Всероссийская олимпиада по инженерному анализу в Омске

С.П.Шамец, Н.М.Лазариди, Д.В.Шанин

Одним из приоритетных направлений работы Научно-технического центра «Автоматизированное проектирование машин» (НТЦ АПМ) является работа с вузами, ведь это кузницы молодых  и квалифицированных кадров для российской промышленности. Поскольку в настоящее время невозможно представить работу любого конструкторского отдела без применения современных программных средств автоматизированного проектирования, на плечи вузов ложится огромная работа, связанная с обучением студентов программному  обеспечению  в области САПР. НТЦ АПМ всячески старается помочь учебным заведениям. Это выражается, например, в специальной программе поставок высшим и учебным заведениям программного обеспечения под маркой APM WinMachine со значительными скидками и дополнительными бонусами, а также в выпуске многочисленных учебно-методических материалов. Например, в этом году издательство АПМ выпустило второе издание книги «Основы проектирования машин. Примеры решения задач» В.В.Шелофаста и Т.Б.Чугуновой с мультимедийным обучающим приложением.

Слово предоставляется проректору по учебной работе ОмГТУ А.В.Мышлявцеву

В связи с этим для компании НТЦ АПМ большое значение имеет обратная связь с учебными заведениями: важно знать, на каком этапе внедрения в учебный процесс находится программный комплекс APM WinMachine в конкретном вузе, навыки какого уровня получают студенты и т.д. С этой целью НТЦ АПМ ежегодно проводит два мероприятия: конкурс студенческих работ (об итогах IV ежегодного конкурса читайте в «САПР и графика» № 7’2006) и Всероссийскую олимпиаду по инженерному анализу.

Рис. 1. Твердотельная модель, выполненная Дмитрием Моисеевым, победителем в первой номинации

Рис. 2. Задание второй номинации — «Решение расчетно-проектировочных задач»

В этом году на базе Омского государственного технического университета 23 и 24 октября был проведен III тур Всероссийской студенческой олимпиады по инженерному анализу с использованием программного продукта APM WinMachinе, разработанного компанией НТЦ АПМ. Организаторами этого мероприятия выступили не только НТЦ АПМ и ОмГТУ, но и Министерство образования и науки Российской Федерации, а также правительство Омской области.

Жюри оценивает работы участников олимпиады

В этом году в Омск приехали команды из восьми городов России, в том числе из таких учебных заведений, как:

•  Сыктывкарский лесной институт (руководитель команды — З.И.Кормщикова);

•  Челябинский государственный агроинженерный университет (руководитель команды — В.И.Шатруков);

•  Уральский государственный горный университет (руководитель команды — Н.В.Савинова);

•  Омский государственный технический университет (руководитель команды — Н.М.Лазариди);

•  Мичуринский государственный аграрный университет (руководитель команды — Д.В.Пустовалов);

•  Уфимский государственный нефтяной технический университет (руководитель команды — В.В.Васильев);

•  Нижнетагильский технологический институт, филиал УГТУ-УПИ;

•  Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова.

Основными задачами олимпиады являются:

•  повышение уровня и качества подготовки студентов;

•  выявление талантливой молодежи для конкретизации их дальнейшей подготовки;

•  внедрение в учебный процесс преподавания общеинженерных дисциплин современных CAD/CAE-систем;

•  обмен опытом использования информационных технологий в учебном процессе между образовательными учреждениями.

Рис. 3. Работы студентов, боровшихся за победу во второй номинации

Целью заключительного тура Всероссийской студенческой олимпиады являлось выявление талантливых студентов в ходе решения сложных инженерных задач. Она определила и выбор программного продукта, с помощью которого данные задачи должны решаться, и состав номинаций, в которых состязались участники, и сложность заданий.

Рис. 4. Задание третьей номинации — «Проектирование конструкций»

Командная работа над заданием

Тематика номинаций и содержание заданий разрабатывались так, чтобы охватить практически весь круг задач, решаемых инженером при проектировании изделия: от создания эскиза конструкции до формирования конструкторской документации. С точки зрения учебного процесса для выполнения поставленных задач участникам олимпиады требуются глубокие знания по курсам деталей машин, теории машин и механизмов, сопротивления материалов, инженерной графики — то есть по основным общеинженерным дисциплинам.

Открытие олимпиады проходило в зале заседаний ученого совета ОмГТУ. С приветственным словом к участникам и руководителям команд обратились проректор по учебной работе ОмГТУ А.В.Мышлявцев и начальник ЦИТ ОмГТУ С.П.Шамец.

Для оценки работ конкурсантов было создано компетентное жюри, в состав которого вошли не только профессора и доценты соответствующих кафедр вуза, но и ведущие специалисты проектных организаций и КБ предприятий, а также представитель компании НТЦ АПМ:

•  Б.Н.Стихановский — докт. техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Детали машин» ОмГТУ;

•  Т.В.Станович — главный специалист строительного отдела ОАО «Омскнефтехимпроект»;

•  В.В.Мостовой — ведущий конструктор отдела криогенного оборудования ООО «НТК Криогенная техника»;

•  В.В.Коптелов — начальник конструкторского отдела ФГУП «Центральное конструкторское бюро автоматики»;

•  А.А.Замрий — канд. техн. наук, начальник отдела обучения научно-технического центра АПМ;

•  М.Б.Мехаев — канд. техн. наук, доцент кафедры «Детали машин» ОмГТУ;

•  Е.П.Степанова — канд. техн. наук, доцент кафедры «Сопротивление материалов» ОмГТУ.

В первой номинации — «Компьютерное моделирование» — участники должны были средствами программного комплекса APM WinMachine создать поверхностную и твердотельную пространственные модели, а также выполнить деталировочные чертежи полученных 3D-моделей. В конкурсе на данную номинацию использовались два модуля. Это APM Studio — пакет, позволяющий создать поверхностные и твердотельные модели, и APM Graph — плоский графический редактор. Обе программы поддерживают обмен плоской графической информацией, что позволяет использовать ранее созданные контуры в эскизе 3D-редактора как базу для построения чертежа в 2D-редакторе. Надо отдать должное участникам олимпиады, они прекрасно справились с поставленной задачей. Хотелось бы отметить тот факт, что наряду с твердотельным моделированием (наиболее развитым направлением в данной области) в этом году студенты продемонстрировали полное понимание специфики поверхностного моделирования — созданные поверхностные модели были выполнены очень качественно и при минимальных усилиях могли быть использованы для дальнейшего конечно-элементного анализа. Наилучшим образом с поставленными задачами справился участник команды Сыктывкарского лесного института Дмитрий Моисеев, который заслуженно занял первое место (рис. 1).

Рис. 5. Сборочный чертеж редуктора, выполненный победителями в третьей номинации

Рис. 6. Разработанная победителями в третьей номинации конструкция несущей части конвейера

Во второй половине того же дня  участники олимпиады приступили к выполнению задания второй номинации — «Решение расчетно-проектировочных задач».  Суть конкурса сводилась к проектированию мачты освещения открытого стадиона (рис. 2). При этом исходные данные были построены таким образом, чтобы студенты смогли проявить все свои творческие навыки и продемонстрировать свою техническую грамотность. Хотя на этот раз в олимпиаде не участвовали студенты строительных вузов, вызывает уважение та решимость, с которой студенты взялись за выполнение данной задачи. При проработке своих конструкций участники олимпиады были так увлечены, что не догадались посмотреть в окно, за которым виднелся стадион ОмГТУ, оборудованный похожими мачтами…

Желание справиться с поставленной задачей  привело к тому, что предложенных ребятами конструкторских решений было так много и они были столь оригинальны, что членам жюри было сложно выбрать лучшее. При этом следует отметить, что уровень владения инструментами используемого программного обеспечения (модулями системы АРМ WinMachine) явно повысился, что не может не радовать. Но поскольку жюри пришло к выводу, что качество проработки заданий (конструкторских решений) все-таки оставляет желать лучшего (рис. 3), то первое место в данной номинации было решено не присуждать.

Участники олимпиады

Во второй день олимпиады участники боролись за победу в третьей и последней номинации — «Проектирование конструкций». В качестве задания командам вузов (в состав команды, как правило, входило четыре человека) было предложено спроектировать ленточный конвейер (рис. 4). В целом это задание типично для курсового проектирования в рамках курса по деталям машин, однако время у ребят было ограничено (не более четырех часов) и на каждую команду выделялись два компьютера. Еще одна особенность данной номинации в том, что участники должны были действовать в команде, а это совсем непросто. Необходимо было распределить, кто и с какими элементами конструкции будет работать: кто-то проектирует механическую часть изделия, а кто-то — проектирует и проводит прочностной анализ рамной конструкции и роликов. При этом группы должны тесно взаимодействовать между собой, так как результаты по механической части являются исходными данными для дальнейшего прочностного анализа, и наоборот.

Хотя задание, как уже отмечалось, является типичным  для курсового проектирования в большинстве вузов, у участников олимпиады оно вызвало затруднения (рис. 5). Как показывает анализ работ, механическая часть была спроектирована большинством команд верно. Сложности возникли при разработке несущей части конвейера (рис. 6).

Интересную работу представили ребята из Сыктывкарского лесного института, занявшие в итоге 1-е место, 2-е место досталось команде Уральского государственного горного университета, а 3-е — команде Омского ГТУ.

К олимпиаде был приурочен и научно-методический семинар по обмену опытом преподавания инженерных дисциплин с использованием информационных технологий, в котором приняли участие в том числе и руководители команд, прибывших на олимпиаду. О положительном опыте системного использования модулей APM WinMachine в Уральском государственном горном университете рассказала Наталья Владимировна Савинова. С интересом были заслушаны и обсуждены сообщения других участников семинара. По итогам семинара было принято решение о подготовке материалов в виде статей и публикации их в научно-техническом журнале «Омский научный вестник».

На церемонии закрытия олимпиады победители были награждены дипломами и ценными призами (локальными и сетевыми рабочими местами программного комплекса APM WinMachine), предоставленными компанией НТЦ АПМ. Кроме того, документы на победителей направлены в рабочую группу Всероссийской студенческой олимпиады для награждения их дипломами ВСО и денежными призами.

Также было принято решение о проведении в 2007 году на базе Омского государственного технического университета и аналогичной олимпиады,  и научно-методического семинара по обмену опытом преподавания.

САПР и графика 12`2006