Профессиограмма «15.03.02 Технологические машины и оборудование» (кафедра ВТЭУ)



Направление 15.03.02 Технологические машины и оборудование

Профиль подготовки «Вакуумная и компрессорная техника физических установок»

Кафедра вакуумной техники электрофизических установок

1. Название профессии, специальности.

Профессия – инженер-механик в области вакуумной техники.

2. История профессии (специальности)

До середины XVII в. понятие «вакуум», в переводе с латинского означающее пустоту, использовалось лишь в философии. Древнегреческий философ Демокрит одним из «начал мира» выбрал пустоту. Позднее Аристотель вводит понятие эфира — неощутимой среды, способной передавать давление. В этот период знания о свойствах разреженного газа еще отсутствовали, но вакуум уже широко использовался в водоподъемных и пневматических устройствах.

Научный этап развития вакуумной техники начинается с 1643 г., когда в Италии Э. Торричелли, ученик знаменитого Г. Галилея, измерил атмосферное давление. В 1672 г. в Германии О. Герике изобрел механический поршневой насос с водяным уп¬лотнением, что дало возможность проведения многочисленных исследований свойств разреженного газа. Изучалось влияние вакуума на живые организмы.

Опыты с электрическим разрядом в вакууме привели вначале к открытию электрона, а затем и рентгеновского излучения. Теплоизолирующие свойства вакуума помогли создать правильное представление о способах передачи теплоты и послужили толчком для развития криогенной техники.

Успешное изучение свойств разреженного газа обеспечило возможность его широкого технологического применения. Оно началось с изобретения в 1873 г. первого электровакуумного прибора— лампы накаливания с угольным электродом — русским ученым А. Н. Лодыгиным и открытием американским ученым и изоб-ретателем Т. Эдисоном в 1883 г. термоэлектронной эмиссии. С этого момента вакуумная техника становится технологической основой электровакуумной промышленности.

Расширение практического применения вакуумной техники сопровождалось быстрым развитием методов получения и измерения вакуума. За небольшой период времени в начале XX в. были изобретены широко применяемые в настоящее время вакуумные насосы: вращательный (Геде, 1905), криосорбционный (Д. Дьюар, 1906), молекулярный (Геде, 1912), диффузионный (Геде, 1913).

Одновременно совершенствуются научные основы вакуумной техники, исследуются фундаментальные свойства газов при низких давлениях, течение газов и явления переноса (М. Кнудсен, М. Смолуховский, И. Ленгмюр, С. Дешман).

В СССР становление вакуумной техники связано с именем академика С. А. Векшинского (1896—1974), организовавшего в 1928 г. вакуумную лабораторию в Ленинграде, а затем возглавившего научно-исследовательский вакуумный институт в Москве.

Для получения сверхвысокого вакуума изобретают новые насосы: турбомолекулярный (Беккер, 1958), магниторазрядный (Джепсен и Холанд, 1959); совершенствуются паромасляныё и криосорбционные насосы.

При измерении низких давлений применяются анализаторы парциальных давлений, с помощью которых определяют состав и давление каждой компоненты остаточных газов.

В настоящее время, если мы обратимся к толковому словарю, то увидим, что под словом «инженер» понимается человек с высшим техническим образованием, который занимается проектированием, конструированием и эксплуатацией механического оборудования, машин, аппаратов в различных сферах производства и народного хозяйства и работает на промышленных предприятиях, в проектных, конструкторских и научных организациях.

История создания кафедры вакуумной техники электрофизических установок КНИТУ началась в 70-х прошлого столетия. В связи с возросшей потребностью в профессиональных кадрах для отраслевого НПО «Вакууммаш», было предложено начать подготовку таких специалистов в КНИТУ (КХТИ).

Подготовка инженеров в области вакуумной техники и технологии по новой специальности «Вакуумная техника электрофизических установок» включала такие предметы, как «Физические основы вакуумной техники», «Вакуумные измерения и испытания вакуумного оборудования», «Конструкции насосов и запорной арматуры», «Вакуум-технологические процессы и вакуумные установки», «Расчеты вакуумных систем». В настоящее время в план подготовки бакалавров и магистров вводятся новые дисциплины, такие как «Современные методы разработки конструкторской документации вакуумного оборудования», «Вакуумные технологии нанесения покрытий», «Безмасляные вакуумные насосы низкого и среднего вакуума», «Теоретические основы проектирования вакуумных систем», «Основы научных исследований» и др.

Опыт практической деятельности студенты получают на ежегодных практиках. Местом проведения практики, как правило, являются ведущие российские предприятия (Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) г. Дубна Московской области и др.), предприятия Республики Татарстан - Казанский вертолетный завод, ПАО «Казаньоргсинтез», ОАО «Казанский завод компрессорного машиностроения», различные подразделения ПАО «Газпром». Большая роль принадлежит производственной практике на постоянной основе на профильном предприятии АО «Вакууммаш», где широко используются вакуумные установки, и в организации ООО «Ферри Ватт», где проводятся научные исследования и разработки в области естественных и технических наук.

Кафедра поддерживает тесные научно-педагогические связи с ведущими университетами России, такими, как МГТУ им Н.Э.Баумана.

Кафедра оснащена всем необходимым лабораторным оборудованием для обеспечения учебного процесса, современной аудиторной цифровой, интерактивной, видео и мультимедийной техникой, подключенной к глобальной сети Internet.

Чаще всего дипломные работы студентов связаны с решением конкретных инженерных задач и используются в дальнейшем.

3. Общие сведения о профессии (сфера труда, отрасль народного хозяйства, тип профессии, класс профессии как доминирующие виды деятельности, отделы профессий, группы профессий).

Машиностроению принадлежит главная роль в развитии любой отрасли народного хозяйства. Все разнообразие машин и изделий в окружающем нас мире создается, эксплуатируется и обслуживается инженерами-механиками. Они работают практически в каждой отрасли народного хозяйства (на заводах и фабриках, на шахтах и стройках, в НИИ, в военном деле, в авиации и на транспорте, в агропромышленном комплексе). Инженеры принимают участие в производстве всех материальных благ общества – от продуктов питания и товаров повседневного спроса, до сложных вычислительных машин и космических ракет.

Современный инженер – это специалист, обладающий высокой культурой и хорошо знающий современную технику и технологии, экономику и организацию производства, умеющий пользоваться инженерными методами при решении инженерных задач, и обладающий способностью к изобретательству. Конкретные задачи инженерного труда и требования профессии зависят от того, к какой профессиональной группе она принадлежит. Инженер-механик проектирует, конструирует и эксплуатирует механическое оборудование, машины, устройства и аппараты, автоматические линии, средства и системы комплексной механизации и автоматизации производства. Инженер-механик в процессе своей работы организует и проводит их монтаж, наладку, испытания, обслуживание, анализирует условия и режим работы. Он также разрабатывает, планирует и организует технологические процессы, выбирая оптимальные условия их проведения, управляет ими с применением средств автоматизации. Планирует и проводит ремонт машин, составляет технические задания на реконструкцию действующих и создание новых установок, конструкций и оборудования, разрабатывает комплексные проекты предприятий отраслевого машиностроения, рассчитывает экономическую эффективность внедряемых технологических и проектных решений. Ежедневная деятельность инженера-механика связана с технологией и организацией производственных процессов и средствами технического обслуживания, а также диагностирования техники. Конкретное содержание деятельности отличается в зависимости от места его работы.

По отраслям народного хозяйства: инженер - механик в области вакуумной техники и технологии может работать на предприятиях, которые проектируют, эксплуатируют и изготавливают вакуумные установки.

По предмету труда: «Человек – Знаковая система»: связана с различной знаковой информацией: цифрами, формулами, чертежами, схемами, и «Человек – Техника»: труд работника направлен на технические объекты: машины, механизмы, материалы, виды энергии.

Класс профессии: изыскательный (творческий) - связан с исследованиями и созданием нового, конструированием и проектированием, творческой деятельностью.

По условиям труда: Инженер-механик преимущественно работает в помещении (сидя в помещениях проектных организаций либо конструкторских отделов, с использованием компьютера либо специальных инструментов). В зависимости от специфики места работы, инженер-механик может работать непосредственно на производственном объекте (заводские корпуса, в полевых условиях), где ставит задачи другим работникам и контролирует результаты их действий в пределах своей компетенции, согласно заданным стандартам, правилам, алгоритмам с соблюдением правил техники безопасности Это работа с повышенной моральной ответственностью за здоровье и жизнь людей или за большие общественные материальные ценности, что можно отнести к необычным и экстремальным условиям.

Отделы профессий по орудиям труда: В своей работе инженер-механик использует вещественные орудия труда - ручные (карандаш, ручка) и автоматизированные, электрифицированные (телефон, калькулятор, компьютер), измерительные устройства (рулетка, штангенциркуль, микрометр). Но основными являются его невещественные (функциональные) средства – техническое мышление, пространственное воображение, долговременная и оперативная память, хорошие концентрация и распределение внимания, хорошая координация движений всего тела, деловая речь, а также органы чувств – зрение, слух, осязание (например, для определения сбоя в работе механизмов).

Основной предмет труда – знаковые системы, сопутствующие – техника (технические устройства) и человек (организация и управление).

Функционально инженер-механик является и организатором собственной работы (проектирование, конструирование, эксплуатация, монтаж, наладка, испытания, обслуживание механического оборудования; разработка технологических процессов; планирование ремонта машин, составление технического задания на реконструкцию действующего оборудования и техническое перевооружение производства; выполнение технико-экономических расчетов), самостоятельно планируя и распределяя рабочую нагрузку, и одновременно может быть организатором работы других людей – членов рабочего коллектива.

4. Специальности.

В рамках направления:

- 15.03.02 Технологические машины и оборудование профиль подготовки «Вакуумная и компрессорная техника физических установок» (бакалавриат);

- 15.04.02 Технологические машины и оборудование программы подготовки «Проектирование и эксплуатация вакуумного технологического оборудования» и «Инжиниринг в вакуумной технике и технологии» (магистратура);

- 15.06.01 Машиностроение направленность подготовки «Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы» (аспирантура).

5. Уровень базовых знаний.

Для успешного освоения профессии инженера - механика необходимы базовые знания по математике, физике, начертательной геометрии, черчению, механике, а также знания по теоретической механике, материаловедению, вычислительной технике, стандартам и техническим условиям, иметь знания по сопротивлению материалов, теориям прочности, устойчивости, надёжности.

Квалифицированный инженер-механик вакуумной техники должен уметь:

• проектировать технологические линии;

• анализировать, обобщать и систематизировать большие массивы информации, связанные с технологическими процессами и режимами производства;

• представлять в уме отдельные стадии технологического процесса, их особенности;

• планировать размещение оборудования, техники и организацию рабочих мест;

• производить расчет производственных мощностей и загрузки оборудования;

• работать с технической документацией;

• руководить подчиненными.

Механик должен хорошо разбираться в технике, уметь чертить и пользоваться системами автоматизированного проектирования —AutoCAD, CorelDraw, КОМПАС-3D. На основе фундаментальной инженерной подготовки и изучения цикла специальных дисциплин выпускники кафедры профессионально подготовлены к активной творческой деятельности в тех областях техники, где требуется:

- исследование рабочих процессов, разработка конструкций, проектирование и производство установок вакуумной техники для широкого круга новейших технологий;

- эксплуатация вакуумных и компрессорных установок в различных отраслях промышленности; - применение современных информационных технологий и вычислительной техники для проведения научных исследований, создания и разработки вакуумных систем различного назначения.

6. Качества, определяющие успех в работе. Способности. Личные качества.

Успешному выполнению профессиональной деятельности будут способствовать:

• технические способности;

• математические способности;

• способность воспринимать большое количество информации;

• способность сопоставлять и анализировать множество разрозненных фактов;

• гибкость мышления (способность изменять планы, способы решения задач под влиянием изменений ситуации);

• наглядно-образное мышление;

• высокий уровень концентрации, распределения и устойчивости внимания (способность в течение длительного времени заниматься определенным видом деятельности, уделять внимание нескольким объектам одновременно);

• хорошая память (долговременная, кратковременная);

• пространственное воображение;

• способность принимать и внедрять новое на практике;

• хороший глазомер.

Личностные качества и склонности:

• склонность к работе с техникой;

• рациональность;

• целеустремленность, инициативность, настойчивость;

• наблюдательность;

• самостоятельность;

• изобретательность;

• скрупулезность в работе;

• терпеливость;

• аккуратность;

• усидчивость;

• коммуникабельность;

• ответственность;

• склонность к управленческой работе, организаторские способности.

7. Медицинские противопоказания

- нарушения функций опорно-двигательного аппарата;

- заболевания нервной системы;

- заболевания органов слуха и зрения;

- нарушение цветоощущения;

- психические заболевания.

8. Родственные профессии.

Инженер-технолог, инженер-электрик, инженер-конструктор, мастер производственного обучения, наладчик технологического оборудования, механик и др.

9. Область применения.

Вакуумная и компрессорная техника широко используется практически во всех сферах деятельности человека, поэтому специалист в этой области будет востребован везде и всегда. Бакалавры по профилю «Вакуумная и компрессорная техника физических установок» требуются на самых престижных предприятиях ведущих областей промышленности (аэрокосмическая, авиационная, оборонная, атомная, электронная, газовая, нефтяная, химическая, медицинская, биотехническая, транспортная и т. д.). Область профессиональной деятельности инженера-механика в области вакуумной техники и технологии может включать работу в пищевой, нефтехимической промышленности, на предприятиях агропромышленного комплекса, в специализированных лабораториях научно-исследовательских институтов.

10. Пути получения профессии.

Профессию инженера-механика вакуумной техники можно получить в Казанском национальном исследовательском технологическом университете на кафедре вакуумной техники электрофизических установок в рамках подготовки бакалавров по направлению 15.03.01 Технологические машины и оборудование по профилю подготовки «Вакуумная и компрессорная техника физических установок».

После окончания программы бакалавриата можно продолжить обучение в магистратуре по направлению 15.04.02 Технологические машины и оборудование по программам подготовки «Проектирование и эксплуатация вакуумного технологического оборудования» или «Инжиниринг в вакуумной технике и технологии», и далее продолжить обучение в аспирантуре по направлению 15.06.01 Машиностроение в рамках направленности «Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы».

Источник: ФГБОУ ВО «КНИТУ»