Что такое инжиниринг: простыми словами
Узнайте, по какому принципу работают инжиниринговые компании и какой спектр услуг они предоставляют
Инжиниринг — это оказание широкого спектра инженерно-консультационных услуг, предоставляемого инжиниринговой компанией на основании заключенного контракта.
Содержание
Дополнительными задачами инжиниринга являются разработка и внедрение технологий производства, управление и менеджмент с целью повышения эффективности работы компании и ее скорейшего развития.
Давайте рассмотрим, какие существуют виды инжиниринга.
Виды инжиниринга
Существуют следующие виды инжиниринга.
Давайте теперь выясним, что такое инжиниринговая компания и ее функции.
Инжиниринговая компания
Фирмы в этой сфере могут обслуживать несколько компаний-заказчиков одновременно и привлекать к работе поставщиков оборудования при необходимости. Чаще всего инжиниринговая компания состоит из нескольких крупных предприятий или холдингов с разными функциями. Например, одна фирма занимается проектированием, другая — строительством, остальные — поставками и установкой оборудования, монтажом, технадзором, последующим обслуживанием и ремонтом.
Компании, которые способны выполнять весь процесс от начала до конца, называют инжиниринговыми компаниями полного цикла. В большинстве случаев инжиниринговые компании специализируются на строительстве, информационных технологиях, телекоммуникации и связи, и осуществляют полное руководство техническими проектами. Это включает в себя планирование локации для строительства, получение всех необходимых юридических разрешений и заключение договоров, поставку и техобслуживание оборудования, строительство и сдача объекта в эксплуатацию.
Давайте детальнее рассмотрим, какие услуги предоставляют инжиниринговые компании.
Услуги инжиниринга
В качестве примера давайте изучим услуги инжиниринговой компании, которая специализируется на строительстве. Эти услуги делят на следующие четыре типа.
Поздравляем, теперь вы знаете, что такое инжиниринг и какие виды услуг предоставляют компании в этой нише.
Компьютерный инжиниринг в инженерно-графическом образовании
Компьютерный инжиниринг это совокупность методов и средств практического решения инженерных задач с помощью компьютерной техники и прикладных информационных технологий, среди которых особое место занимают системы автоматизированного проектирования.
Повышенный интерес к проблемам автоматизации производственной деятельности посредством САПР проявляют предприятия и организации практически всех отраслей науки и производства. Их разработке и профессиональному применению придается первостепенное значение как за рубежом, так и в России, поскольку автоматизация проектирования является неотъемлемой составной частью приоритетных направлений научно-технического прогресса электронизации и комплексной автоматизации машино- и приборостроения. От успехов в создании и развитии САПР во многом зависят и сроки разработки образцов новой техники, и внедрение интегрированных автоматизированных производств, и рост производительности труда инженерно-технических работников.
Компьютерная техника и САПР предоставляют более производительные и эффективные методы геометрического моделирования объектов, широкие возможности баз данных и баз знаний. Без современных САПР сегодня уже невозможно проектирование сверхсложных изделий, так как они на высоком качественном уровне позволяют справляться с конструкторскими, расчетными и технологическими задачами. Представление знаний в системах искусственного интеллекта, к которым относятся и САПР, является одной из центральных проблем в процессе глобальной информатизации, поскольку информационные технологии могут эффективно имитировать поведение человека в той или иной области деятельности. В известной книге «Искусственный интеллект» А.Эндрю пишет: «Искусственный интеллект это область исследований, направленных на то, чтобы заставить машины выполнять функции, которые… способны выполнять люди». В активной информационной деятельности инженера компьютер и САПР являются интеллектуальными субъектами взаимодействия с ним, его партнерами и ближайшими помощниками. Поэтому использование новых информационных технологий САПР в инженерном образовании становится, по существу, социально-экономической потребностью, а использование графических навыков без знания информационных технологий сегодня уже невозможно. Таким образом, цель информатизации системы образования состоит во всеобъемлющей рационализации интеллектуальной деятельности за счет внедрения новых информационных технологий, в радикальном повышении эффективности и качества подготовки специалистов.
Рис. 1. Детандер — опытно-конструкторская работа группы студентов СГФТА, вошедшая в число десяти лучших работ в конкурсе, проводимом компанией PTC в США
В числе главных достоинств высококлассных САПР машиностроительной ориентации возможность виртуального параметрического 3D-моделирования деталей и сборочных узлов, полная ассоциативность, обеспечивающая мгновенное получение безошибочных аксонометрических и двумерных проекционных изображений созданных электронных моделей реальных изделий и обеспечение высокого стандартного качества чертежно-конструкторской документации.
В последние два десятилетия в высшей профессиональной школе постоянно ведутся работы по использованию современных технических компьютерных средств и новых информационных технологий при подготовке будущих инженеров. Передовой опыт информатизации и компьютеризации образования показывает явно выраженную тенденцию обучение студентов практическим аспектам новых информационных технологий и их применению в будущей профессиональной деятельности. Поэтому практически во всех технических вузах сегодня уже введены прикладные дисциплины, в зависимости от функциональной направленности применяемых в учебном процессе САПР, для обучения навыкам использования этих систем в будущей учебной и профессиональной деятельности. В одном учебном заведении для профессиональной подготовки студентов может использоваться целый комплекс систем автоматизированного проектирования различного назначения, причем во многих технических вузах применяются самые мощные интеллектуальные САПР параметрические, многомодульные, объектно-ориентированные, полифункциональные комплексные системы, способные заменить несколько систем узкоспециального назначения. С появлением таких САПР в образовательном процессе субъективные аспекты компьютерной техники (в качестве объектов освоения) стали определяться взаимообусловленной совместной деятельностью: организационно-методической со стороны педагога и учебно-профессиональной со стороны студентов. Такая работа направлена на достижение конкретных целей подготовки будущих специалистов с помощью обучения компьютерному проектированию.
Сегодня для всех очевидно, что профессиональная школа при выборе программных продуктов должна ориентироваться на реализацию прикладных функций НИТ. Каждому техническому вузу следует стремиться освоить и использовать мощный системный программный пакет, обеспечивающий трехмерное параметрическое моделирование. Выбор программных продуктов для использования в образовательных процессах каждого вуза должен основываться на том, чтобы подготовка специалистов велась в русле профессиональной направленности обучения.
Студенты Снежинской государственной физико-технической академии (СГФТА) имеют возможность освоить такие общепризнанные конструкторские системы среднего уровня, как SolidWorks, AutoCAD, КОМПАС, T-Flex, а также получивший мировую известность высококлассный программный продукт компании Parametric Technology Corporation Pro/ENGINEER. При этом приоритет отдается именно системе Pro/ENGINEER, поскольку более высокое качество информационных технологий автоматизированного проектирования подразумевает и более высокий уровень подготовки будущих специалистов. Системы автоматизированного проектирования используются в графической подготовке студентов СГФТА и как объект изучения, и как современное эффективное средство конструирования электронных моделей реальных изделий, а также служат для решения ряда педагогических задач. Возможности параметрического виртуального моделирования изделий любой сложности и реалистичность визуализации этой САПР представляют собой педагогический потенциал, который при создании определенных условий способствует не только приобретению знаний, умений и навыков автоматизированного конструирования, но и формированию творческих способностей, воображения, образно-графического и технического мышления, а также повышению инженерно-графической и информационной культуры студентов. Конструкторская направленность систем автоматизированного проектирования определила их место в числе общеинженерных дисциплин в первую очередь при графической подготовке и при изучении основ автоматизированного проектирования, а затем и при работе над курсовыми и дипломными проектами по конструкторско-технологическим специальностям.
Рис. 2. Курсовая работа студента Семена Подгорнова «Проектирование поверхностей сложной аэродинамической формы», представленная на 6-й всероссийский конкурс «Компьютерный инжиниринг»
Необходимость обучения студентов работе с интеллектуальными интерактивными системами автоматизированного проектирования продиктована современными квалификационными требованиями к молодым специалистам. Наличие множества проблем в российской экономике, производстве, науке, образовании и общественных отношениях на фоне достижений развитых стран мира требует переосмысления главных целей и задач отечественной профессиональной педагогики и пересмотра основополагающих требований к подготовке будущего инженера. В соответствии с образовательными концепциями нашего времени уровень профессиональной квалификации современного выпускника технического вуза прежде всего подразумевает его способность творчески решать задачи по созданию новой техники, по разработке высоких технологий, по оптимальной организации производства в условиях глобальной информатизации. А поскольку традиционная методика вузовской графической подготовки не обеспечивает надлежащих навыков конструирования, то крайне необходимо создавать новые эффективные технологии для обучения будущих специалистов конструированию на основе использования функциональных возможностей САПР, причем с выходом на конкретные технические решения. Опыт показывает, что полученных в студенческие годы знаний и умений, как правило, недостаточно для выполнения самостоятельных конструкторских работ, что приводит к длительной адаптации молодого специалиста к конкретным производственным условиям. Из этого следует, что изучение инженерно-графических дисциплин должно проводиться в атмосфере технического творчества, высшим проявлением которого является изобретательство. К тому же внедрение в образовательный процесс конструкторско-графических САПР переводит техническое творчество студентов в виртуальную область, когда творческие возможности вообще не имеют границ. Этому способствует и проведение различных конкурсов по компьютерному моделированию и графике среди студенческой молодежи, которые значительно активизируют учебно-познавательную и учебно-профессиональную деятельность студентов по освоению функциональных возможностей САПР (работы студентов СГФТА, приведенные на рис. 1-3, были представлены на всероссийских и международных конкурсах).
Конструкторская работа является одним из самых интересных направлений в творческой деятельности человека. В советские времена многие учащиеся были вовлечены в конструкторскую деятельность, но впоследствии данное направление не получило должного развития. Кроме того, за это время значительно изменились профессиональные и ценностные ориентиры в обществе, трансформировались личностные качества подрастающего поколения, в том числе студенческой молодежи. Чтобы устранить противоречия между современными квалификационными требованиями к выпускникам технических вузов и имеющимся уровнем инженерной подготовки молодежи нового поколения, профессорско-преподавательский состав СГФТА пытается внести свой вклад в решение комплексной проблемы обучения студентов младших курсов основам конструирования и формирования у них профессиональных качеств будущего специалиста.
Рис. 3. Работа студентов СГФТА, выполненная средствами САПР Pro/ENGINEER
Мы занимаемся разработкой вопросов о мотивации изучения конструкторско-графических дисциплин на базе интеллектуальных САПР, основываясь на принципах интенсификации познавательной и учебно-профессиональной деятельности студентов, овладевающих интеллектуальными компьютерными инженерными системами автоматизированного проектирования. Это обеспечивается виртуально и реально реализуемой технической идеей, вызывающей эмоциональный подъем и высокую работоспособность студентов. Поэтому при подборе задач для упражнений по обучению работе с САПР мы считаем очень важным, чтобы такие упражнения сочетали в себе подражательную и творческую деятельность, требовали от студентов хорошего пространственного представления, сообразительности, размышлений, ориентируя студентов на поиски собственных путей решения той или иной задачи (см. рис. 2). Если в основе овладевания знаниями и умениями путем тренировочных упражнений учащихся лежит лишь воспроизводящая деятельность, то это не только не способствует, но порой даже тормозит их умственное развитие. Развивающий характер упражнения носят лишь тогда, когда содержат творческие идеи, реализация которых требует от студентов оригинальных идей и самостоятельности мышления.
С педагогической точки зрения существенное значение имеют подходы к формам организации и методам аудиторной работы студентов с преподавателем, а также самостоятельной работы студентов. Работы, связанные с обучением студентов основам конструирования, должны быть в значительной мере самостоятельными, а коллективная работа должна предусматривать личную ответственность каждого студента за порученную ему часть общего дела. Совместная деятельность не только помогает учащимся легче усваивать необходимый материал, но и является необходимым условием последующей инженерной практики, ибо формирует такие качества, как профессиональное достоинство, обязательность, организованность, коммуникабельность, способность переживать за общее дело. В процессе самостоятельной учебно-профессиональной деятельности, подкрепляемой закономерным интересом учащихся к компьютерным системам автоматизированного проектирования как ко всему новому, закладываются основы для творческого и культурного саморазвития будущих специалистов.
Сегодня студенты СГФТА могут на высоком уровне выполнять заказы производства по дву- и трехмерному моделированию средствами САПР. Это подтверждено на деле. Так, на рис. 1 изображена трехмерная виртуальная модель детандера, главного функционального компонента автономной мини-электростанции, модель и полный комплект чертежей к которой были созданы группой студентов СГФТА средствами САПР Pro/ENGINEER.
Следует привести еще один пример. Особенность и новизна работы по созданию учебных пособий по начертательной геометрии заключается в том, что выполнена она самыми младшими студентами средствами инженерной САПР в учебном процессе, ассоциируемом с учебно-познавательной и учебно-профессиональной деятельностью. Практическая значимость работы заключается в применении учебных пособий для облегчения освоения студентами трудной, но очень важной фундаментальной инженерной дисциплины, а также в ее личностно-формирующей ориентации.
Татьяна Чемоданова
Доцент Снежинской государственной физико-технической академии, канд. пед. наук.
Компьютерный инжиниринг как инструмент инженерной деятельности
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 05.02.2017 2017-02-05
Статья просмотрена: 958 раз
Библиографическое описание:
Компьютерный инжиниринг как инструмент инженерной деятельности / Г. Б. Абилдаева, С. В. Зайцева, О. В. Мартыненко [и др.]. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 5 (139). — С. 31-33. — URL: https://moluch.ru/archive/139/39088/ (дата обращения: 10.12.2021).
Понятие инжиниринг, возникшее в Европе в XVI веке вместе с появлением инженерной профессии, означает практическое использование научно-технических знаний для создания систем, устройств, материалов и организации процессов [1].
Основная задача современной промышленности — создание глобально конкурентоспособной и востребованной продукции нового поколения в кратчайшие сроки, требует гораздо более быстрых темпов развития, коротких циклов, низких цен и высокого качества, чем когда-либо прежде.
Решение этой задачи стимулирует развитие современной инновационной экономики знаний в условиях стремительного развития технологий, тотальной компьютеризации и автоматизации, глобализации и гиперконкуренции, постоянно ускоряющихся изменений и кардинальной переоценке роли знаний:
1) Быстрое и интенсивное развитие и применение передовых информационно-коммуникационных технологий, наукоёмких компьютерных технологий, нанотехнологий, которое носит «надотраслевой характер», и способствует кардинальному изменению характера конкуренции и позволяет «перепрыгнуть» десятилетия экономической и технологической эволюции.
Риc. 1. Передовые информационно-коммуникационные технологии
2) Мировые наука и промышленность сталкиваются со всё более сложными комплексными проблемами, которые не могут быть решены на основе традиционных, «узкоспециализированных», подходов. Решение этих проблем приводит к интеграции отдельных научных дисциплин в меж-, мульти- и транс- дисциплинарные научные направления; к интеграции отдельных модулей и компонентов в иерархические системы более высокого уровня; к развитию мега-систем, которые обеспечивают уровень функциональности, который не достижим для их отдельных компонентов.
3) В фундаментальных научных исследованиях появился термин «меганаука», связанный с мегапроектами создания исследовательских установок, финансирование, создание и эксплуатация которых выходит за рамки возможностей отдельных государств: Международная Космическая Станция, Большой Адронный Коллайдер, Интернациональный Термоядерный Экспериментальный Реактор.
Рис. 2. Большой Адронный Коллайдер
4) Отличительной характеристикой времени является создание с применением современных нанотехнологий новых функциональных и smart-материалов; материалов с заданными физико-механическими и управляемыми свойствами, сплавов, полимеров, керамик; композитов и композитных структур, которые, с одной стороны, являются «материалами-конструкциями», а с другой стороны, сами являются составной частью или компонентом макроконструкции (автомобиля, самолета, и т. д.).
Для успешного решения перечисленных задач необходимы постоянная генерация, применение, накопление и трансфер новых знаний, создание и развитие наукоемких технологий с последующим их объединением в технологические цепочки нового поколения, разработка наукоемких инноваций и создание современных «цифровых» / «умных» производств.
Центральной и самой наукоемкой технологией среди всех технологий, обеспечивающих конкурентоспособность продукции нового поколения, является компьютерный инжиниринг, для которого характерны такие черты как мультидисциплинарность и надотраслевой характер.
Глубокое проникновение компьютерных технологий в инженерную деятельность определило возникновение качественно новых трендов в технологическом и промышленном развитии [1]:
– Рост сложности систем и интеграцию социальной составляющей в процессы проектирования и управления системами; переход на уровень работы с социотехническими системами;
– создание распределенных интегрированных рабочих сред — «интеллектуальных конвейеров»;
– переход к парадигме управления жизненным циклом продуктов и систем;
– разработку сложных цифровых моделей материалов, процессов, систем на основе интеграции научных знаний и применения статистических методов обработки большого количества данных (Big Data);
– переход к оперированию цифровыми моделями на всех стадиях жизненного цикла, включая проектирование материалов с заданными свойствами и моделирование поведения изделий, компонентов и систем.
Рис. 3. Рендер стадиона: получение изображения по модели с помощью компьютерной программы
Использование компьютерных технологий в инжиниринге позволяет справиться с вызовом значительного роста сложности при разработке высокоэффективных и безопасных технических систем, а также обеспечить высокую скорость создания новых продуктов в соответствии с запросами рынка. Использование компьютерных технологий позволяет сокращать время разработки и значительно экономить материальные затраты [2].
Применение компьютерного моделирования, современных средств коммуникации и совместной работы, позволяет радикально повысить производительность инженерного труда, обеспечить доставку необходимых компетенций в нужные место и время.
Такой конвейер для инженерного труда, оснащенный мощными инструментами автоматизации, моделирования и обработки информации, предоставляет конструктору, инженеру, технологу, проектировщику интеллектуальную коллективную рабочую среду с возможностями быстрой разработки изделий и систем практически любой сложности.
Тренды развития программного инжиниринга:
– Интеграция CAD/CAE-систем и составляющими PLM-продуктов;
– Рост интереса к решениям в области цифрового производства на основе 3D геометрических моделей и 3D оптимальных моделей, полученных в результате применения мультидисциплинарных CAE-систем и программных систем для оптимизации элементов конструкций;
– Решения для работы в географически распределенной среде;
– Переход головных разработчиков военной и специальной техники на контракты полного жизненного цикла;
– Рост спроса на мобильные и облачные технологии, интегрированные инженерные платформы, программное обеспечение с открытым доступом.
– Сегменты рынка и ключевых услуг технологического инжиниринга по отраслям:
– Авиакосмическая промышленность: Проектирование, расчетно-конструкторские работы, виртуальные испытания. Исследования, консультации, дизайн-услуги;
– Автомобилестроение: Проектирование, расчетно-конструкторские работы, виртуальные испытания. Технологический консалтинг и дизайн-услуги;
– Электротехника / Коммуникации и связь: Прикладные исследования в области электроники и электротехники, магнетизма и световых технологий для разработки новых технологий в области коммуникации, компьютеров, электромеханических систем, специального программного обеспечения;
– Промышленность/Строительство: Проектирование, расчетно-конструкторские работы, дизайн-услуги, консультационные услуги по эксплуатации крупных технических систем;
– Судостроение: Концептуальное проектирование, технологический консалтинг, дизайн-услуги;
– Машиностроение: Проектирование, расчетно-конструкторские работы, дизайн-услуги.
Компьютерный инжиниринг, аддитивные технологии, производство
Компьютерный инжиниринг и цифровое производство – комплекс мер для разработки промышленного дизайна, проведения необходимых расчетов, моделирования, проектирования, а также исследований и непосредственно производства. Цифровое аддитивное производство позволяет разрабатывать, создавать различные компоненты изделий, запчасти, детали сложных конструкций, выполнять печать на 3Д-принтерах.
Компания 3D Control использует современные системы и технологии цифрового производства для подготовки, реализации проектов разной сложности, а также серийного производства 3D-моделей высокой сложности.
Системы и технологии цифрового производства
Современные методы работы существенно расширили область применения таких производственных возможностей, в целом упростили все рабочие процессы:
Актуальные цифровые производственные технологии
К таким решениям, которые уже сейчас в работе использует 3D Control, можно отнести:
Наша компания работает с известными производителями оборудования: 3D Systems, Photoneo, Hexagon Metrology и другими. Плюс мы активно применяем собственные разработки, совершенствуя их и предлагая клиентам.
За качество обслуживания и сервиса отвечают наши эксперты, обученные в специализированных центрах и имеющие все соответствующие сертификаты. Если услуга актуальна для вас, обратитесь в 3D Control через форму на сайте или по телефону 8 (800) 201-55-75. Дополнительная контактная информация – в разделе «Контакты».
