпераменте. Определение студентами своего типа темперамента. Узнать, как можно управлять сотрудниками с ...

Тема выступления: "Информационные технологии в обучении. Применение информационных технологий на уроках биологии."

Содержание 1. Педагогические цели использования ИТ 2. Методические возможности средств ИТ 3. Классификация педагогических программных средств 4. Использование информационных технологий на урока...

Разработка урока по теме "Профессиональное самоопределение". Технология 8 класс.

Данный урок технологии  "Профессиональное самоопределение" относиться к разделу "Современное производство и профессиональное самоопределение" разработан с профориентационной с...