Студент Казахского национального аграрного исследовательского университета Андрей Якунин разработал способ сделать инженерное образование менее теоретическим и более практичным. Он внедрил в учебный процесс промышленную SCADA-систему – технологию, которую обычно используют для автоматизации на заводах и производствах. За эту работу Национальный инновационный научно-исследовательский центр «Білім өркениетті» присвоил ему звание лучшего молодого ученого СНГ. Андрею 21 год, он учится на инженера по автоматизации, пишет digitalbusiness.kz.
Основной посыл
По мнению Андрея, казахстанское образование слишком сосредоточено на заучивании определений и формул в ущерб пониманию того, как все устроено на практике.
> «Образование больше ориентировано на зубрежку, а не на понимание. Я решил это изменить», – говорит он.
Его идея простая: если студент видит процесс в реальном времени – как система сама реагирует на отклонения, подает сигналы тревоги, фиксирует события – он понимает материал несравнимо лучше, чем после прочтения параграфа в учебнике.
Что такое SCADA и как она работает в учебе
SCADA расшифровывается как Supervisory Control and Data Acquisition – система диспетчерского управления и сбора данных. На производстве она следит за оборудованием, фиксирует внештатные ситуации и показывает операторам, что происходит с процессом прямо сейчас. Представьте пульт управления атомной станцией или нефтеперерабатывающим заводом – вот это и есть SCADA в реальной жизни.
Андрей адаптировал эту технологию для учебной аудитории. В его проекте студенты работают с моделью контроля уровня жидкости в резервуаре высотой 8 метров. На экране видно, как жидкость заполняет емкость, как система реагирует, если уровень выходит за допустимые пределы, и как автоматика возвращает параметры в норму. Это не симуляция ради симуляции – это полноценная модель реального промышленного процесса.
Три ключевых элемента системы, которые видит студент: мнемосхема – визуальная карта процесса, на которой видно состояние всех механизмов; тренд – график, показывающий, как менялся тот или иной параметр; журнал событий – автоматический лог, в котором фиксируются все аварийные ситуации с точным временем. Это нагляднее и понятнее любой таблицы в Excel.
Связь с интернетом и цифровым двойником
Проект Андрея не ограничивается одной SCADA. Он выстроил замкнутый цикл из четырех звеньев: реальный объект передает данные в SCADA, та отправляет их через IoT-протоколы в облако, облачный цифровой двойник анализирует состояние и прогнозирует возможные поломки, а затем возвращает оптимизирующие команды обратно в систему управления. Если совсем просто: система не только показывает, что происходит, но и предсказывает, что может пойти не так, и сама же предлагает решение.
Что это дает будущим инженерам
Студенты, работающие с такой системой, выходят из университета с навыками, которые в реальном секторе обычно нарабатываются годами на производстве. Они умеют читать мнемосхемы, анализировать данные, реагировать на аварии и понимать, как автоматика принимает решения. Кроме того, такой формат наконец дает ответ на вечный студенческий вопрос «зачем нам интегралы»: именно интегральная составляющая ПИД-регулятора исправляет накопленную ошибку в процессе – и в SCADA это видно наглядно, без формул на доске.
О планах
Свою научную работу Андрей защитит в апреле сначала на уровне университета, а затем на межвузовском этапе. В дальнейшем он планирует продолжать развивать проект и разрабатывать новые прикладные работы на базе SCADA-систем. Награду он получил от организации «Білім өркениетті» – не от университета и не от акимата, что, по его словам, делает признание особенно значимым.
> Посмотреть эту публикацию в Instagram
Публикация от Андрей (@andryakunin2005)
