К 80-летию "СТАНКИНА"
Историческая справка и достижения кафедры «Компьютерные системы управления» МГТУ «Станкин» за последние 5 лет (период с 2005 года по 2009 год)
Краткая история кафедры
Кафедра была организована в августе 1986 года под названием «Числовое программное управление станками и комплексами» и стала первым в СТАНКИНЕ коллективом, ориентированным на профессиональное обучение в области аппаратуры и программного обеспечения систем управления объектами в режиме реального времени.
С самого начала деятельности новой кафедры и на протяжении последующих 20 лет, основным инициатором создания кафедры и руководителем учебного и научного направлений кафедры был выдающийся ученый в области создания новых концепций систем числового программного управления, заслуженный деятель науки РФ, почетный работник высшего образования РФ, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой Сосонкин Владимир Лазаревич.
Первоначально в составе кафедры работало всего 5 преподавателей, но, тем не менее, уже в 1988 году состоялся массовый выпуск специалистов, которые в составе кафедры «Станки» были ориентированы на специальность «Автоматизация технологических процессов и производств».
В начале 90-х годов, с одной стороны, объективные внешние факторы резко уменьшили рынок потребности в специалистах по числовому программному управлению станками и комплексами; с другой стороны, интенсивное развитие информационных технологий и средств глобальных коммуникаций открыло новые возможности в подготовке специалистов. В этом контексте руководством кафедры было принято решение о расширении тематики учебных и научных разработок кафедры, в связи с чем в 1993 году кафедра получила новое название – кафедра «Компьютерные системы управления».
Новые задачи и новые возможности определили необходимость изменения как количественного, так и качественного содержания преподавательского и инженерного состава кафедры: на решение новых задач были приглашены квалифицированные специалисты из научно-исследовательских институтов и других Вузов г. Москвы и Московской области. При этом к 1995 году контингент преподавателей вырос до 16 человек, а количество инженеров - до 5 человек.
К достижениям кафедры этого периода следует отнести разработку концепции подготовки специалистов нового уровня в рамках специальности «Автоматизация технологических процессов и производств», отображенного в специализациях: «Компьютерные системы управления в производстве и бизнесе» и «Электроника и программное обеспечение компьютерных систем управления». Эти специализации вошли в стандартный перечень специализаций для остальных Вузов России, в рамках специальности «Автоматизация технологических процессов и производств». Кроме того, на кафедре «с нуля» был разработаны ряд новых дисциплин, которые в последующие годы вошли в учебные планы многих Вузов страны и стали «каноническими». В качестве примера можно привести такой неполный список разработанных дисциплин: «Теория дискретных систем управления», «Управление процессами, объектами и системами», «Операционные системы и базы данных», «Структура и математическое обеспечение систем управления», «Графические средства и интерфейс оператора», «Управление цикловой автоматикой» и ряд других дисциплин.
При этом высокий уровень научных исследований, а также пионерские разработки основополагающих компонентов учебного процесса, качественно высокий уровень которых стал общепризнанным, привели к тому, что кафедра «Компьютерные системы управления» стала головной кафедрой среди объединения Вузов РФ, в рамках УМО АМ, для подготовки специалистов по специальности «Автоматизация технологических процессов и производств». Этим лидером кафедра остается и по нынешний день.
Основные направления деятельности кафедры в настоящее время (за период с 2005 года по 2009 год)
Учебно-методическая работа кафедры
Состав кафедры и среднее количество выпускаемых специалистов в год
Преподавательский состав кафедры «Компьютерные системы управления» за отчетный период претерпел некоторые изменения. В 2002/2003 учебном году общее число преподавателей было 11 человек: из них на должности профессора – 3 человека, на должности доцента – 6 человек, на должности старшего преподавателя – 2 человека. Имеют ученые степени: д.т.н. – 2 человека, к.т.н. – 4 человека.
В настоящее время, в 2009/2010 учебном году, на кафедре работает 16 преподавателей: из них на должности профессора – 5 человек, на должности доцента – 6 человек, на должности преподавателя – 5 человека. Преподавателей с ученой степенью – 74%. Из них: с ученой степенью: д.т.н. – 2 человека (14%), к.т.н. – 9 человек (60%).
За указанный период в каждом учебном году было подготовлено и выпущено специалистов (при плановом приеме на первый курс – 50 студентов):
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
2009 |
Всего: |
С инженерной подготовкой: |
|||||
23 спец. |
33спец.
|
28 спец. |
28 спец. |
41спец. |
153 спец (31 спец. за 1 год) |
С бакалаврской подготовкой: |
|||||
43 спец. |
31 спец. |
36 спец. |
44 спец. |
31спец. |
185 спец (37 спец. за 1 год) |
С подготовкой магистров: |
|||||
6 спец. |
5 спец. |
5 спец. |
6 спец. |
3 спец. |
25 спец (5 спец. за 1 год) |
Анализ методических материалов, подготовленных на кафедре за отчетный период
За отчетный период было выпущено 14 учебно-методических материалов, из них наиболее значимыми являются:
-
Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Системы числового программного управления: Учебное пособие. – М. : Логос, 2005. – 296 с.
-
Шемелин В.К., Коткин Г.Г., Ли-Хуа-Цинь Алгебраические методы в моделировании и управлении автоматизированными производственными системами, Учебное пособие. – М.6 ИЦ МГТУ «Станкин», 2005. – 88 с.
-
Коткин Г.Г., Шемелин В.К., Жильцов К.С. Алгебраические модели интегрированных производственных систем. Учебное пособие. – М.: ИЦ МГТУ «Станкин», 2006. – 84 с.
-
Никишечкин А.П. Теория дискретных систем управления. Учебное пособие. – М.: ИЦ ГОУ МГТУ «Станкин», 2006 – 242 с.
-
Шемелин В.К., Хазанова О.В. Управление системами и процессами . Учебник для технических вузов. – Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2007.- 320 с.
-
Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Программирование систем числового программного управления: Учеб. пособие. – М. Логос, 2008. – 344 с. + компакт-диск. ISBN 978-5-98704-296-8.
Все перечисленные издания имеют гриф допуска Учебно-методического объединения вузов (УМО АМ) при Министерстве образования и науки РФ в качестве учебных пособий для студентов Вузов для подготовки специалистов по направлению «Автоматизированные технологии и производства».
Дополнительно профессором Шемелиным В.К. подготовлены и выпущены следующие методические материалы:
-
в рамках УМО АМ, для использования и другими Вузами РФ - типовые рабочие программы по дисциплинам новых учебных планов, входящих в федеральный компонент: «Проектирование автоматизированных систем»; «Вычислительные машины системы и сети»; «Программирование и основы алгоритмизации»;
-
подготовлены по новым ГОСТам учебные планы для подготовки специалистов по квалификациям: «Бакалавр техники и технологии», «Дипломированный специалист», «Магистр техники и технологии»;
Главными задачами развития методической работы в практическом аспекте являются:
-
Развитие лабораторной базы и усовершенствование ее оснащенности за счет оборудования фирм «Siemens», «Heidenhain», «Indramat», «Texas Instruments», «Fatek», «Сервотехника», «Лазер График»;
-
Разработка и внедрение в учебный процесс методического обеспечения широкого спектра новых лабораторных работ на основе собственных научных разработок.
Научно-исследовательская и учебно-образовательная база кафедры
Научно-исследовательская работа кафедры
Участие сотрудников кафедры в научно-исследовательской работе университета
На кафедре действуют партнерские программы, нацеленные на повышение образовательного и научного потенциала и на расширение материально-технической базы кафедры.
Уже четвертый год кафедра плодотворно работает в области ЧПУ с фирмой «Siemens». В рамках партнерской программы преподаватели кафедры ведут обучение специалистов предприятий по трем курсам:
-
базовое программирование систем ЧПУ,
-
программирование систем ЧПУ с применением CAD-CAM-систем цехового уровня (SDopMol, SDopTurn),
-
практикум по программированию сложных поверхностей – уникальный курс, который кафедра разработала совместно с фирмой «Siemens». Эксклюзивные права на этот курс принадлежать МГТУ «Станкин» и «Siemens». В силу своей уникальности курс особо популярен у самолетостроителей, по нему обучались и специалисты из Германии. В 2009 году обучение по курсу прошла группа специалистов из Казахстана.
За 2008 год кафедра обучили порядка 100 специалистов с предприятии более чем из 20 регионов России.
География слушателей за 2008 год
Студенты 5-го курса в рамках дисциплины «Структура и матобеспечение систем управления» имеют возможность бесплатно получить знания и навыки, формируемые этими курсами, при том, что стоимость курсов превышает годовую стоимостью обучения студента на коммерческой основе.
На кафедре работает совместный с ИПУ РАН научно-образовательный центр в области «Компьютерного моделирования и управления технологическими системами», который активно вовлечен в научные и образовательные проекты кафедры. В научные разработки рамках НОЦ вовлечены студенты младших курсов – они работают в командах под руководством магистров и аспирантов. Весной кафедра начала активно работать с Национальным институтом авиационных технологий – НИАТ.
В 2009 году рамках НОЦ были выиграны и успешно ведутся работы грантам в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы, под руководством доктора наук и под руководством целевых аспирантов.
За пятилетний период кафедра выполняла широкий спектр фундаментальных научных исследований по проблемам числового программного управления технологическими объектами и процессами. На кафедре создано и функционирует подразделение - научно-исследовательская лаборатория, которая выполняет комплекс работ по аппаратному и программному обеспечению разработок компонентов промышленных систем управления. Многие из разработок кафедры носят общепризнанный и пионерский характер, ряд разработок имеет практическое внедрение в промышленности.
Кафедра ведет направление по созданию промышленных систем управления в рамках федеральных научных проектов университета. В рамках этих проектов задействованы более 20 аспирантов и студентов кафедры.
За последние 3 года кафедра приняла участие в 12 международных выставках. Разработки кафедры были награждены: дипломом Министерства образования и науки на IX Московском международном салоне инноваций и инвестиций и серебряной медалью на XI Британском Шоу Изобретений (British Invention Show) в Лондоне. Сотрудники кафедры были награждены именными дипломами и почетными грамотами.
Участие кафедры в международных выставках и конференциях
Во всероссийском конкурсе «За лучшую научную студенческую работу» две дипломные работы кафедры были удостоены медалей и две дипломные работы - грамот.
Труды кафедры КСУ, опубликованные в высокорейтинговых рецензируемых журналах из перечня ВАК
За указанный период специалистами кафедры опубликовано около 20 научных публикаций в высокорейтинговых рецензируемых журналах из перечня ВАК. Оформлен патент на полезную модель №75483 в 2008 г. Организовано более 10 общероссийских и международных научных конференций. Преподаватели, аспиранты и студенты кафедры со своими докладами принимали активное участие в пленарных заседаниях и в работе секций этих конференций.
-
Мартинов Г. М., Сосонкин В. Л. Формализация данных STEP-NC-формата: фаза построения UML-модели.М.: Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. №1, C. 49-56.
-
Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Новейшие тенденции в области архитектурных решений систем ЧПУ. М.: Автоматизация в промышленности. 2005. №4, C. 3–9.
-
Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Архитектоника цифровых следящих приводов подач технологических машин. М.: Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. №10. C. 24-30.
-
Сосонкин В.Л., Мартинов Г.М. Методика разработки управляющей программы ЧПУ соответственно стандарту ISO 14649 STEP-NC (Standard for the Exchange of Product model data for NC). М.: Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. №6, C.45-52
-
Ответчиков В.В., Шемелин В.К. Методы разработки Web – приложений как средство повышения качества управления бизнес-процессами. г. Ростов-на Дону, Известия вузов, Северо-Кавказский регион. Техн. Науки. Спецвыпуск. Математическое моделирование и компьютерные технологии. – 2006. – с.87-90. (ISSN 0321-2653).
-
Мартинов Г. М., Сосонкин В. Л. Перспективные технологии разработки математического обеспечения систем управления: использование регулярных выражений. М.: Мехатроника, автоматизация, управление. 2006. №2. C. 40-46.
-
Мартинов Г. М., Сосонкин В. Л. Проблемы использования сплайновой интерполяции в системах ЧПУ при обработке скульптурных поверхностей М.: Автоматизация в промышленности. 2006. №11. C. 3–9.
-
Мартинов Г.М., Козак Н.В. Декомпозиция и синтез программных компонентов электроавтоматики. М.: Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2006. №12. C. 4-11.
-
Мартинов Г.М., Козак Н.В. Принципы интеграции компонентов электроавтоматики на примере 3D-сцены визуализации.М.: Системы управления и информационные технологии. 2007. №2 (28). C. 88-92.
-
Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Мульти-агентная модель открытой системы ЧПУ типа PCNC. М.: Автоматизация в промышленности. 2007. №5. C. 3–6.
-
Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Построение интерфейса оператора систем ЧПУ с привлечением web-технологий. М.: Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. №10. C. 41-44.
-
Шемелин В.К., Тихомиров В.В. Классификация подходов и принципы интеграции системы мониторинга в промышленную систему предприятия. М,: «Системы управления и информационные технологии» – 2008, № 3.3(33), стр. 412-416. (ISSN 1729-5068).
-
Шемелин В.К., Нежметдинов Р.А. Повышение качества архитектурных решений систем ЧПУ на основе программно реализованного контроллера типа Soft PLC. «Автоматизация и современные технологии», Москва. - Машиностроение, №6, 2008. (ISSN 0869-4931).
-
Мартинов Г. М., Трофимов Е.С. Модульная компоновка и построение прикладных приложений диагностики систем управления. М.: Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2008. №7. C. 44-50.
-
Мартинов Г. М., Пушков Р.Л. Построение инструментария отладки управляющих программ систем ЧПУ на языках высокого уровня.М.: Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2008. №11. C. 19-24.
-
Мартинов Г.М., Любимов А.Б., Обухов А.И. Проблема адаптации систем ЧПУ класса PCNC к станкам лазерной графики. М.: Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. №1. C. 59-62.
-
Мартинов Г.М., Плихунов В.В., Коваленко А.В. Расширение функциональных возможностей системы ЧПУ для управления установкой электронно-лучевой сварки. М.: Авиационная промышленность. 2009. №1. C. 16-21.
-
Мартинов Г.М., Григорьев А. С. Принцип построения и интеграции в системах ЧПУ класса PCNC подсистемы трехмерной визуализации управляющих программ. М.: Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. №9. C. 26-31.
Работа аспирантуры кафедры
Общее число выпускников поступивших в аспирантуру за отчетный период составляет 22 человека, из них 40% на компенсационной основе. За период 2005г. по 2009 г. было защищено 11 кандидатских диссертаций: 1 диссертация под руководством зав. кафедрой, д.т.н., проф. Сосонкина В.Л.; 6 диссертации под руководством к.т.н., проф. Шемелина В.К., 4 диссертации под руководством и при научной консультации д.т.н., доц. Мартинова Г.М.
В настоящее время в аспирантуре кафедры обучается 14 аспирантов под научным руководством д.т.н., доцента Мартинова Г.М., к.т.н, профессора Шемелина В.К., к.т.н., доцента Кабака И.С.
Развитие научной школы кафедры и укрепление ее лидирующих позиций
Сложившаяся под руководством профессора Сосонкина В.Л научная школа по проблеме компьютерных систем управления технологическим оборудованим и технологическими процессами укрепила свои позиции и развила ряд новых направлений, таких как: удаленное управление, диагностика инструмента в реальном времени, компьютерное управление лазерными установками, компьютерные системы программирования и настройки робототехнических комплексов.
Научные разработки кафедры, получившие награды на международных выставках в 2009 году
Сегодня кафедра располагает наиболее продвинутым в России «know-how» в области компьютерных систем управления промышленным оборудованием. Из этого вытекают ближайшие задачи кафедры в области научно-исследовательской работы.
-
Прогнозирование и формирование современных тенденций развития компьютерных систем управления. Публикация научных статей, подготовка и выпуск книг, учебных и методических пособий по направлению кафедры. Организация и участие в научных конференциях, семинарах и выставках.
-
Участие в работе научных, экспертных и диссертационных советов, выполнение экспертиз и рецензий по различным проектам и материалам.
-
Внедрение в учебный процесс полученных в ходе научных исследований результатов после прохождения соответствующей апробации. Именно этим обстоятельством обеспечить оригинальность и востребованность большинства курсов, преподаваемых на кафедре.
-
Организация и проведение ежегодной сессии Международного форума информатизации с публикацией Докладов Международной конференции «Информационные средства и технологии».
-
Организация и проведение совместно с ИПУ РАН Международной конференции «Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта CAD/CAM/PDM».
-
Организация и проведение совместно с Университетом приборостроения и информатики Всероссийской научно-технической Интернет-конференции «Мехатроника. Робототехника. Автоматизация».