Кафедра АПП им. проф. В.Ф.Бырьки

Карагандинский государственный технический университет

Принципы развития кафедры АПП :

Сформулированы и воплощены в жизнь проф. В.Ф. Бырькой.

1. Преемственность поколений;

2. Демократичность;

3. Кадровая политика, ориентированная на привлечение ученых и

производственников со стороны и развитие собственного кадрового

потенциала;

4. Развитая и развивающаяся, современная материальная база;

5. Постоянная связь с реальной экономикой;

6. Развитые связи научно –технические связи с ближним и дальним зарубежьем;

5. Поддержание нормального морально-психологического климата.

Образовательная составляющая

1.Бакалавриат по 2-м специальностям: 5В070200

«Автоматизация и управления» и 5В071800

Электроэнергетика»;

2. Магистратура по 2- м специальностям: 6М070200

«Автоматизация и управления» и 6М071800

Электроэнергетика»;

2.1 Профильная магистратура для ГПИИР-2 по

специальности 6М070200 «Автоматизация и

управления» образовательная программа

«Робототехника. Системы управления» .

3. Докторантура по специальности 6D071800

«Электроэнергетика»;

Принципы обучения

1. В 2002г. разработана, утверждена ректоратом и

действует Концепция непрерывной подготовки для

специальностей кафедры (Карасев Н.И., Фешин Б.Н., Брейдо

И. В.) с ориентацией на информационные технологии и

программно-аппаратные средства автоматизации и

электропривода.

2. При переходе на бакалавриат максимально сохранили

дисциплины инженерных специальностей.

3. Сохранили базовые дисциплины, которые ведут ППС

других кафедр: Механика, Технология, Электрические

машины.

4. При обучении используются развитая лабораторная база

кафедры.

Лабораторная база

1. Республиканский научно-образовательный центр «Festo» -

«Synergy» (создан в 2014г. По договору с ТЦИ –Festo (Австрия)

2. Авторизованный обучающий Центр «КарГТУ-Schneider Elecrtic»);

3. Стенды, созданные дипломниками, под руководством профессорско-

преподавательского состава;

4. Промышленное оборудование;

5. Виртуальные и программно-аппаратные лабораторно-практические

комплексы;

6. Модернизация имеющихся стендов путем замены технических средств

с сохранением внешних панелей;

7. Сохранение работоспособных старых стендов.

Образовательные программы 5В070200» и 6М070200«Автоматизация и управление», Ph.D 6D071800«Электроэнергетика» оснащены самой современнойучебно-лабораторной базой ведущих мировыхпроизводителей программно-аппаратных средствавтоматизации, электроэнергетики иробототехники. Идет их постоянное обновление.

Мобильный робот

Робототехническая линия

ФестоПрограммный имитатор

робота

Учебные

стенды

Мицубиши-

Электрик и

Фесто

Оборудование

Оборудование кафедры

Используется оборудование ведущих мировых производителей

Siemens, Мitsubishi- Elecrtic, Festo, Schneider Elecrtic, АDAM, Овен и

др.

НИР и ОКР

1. Автоматизация в теплоэнергетике;

2. Системы диагностики и контроля электрооборудования

и горного оборудования;

3.Системы диагностики и контроля в электроэнергетике;

4. Взаимосвязанные многодвигательные электроприводы;

5.Электрооборудование.

Развитие инфраструктуры кафедры

Создана и функционирует фирма «Элат», в рамках

которой выполняются хоздоговорные работы и

организовано мелкосерийное производство

Автоматизированная система контроля и управления

функционированием сложных теплоснабжающих

систем мегаполисовНовизна (инновационность) проекта:

Энергосберегающая система на основе современных

программно-аппаратных средств и информационных

технологий автоматизации

Сравнение с существующими аналогами:

Аналогов системы на территории Казахстана нет. По сравнению

с зарубежными аналогами в системе реализована интеграция с

геоинформационными системами и SCADA-системами

Область применения: Энергетика, теплоэнергетика

Место реализации: Теплоснабжающие системы мегаполисов

Ожидаемый результат:

Повышение энергосбережения, обеспечения параметров режима

теплоснабжающих систем городов и промышленных центров,

регламентированных нормативными документами. Система

снижает вероятность отказов и аварий оборудования, ведущих к

загрязнению окружающей среды и к возникновению

техногенных катастроф

Промышленная эксплуатация системы обеспечит:

1) экономию мощностей по выработке тепла и перекачиванию

теплоносителя 5–20%;

2) снижение аварийности в теплоснабжающих системах

мегаполисов на 15–20%;

3) снижение эксплуатационных затрат на электроэнергию

на 5–20%

Текущее состояние: Проект находится в стадии апробирования

в системах централизованного теплоснабжения городов Астана,

Караганда, Уральск, Семей

Информационные комплексы контроля режимов

работы высоковольтных подстанций и оборудования

горнорудных предприятийНовизна (инновационность) проекта:

Комплексное решение проблем дистанционного контроля

параметров потребления электроэнергии и технологических

параметров на высоковольтных подстанциях угольных разрезов

и рудных карьеров с передачей информации по радиоканалам.

Сравнение с существующими аналогами:

Аналогов системы на территории Казахстана нет. По сравнению с

зарубежными аналогами в системе реализована интеграция с

радио системами и SCADA-системами

Область применения: горнорудные предприятия

Место реализации: Казахстан, страны ближнего зарубежья

Ожидаемый результат: Экономия 10-15 % электроэнергии за счет

исключения режимов холостого хода горнорудного

оборудования.

Снижение простоев экскаваторов и буровых станков за счет

постоянного мониторинга работы оборудования.

Промышленная эксплуатация системы обеспечила:

• экономию электроэнергии 360 000 кВт-час в год.

• снижение аварийности в системах электроснабжения на 15–

20%;

Текущее состояние: экспериментальный образец системы внедрен

на разрезе «Шубаркольский».

Распределенные системы защит и диагностики элементов

опор стратегических высоковольтных линий

электропередач

Новизна (инновационность) проекта:

Энергосберегающая система на базе источников

электроэнергии, основанных на преобразовании

электромагнитных полей высоковольтных линий

электропередач, обеспечивающая протекторную

защиту и диагностику элементов опор

высоковольтных линий электропередач.

Сравнение с существующими аналогами:

Аналогов системы за рубежом и на территории

Казахстана нет.

Область применения: Стратегические

высоковольтные линии электропередач на

напряжение 1000, 500, 220 и 110 кВ.

Ожидаемый результат:

Повышение ресурса высоковольтных линий

передач минимум в 3 раза за счет протекторной

защиты от электрохимической коррозии

элементов опор, расположенных под землѐй, а

также постоянной диагностики каждой опоры

Использование безвозвратных потерь реактивной

энергими для создания маломощных источников

активной энергии.

Текущее состояние: Созданы экспериментальные

образцы преобразователей –источников

электроэнергии.

1 – грозотрос; 2 – опора

высоковольтной ЛЭП;

3 – преобразователь

постоянного напряжения;

4 – устройство согласования;

5 – первичный

преобразователь;

6 – анод протекторной

защиты.

Диаграммы режима спуска груза массой

390 т одним электродвигателем в аварийном

режиме

Система выравнивания нагрузок в

двухдвигательном электроприводе литейного

крана грузоподъемностью 420 тонн.

Выравнивание нагрузок

Аппараты защиты от токов

утечки для электрооборудования

экскаваторов и буровых станков

типа РУ-2М предназначены для

использования в трехфазных

сетях переменного тока с

изолированной нейтралью

напряжением 380 В или 220 В.

Приборы прошли все стадии

разработки, включая НИР и ОКР.

Аппараты защиты от токов утечки РУ-2М

РУ-2М

Воспитательная работа

1. Ассоциация выпускников кафедры, действующая с 1998

г.- первая в вузе);

2. Ежегодный выпуск бюллетеней (14 выпусков, начиная с

2014 г. выпускается на диске);

3. Ежегодные собрания;

4. Постоянный контакт с выпускниками.

1.Высокий рейтинг в Казахстане

В рейтинге Казахстана специальность КарГТУ 5B070200

— «Автоматизация и управление» заняла в 2011 г. 1

место, в 2012 г.– 3 место, в 2013 г.– 2 место, в 2014г. -1

место.

В 2010г. прошла международную аккредитацию и

получила сертификаты АИОР (Росcия) и EUR-ACE.

В 2014г. специальности 5В070200, 6М070200, 6D071800

прошли специализированную аккредитацию в НААР на 5

лет.

В 2014г. специальности бакалавриата, профильной и

научно-педагогической магистратуры (0718)по

электроэнергетике прошли международную

аккредитацию в ASIIN сроком до 2019г.

Достижения кафедры

2.1. Двудипломное образование

В магистратуре 6М070200 и 6М071800

реализованы и в настоящее время

реализуются технологии двудипломного

образования совместно с НИУ

«Московский энергетический

институт» и НИУ «Томский

политехнический университет».

3 магистров получили дипломы России

и Казахстана.

В магистратуре 6М071800 в настоящее

время реализуются технологии

двудипломного образования совместно

с НИУ «ИТМО» , Санкт –Петербург и НИУ

«Томский политехнический

университет».

2 магистров получили одновременно

дипломы России и Казахстана.

6 магистранта обучаются в настоящее

время.

2. Реализация совместных образовательных

программ и проектов

Совместно с 4 ведущими вузами России

реализован международный научно-образовательномпроект дистанционного технического образования«Синергия» по специальности «Автоматизация иуправление», который выполняется под эгидойконцерна «FESTO» (Австрия, Германия) и объединяетлаборатории университетов и научно-педагогическийколлектив через Интернет.

Ведется Интернет - обучение магистрантовМЭИ, БГТУ (С. Петербург) и КарГТУ в международноймагистратуре силами ведущих преподавателей вузов- участников проекта МЭИ, ОмГТУ, КарГТУ.Обучение идет, в том числе по траекториям

«Промышленные роботы» (ОмГТУ), «Мобильныероботы» (МЭИ).В декабре 2014г. в проект включился НИУ Санкт-Петербургский технический университет ПетраВеликого.

2.2. Международный образовательный проект

«Синергия»

•По технологии встроенного обучения в течение семестра в

Университете ШОС (НИУ МЭИ) обучались 6 магистрантов, из них 4 -

по специальности «Автоматизация и управление», 2 –по

специальности «Электроэнергетика».

•В Университете ШОС (УрФУ им. Б.Н. Ельцина) 1 магистрантка

обучалась по специальности «Электроэнергетика». Сейчас

обучается один магистрант.

2.4. Проект Темпус -4В процессе выполнения магистерской программы "Экологический

инжиниринг и устойчивое развитие с применением возобновляемых

источников» по проекту Темпус налажено взаимодействие с РТУ

(Рига), ТТУ (Таллинн)и Висмарским Университетом прикладных наук,

технологий, бизнеса и дизайна (Германия).

2.5. Взаимодействие с международными организациями

Налажено постоянное взаимодействие с международной

организацией по автоматизации и мехатронике «DАААМ», в состав

которой входят 53 страны, со штаб-квартирой в г. Вене; по

Казахстану президентом «DАААМ», назначен проф. Брейдо И.В.

2. 3. Университет ШОС

В научной школе кафедры по автоматизации и

электроэнергетике начиная с 2001г. защищена 1

докторская диссертация, 1 докторская Ph.D

диссертация и 7 кандидатских диссертаций.

Первый доктор Ph.D по электроэнергетике,

защитившийся в Казахстане – Смагулова К.К.,

подготовлена на кафедре АПП. В докторантуре Ph.D

участвуют проф. университета Аалто (Финляндия)

Вяткин В. , проф. Берлинского технического

университета Лукас В. ( Германия), проф. Венского

технического университета Б.Каталинич (Австрия).

Проф. Вяткин В. участвует в работах по 2

грантам МОН РК.

3. Подготовка кадров

Новая образовательная программа профильной магистратуры

КарГТУ для реализации ГПИИР-2 :

«Автоматизация и управление»:

(образовательная программа: «Робототехника. Системы

управления»

1. Анализ образовательных программ ведущих мировых университетов

• За основу взята образовательная программа Швейцарской высшей

технической школы ETH Zurich – Swiss Federal Institute of Technology Zurich «Мехатроника,

системы контроля и управления» – 5 место в мировом рейтинге QS по направлению

Инжиниринг:Электротехника, Электроника .

•Содержание теоретических курсов КарГТУ по базовым и профильным дисциплинам , в

целом, соответствует содержанию теоретических курсов ETH Zurich, их объемы

соизмеримы .

•Недельная нагрузка магистрантов ETH значительно превышает недельную нагрузку

магистрантов КарГТУ.

•Возможности выбора элективных дисциплин в ЕТН многократно превышают

возможности выбора в КарГТУ.

•К важнейшим характерным элементам магистерской программы ETH Zurich относятся :

•- семестровый проект для решения инженерных и исследовательских проблем -8

кредитов (на его выполнение выделяется в 2-х семестрах половина рабочего времени

магистрантов под руководством преподавателей);

•-обязательная 12-недельная стажировка в компании или исследовательской

лаборатории за пределами вуза.

•Структура образовательных программ по аналогичным специальностям в Рейн-

Вестфальском , Гонконгском, Мичиганском, Торонтском и Венском университетах

близка или аналогична.

Этапы разработки образовательной программы

2. Структура и содержание новой

образовательной программы КарГТУ

Категория ECTS Описание

Основные курсы 34 • Фонд магистерской программы

• Обеспечивает основные знания в

области специализации

Мультидисциплинарные курсы 8 Выбор дополнительных курсов в

области естественных и

информационных наук.

Дополнительные курсы 2 Общие курсы повышения

квалификации в области

гуманитарных, социальных и

политических наук.

Семестровый курсовой проект 8 Применение полученных знаний для

решения инженерной задачи

исследовательской направленности

Стажировка 8 12-недельная стажировка в компании

или исследовательской лаборатории

за пределами университета.

Магистерская диссертация 30 • Заключение магистерской

программы.

• Независимая научная работа на

переднем крае технологических

инноваций.

Набор курсов

Основные курсы содержат блок дисциплин, преподаваемых по всем

программам (проф. Лукас В., Вяткин В., Каталинич Б - в стадии

согласования):

1 Современные теории, методы и средства создания систем

автоматизации и управления.

2 Автоматизация технических систем.

3 Системы управления электротехническими комплексами.

4Интеллектуальные системы управления

5 Энергосберегающие технологии в электроэнергетике и

автоматизации.

Курсы по выбору ( в рамках проекта «Synergy»:

Программа «Автоматизация технологических комплексов» (КарГТУ):

1 Основы проектирования производственных автоматизированных

комплексов (АТК) .

2 Системы управления и контроля режимов работы АТК.

3 Системы оперативно-диспетчерского управления АТК.

Программа «Автоматизация промышленных роботов» (ОмГТУ):

1 Основы проектирования промышленных роботов.

2 Системы управления промышленными роботами.

3 Методы и средства моделирования промышленных роботов.

Программа « Автоматизация мобильных роботов» (МЭИ):

1 Основы проектирования мобильных роботов.

2 Анализ и синтез законов управления мобильными роботами.

3 Разработка программы управления для встроенных контроллеров

мобильных роботов.

Программа «Гидравлические роботы» (БГТУ - в стадии согласования).

Программа «Информационные системы и техническое зрение в

робототехнике» (СПТУ –в стадии согласования)

Мультидисциплинарные курсы

Дополнительные курсы в области естественных и информационных

наук, в частности:

1 Программные средства и технологии моделирования.

2 Языки программирования промышленных контроллеров.

Дополнительные курсы

Общие курсы повышения квалификации в области гуманитарных,

социальных и политических наук.

3.Взаимодействие с зарубежными организациями, учеными и специалистами

при разработке и реализации программы профильной магистратуры

Мероприятия Организации Физические лица

Вузы Международные

организации

Предприятия, Ученые Специалисты

Наличие соглашений об

участии в программе

РТУ,

СПТУ

МЭИ,

БГТУ,

ОмГТУ

ДАААМ

Согласование

программы и учебных

планов

СПТУ

МЭИ,

БГТУ,

ОмГТУ

ДАААМ Казпромавтоматика,

Элат,

Казчерметавтоматика,

Углесервис,

Эргономика

(согласование каталога

элективных дисциплин)

Профессора Б,Каталинич (Венский

технический университет),

В.Лукас( Берлинский технический

университет),

Вяткин В. (университет ААЛТО),

Стажков С.М. (БГТУ),Бобряков

А.В.,(МЭИ) ,Хомченко В.Г. (ОмГТУ)

Специалисты ТЦИ-

Фесто,

Организация

стажировок

ТЦИ-Фесто, ДАААМ,

Углесервис,

Казпромавтоматика,

Элат,

Эргономика,

РВСА и др

Планируемое участие в

образовательной

деятельности

РТУ,

ВенТУ,

СПТУ

МЭИ,

БГТУ,

ОмГТУ

ТЦИ-Фесто, Углесервис,

Казпромавтоматика,

Элат

Профессора Б,Каталинич (Венский

технический университет),

В.Лукас( Берлинский технический

университет),

Вяткин В. (университет ААЛТО),

Стажков С.М. (БГТУ),Бобряков

А.В.,(МЭИ) ,

Хомченко В.Г. (ОмГТУ)

)

Специалисты

ТЦИ-Фесто,

Углесервис,

Казпромавтоматика

, Элат

ДАААМ –дальнее зарубежье ; СПТУ – РФ; Казпромавтоматика –РК.

Запросы на участие в программе отправлены также в в Рейн-Вестфальский , Гонконгский,

Мичиганский, Торонтский университеты, а также в Швейцарскую высшую

техническую школу.

•Налажено постоянное и системное взаимодействие с о

специализированными фирмами по автоматизации Карагандинской

области:

•Казпромавтоматика;

•Эргономика;

•РВСА;

•АСЕП;

•Енгизу;

•Углесервис;

•Элат;

•Казчерметавтоматика;

•Трей-Караганда.

С представительствами, дилерами и филиалами зарубежных фирм в

Казахстане:

Сименс –Алматы; Мицубиши –Электрик; Фесто-Алматы; Шнейдер-

Электрик и др.

4.Связи с работодателями

Реализация программы планируется осуществлять следующим

образом:

•1 семестр обучение проводится в КарГТУ, причем в зависимости от

выбранной программы обучения (промышленные или мобильные

роботы, автоматизированные технические комплексы и др.), часть

лекционных курсов читается в рамках проекта Синергия

зарубежными профессорами по Интернету ;

•1 семестр или его часть обучение проводится в зарубежном вузе -

партнере по согласованной программе;

•В течение 1 года обучения магистрант выполняет курсовой проект

по решению инженерной задачи исследовательской направленности

(по заказу предприятия или по созданию лабораторной базы по

специальности);

•В течение 12 недель магистрант проходит стажировку в компании,

в которой он будет работать или исследовательской лаборатории

за пределами университета. В процессе стажировки выполняется

магистерская диссертация (инженерный проект) по заказу

предприятия;

•При успешном обучении и защите магистр получит техническое

образование на уровне европейской профильной магистратуры,

ориентированное на решение задач ГПИИР-2 в РК.

5. Анализ образовательных возможностей новой

программы

Особенности программы заключаются в следующем:

• Глубокая теоретическая подготовка по робототехнике и системам

управления с возможностью выбора образовательной программы;

•Участие в учебном процессе магистратуры известных ученых и

педагогов в области робототехники и систем управления из

ближнего и дальнего зарубежья в рамках проекта Синергия;

•Получение практических знаний и навыков при выполнении

лабораторных работ в КарГТУ на современных программно-

аппаратных средствах автоматизации ведущих мировых

производителей;

•Выбор тематики курсового проектирования и диссертаций

(проектов) по заказам производства;

•Постоянное взаимодействие в процессе выполнения курсового

проектирования, стажировок и написания диссертаций (проектов) с

основными предприятиями Центрального Казахстана в области

автоматизации промышленного производства;

•Подготовка специалистов как для предприятий , реализующих

проекты в области автоматизации в промышленности, так и для

конечных пользователей систем автоматизации предприятий,

решающих задачи ГПИИИР-2.

6. Особенности и перспективы новой программы

для решения задач ГПИИР-2

Спасибо за внимание!

Зав кафедрой автоматизации

производственных процессов

д.т.н., проф. Брейдо Иосиф

Вульфович

Тел. +77212(565184)

+77771343827

E-mail: jbreido@mail.ru