Admin

Компьютерные обучающие программы для дефектоскопистов

А. А. МАРКОВ, канд. техн. наук

Одним из ультразвуковых вагонов-дефектоскопов МПС в 1991 г. было обнаружено 11 дефектов. В следующем 1992 г. этим же вагоном выявлено уже 240 остродефектных рельсов, это подтверждено натурным осмотром! Что же позволило повысить эффективность вагона-дефектоскопа более чем в 20 раз!? Может быть, установили новые устройства? Внедрили компьютерную обработку? Нет! За это время оборудование еще больше технически устарело, появились проблемы с бумажной лентой для регистрации сигналов.

Причиной этих положительных сдвигов стало то, что в штат вагона приняли двух специалистов из НИИ, знающих тонкости ультразвуковой дефектоскопии и владеющих методикой расшифровки сигналов скоростного контроля. Они и научили работников вагона правильно читать дефектограммы.

Этот пример показывает, как без каких-либо капитальных вложений, только за счет повышения квалификации специалистов, обслуживающих дефектоскопическую технику, можно получить быстрый и заметный эффект.

Участки дефектоскопии дистанций пути, обладая в целом по сети дорог МПС значительным штатом операторов (более 6000 чел.) и большим парком съемных и переносных средств дефектоскопии, обнаруживают более 98% дефектов в рельсах. Однако и для них проблема повышения квалификации является не менее важной. Особенно это относится к подразделениям дефектоскопии, отдаленных от промышленных центров. Например, отдельные операторы дефектоскопных тележек ПОИСК- 10Э практически не используют возможности электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) дефектоскопа, уподобляясь гипотетическому телезрителю, ограничивающемуся прослушиванием только звукового сопровождения телепередач из-за неумения пользоваться экраном. В то же время, применение ЭЛТ дефектоскопа при анализе эхо-сигналов существенно повышает достоверность контроля.

Актуальность повышения квалификации специалистов возрастает в связи с началом внедрения на сети дорог новой дефектоскопической техники. В эксплуатации появились однониточные дефектоскопы типа РДМ-1 и приборы для контроля сварных стыков рельсов РДМ-3. В июне 1997 г. успешно прошли приемочные испытания МПС двухниточные дефектоскопы нового поколения типа АВИКОН-01 со встроенным микропроцессором. Интенсивно внедряются дефектоскопные автомотрисы типа АМД-1 и АМД-2. Завершена опытная эксплуатация нового вагона-дефектоскопа, использующего ультразвуковые и магнитные методы контроля в аппаратуре АВИКОН-ОЗ.

Успешное внедрение и эффективная эксплуатация новых средств дефектоскопии немыслимы без квалифицированных, хорошо подготовленных как теоретически, так и практически, специалистов. Для этого нужны методические и учебные пособия, технические и наглядные средства по новой технике. При этом необходимо иметь в виду, что рельсовая дефектоскопия, как наука, представляет собой сплав ряда смежных дисциплин, таких как теория прочности материалов и акустика, радиоэлектроника и теория магнитного поля. Кроме того, операторы должны хорошо знать классификацию дефектов и технологию ведения путевого хозяйства.

К сожалению, принятые в Санкт-Петербурге на сетевой школе (1994 г.) и на научно-практической конференции по дефектоскопии рельсов (1996 г.) решения об издании учебных пособий, плакатов и подробного учебника по неразрушающему контролю в путевом хозяйстве пока не выполнены.

Определенным выходом из создавшегося положения может стать создание компьютерных обучающих программ по рассматриваемым проблемам. В мировой практике обучающие программы на компьютерах широко используются при профессиональной подготовке и переподготовке кадров.

В отличии от учебных материалов на бумажных носителях (книги, инструкции, методические пособия) компьютерные программы, благодаря применению не только текстовой информации, но и цвета, звука, динамических (анимационных) рисунков, являются более прогрессивными формами обучения. Они позволяют лучше и быстрее (на 20% и более) запоминать основные сведения, необходимые для практической работы, больше привлекают обучающихся. Визуализация, имитация, участие в реальных ситуациях

— все это создает эффект новизны, усиливая мотивацию обучения. Формальное запоминание превращается в полноценное эффективное обучение. Кроме того, каждый может выбрать оптимальный для него темп освоения материала. Немаловажен и тот факт, что обучение может идти без отрыва от производства, практически непосредственно на рабочем месте, например, в цехе дефектоскопии, в удобное для персонала время.

Внедрению компьютерных обучающих программ способствует и предусмотренное в приказе МПС №2ЦЗ от 15 февраля 1997 г. (О совершенствовании системы контроля состояния рельсов средствами дефектоскопии) оснащение всех участков дефектоскопии компьютерным оборудованием.

При подготовке кадров в различных отраслях железнодорожного транспорта уже используются компьютерные обучающие программы. Например, известны оригинальные разработки ПКБ Департамента локомотивного хозяйства МПС Тренажер машиниста, Тормозные устройства, Расшифровка скоростемерных лент ит. п., Ростовского государственного университета путей сообщения — Магнитопорошковая дефектоскопия узлов вагонов.

Первые программы созданы и для специалистов рельсовой дефектоскопии. Фирмой ТВЕМА разработан Тренажер для оператора дефектоскопа ПОИСК-10Э. Программа внедрена на Московской, Калининградской, Восточно-Сибирской и других дорогах и представляет собой весьма красочную инструкцию по обращению с дефектоскопом. Основной раздел программы — имитация работы дефектоскопа в пути.

При этом дефектоскопная тележка как бы перемещается по рельсам, при проходе стыка или дефектного участка в телефонных наушниках раздаются звуковые сигналы соответствующей тональности. Можно имитировать и контроль рельсов с помощью ручного искателя. Кроме режима обучения предусмотрен режим контроля, позволяющий периодически проверять степень усвоения материала обучающимися.

Появилась также программа для обслуживающего персонала дефектоскопной автомотрисы, АМД-1 (фирма АФИНА), охватывающая весь комплекс вопросов, возникающих при контроле рельсов с помощью этого нового средства.

Однако современные возможности компьютерной технологии позволяют не только увидеть на экране тексты известных руководств по эксплуатации приборов неразрушающего контроля, как это сделано в названных выше программах, но и с помощью математического моделирования сделать видимыми направления распространения и отражения акустических колебаний в контролируемом изделии. При этом временные и амплитудные огибающие эхо-сигналов соответствуют моделируемым дефектам с учетом их размеров, глубины залегания, ориентации и степени износа рельса. Эти, недоступные ранее технологии, применены в разработанной АО Радиоавионика обучающей программе Рекомендации по расшифровке дефектограмм ультразвуковых вагонов-дефектоскопов и дефектоскопов-автомотрис. В ней рассмотрены все схемы прозвучивания, применяемые в эксплуатируемых средствах скоростного ультразвукового контроля рельсов. При этом дефе кто граммы могут быть представлены на бумажной ленте регистратора УРЭ 1206 или на экране дисплея системы САРОС и аналогичных систем регистрации с отражением информации на мониторе ЭВМ.

Эта программа демонстрирует формирование дефектограмм практически от всех дефектов в рельсах по классификации НТД/ЦП-1-93, обнаруживаемых ультразвуковыми методами, в том числе от радиальных трещин болтовых отверстий (дефект 53.1), коррозионно-усталостных трещин в подошве рельса (69) и т.д. Общее число вариантов дефектограмм для каждой схемы прозвучивания составляет более 130. Рассмотрены дефекты в зоне стрелочных переводов, а также нештатные ситуации скоростного контроля рельсов при воздействии различного рода помех, при отрыве одного или нескольких преобразователей и т. п. На настоящее время программа по сути является наиболее полным учебным и инструктивным пособием по расшифровке ультразвукограмм скоростного контроля рельсов и может быть рекомендована всем работникам дефектоскопных автомотрис и вагонов-дефектоскопов.

Рассмотренные программы посвящены частным вопросам рельсовой дефектоскопии — обслуживанию конкретного средства контроля, расшифровке специфических дефектограмм и т. п. В то же время крайне необходимы учебные пособия и компьютерные программы, рассматривающие общие проблемы дефектоскопии, касающиеся всех, кто занят обеспечением безопасности движения поездов, периодически контролируя путь и своевременно обнаруживая дефекты в рельсах. Прежде всего это относится к операторам де-фсктоскопных тележек — наиболее многочисленной группе специалистов по неразрушающему контролю на железнодорожном транспорте. Во-вторых, такие пособия и программы важны для операторов (инженеров и наладчиков) дефектоскопных автомотрис. Как правило, при внедрении АМД на дороге экипаж автомотрисы комплектуется из бывших операторов дефектоскопных тележек и специалистов по вычислительной технике из других областей промышленности, не имеющих соответствующей подготовки по основам дефектоскопии.

Новая компьютерная обучающая программа петербургской фирмы КЭДР Основы ультразвуковой дефектоскопии рельсов разработана группой специалистов, имеющих многолетний опыт в области подготовки кадров, разработки средств и методик по ультразвуковому контролю рельсов. В обучающей программе рассмотрены: классификация дефектов в соответствии с действующими нормативными документами, физические основы ультразвуковой дефектоскопии рельсов, применяемые методы и подробно продемонстрированы особенности контроля отдельных сечений и зон (болтовых и сварных стыков, головки, шейки и подошвы) рельсов как в пути, так и на рельсосварочных предприятиях. Основные положения о системе неразрушающего контроля рельсов в соответствии с приказом № 2ЦЗ представлены в виде, удобном для использования руководителями отдельных подразделений: участков дефектоскопии при дистанциях пути, дефектоскопных автомотрис, вагонов-дефектоскопов, РСП и дорожных лабораторий.

Представленные в обучающей программе материалы базируются на известных трудах основоположников отечественной рельсовой дефектоскопии, отраслевых институтов, опыте производственников, а также на оригинальных работах авторов. В программе учтены требования нормативных документов МПС, ГОСТ 18576—85 Контроль неразрушающий. Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковые.

Созданная авторами методика представления излагаемых в программе сведений позволила оживить скучный, на первый взгляд, материал посредством цвета, звука и движения, что существенно повышает его наглядность и, безусловно, улучшает восприятие достаточно сложных материалов. Текстовые материалы иллюстрируются динамичными рисунками, наглядно демонстрирующими распространение упругих колебаний в металле рельса, их переотражения от внутренних поверхностей рельсового сечения и от дефектов различного происхождения. Пользователь может детально рассмотреть каждую несплошность со всех сторон, поворачивая, удаляя и приближая рельс на экране, запомнить ее код в соответствии с каталогом дефектов НТД/ЦП-2-93.

В программу включены вопросы, возникающие в' реальных ситуациях при контроле рельсов, дан необходимый минимум теоретических сведений, без знания которых немыслимы эффективная эксплуатация любых средств дефектоскопии (в том числе ультразвуковых вагонов-дефектоскопов и дефектоскопных автомотрис типа АМД-1 или АМД-2) и обоснованность решения о дефектности контролируемого рельса. Кроме того, представлены самые новые способы контроля, еще не отраженные в доступной литературе, но уже достаточно широко внедряемые на ряде дорог.

Новый электронный учебник может быть использован как при первоначальном обучении операторов, так и при периодическом повышении их квалификации. Раздел Особенности УЗ контроля рельсов будет весьма полезен в ежемесячной технической учебе работников участков дефектоскопии.

У программы простой, дружественный интерфейс, поэтому пользователю не обязательно иметь опыт работы с компьютером. Предусмотрена возможность изменения цветовой палитры изображений. По желанию оператора можно пользоваться только манипулятором типа мышь или клавиатурой.

К сожалению, в программе нет режимов тренажера и экзамена, что естественно несколько снижает ее эффективность, особенно при самостоятельном освоении материалов. Однако авторы обещают в ближайшее время разработать соответствующие режимы и представить их в виде отдельного приложения.

Естественно, в одной программе практически невозможно охватить все аспекты и проблемы, возникающие при неразрушающем контроле рельсов. Поэтому новая компьютерная обучающая программа, по замыслу авторов, является только первым томом Энциклопедии рельсовой дефектоскопии и предназначена для повышения общей квалификации линейных работников дистанции пути, непосредственно обслуживающих разнообразную ультразвуковую дефектоскопическую технику (съемные двухниточные тележки, переносные дефектоскопы и т.д.). В следующих томах энциклопедии предполагается рассмотреть другие, не отраженные в описанных выше программах, стороны дефектоскопии.

Можно предположить, что предлагаемые материалы станут одной из первых специальных программ, широко используемых в повседневной практике всеми, кто занят дефектоскопией рельсов (операторами дефектоскопных средств, наладчиками, мастерами участков и др.) и отвечают за своевременное обнаружение опасных дефектов в рельсах, а в конечном счете — за безопасность движения поездов.

В заключение следует отметить, что в соответствии с мировой тенденцией при подготовке кадров и повышении их квалификации на производстве, объем использования современных компьютерных технологий, ввиду их высокой эффективности, очевидно, будет возрастать. Компьютерные программы станут более насыщенными мультимедийными эффектами, повышая наглядность и восприятие материала. Естественно, при этом объемы обучающих программ будут значительными. Некоторые из существующих уже превышают десятки мегабайт. Например, описанная выше программа по расшифровке дефектограмм скоростных средств ультразвукового контроля занимает более 17 Мбайт, и даже в архивированном виде требует для установки пять стандартных дискет 3,5 дюйма, что не всегда удобно, особенно в производственных условиях.

Известные обучающие программы из других областей науки и техники как правило выпускают на лазерных компакт-дисках (CD-ROM). Поэтому при оснащении линейных подразделений дефектоскопии компьютерной техникой, аппаратные компоненты необходимо выбирать с учетом определенной перспективы. По нашей оценке, чтобы избежать в скором будущем неоправданных затрат на модернизацию купленного компьютера, на сегодняшний день необходимо оснащать участки дефектоскопии ПЭВМ с процессором Pentium фирмы Intel с тактовой частотой 166 МГц или выше, с использованием технологии ММХ, объемом ОЗУ для работы с Windows 95 не менее 32 Мбайт, емкостью кэш-памяти 512 Кбайт. Цветной монитор должен быть с экраном размером не менее 15 дюймов, соответствовать требованиям стандартов ТСО-92 или ТСО-95. Надо обязательно предусмотреть 12-Н6-скоростной дисковод CD-ROM и крайне желательно — встроенный модем со скоростью передачи данных 33,6 Кбит/с. Модем позволит оперативно передавать текущую дефектоскопическую информацию в подразделения путевого хозяйства и в будущем организовать наиболее перспективную форму дистанционного обучения персонала без отрыва от производства.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Путь и путевое хозяйство".

Перенес: Admin