Spojení výuky a praxe, 4. díl

Nástup osobních počítačů do technické praxe z prvopočátku znamenal spíš kosmetickou změnu vyjadřovacích prostředků. Pro strojírenskou praxi se jednalo především o relativně vzájemně odtržené aplikace poskytující nástroje pro řešení:

• 2D konstrukčních problémů
• Přípravu technologických operací
• Výpočty a inženýrské analýzy

Tyto aplikace byly v průběhu uplynulých dvaceti let zdokonalovány a více či méně využívány pro návrhovou a konstrukční činnost. Pro uplatnění těchto změn v komerční praxi je v naší republice zajímavé především poslední desetiletí minulého století. Konstrukce firem přecházely doslova masově na zcela nové postupy spojené s využitím aplikací pro 2D konstrukci pomocí vektorové grafiky. Z pohledu vlastního řešení návrhu se jednalo především o změny zasahující oblast zjednodušení tvorby výkresové dokumentace a usnadnění komunikace. Bylo již daleko snadnější řešit například kooperaci firem, která je stále více postavena na datové komunikaci. Toto období je v našem školství za referenční a je mu také přizpůsobena metodika výuky.

Model lisu CDT 1000

Zcela nové požadavky a přístupy

Za opravdový průlom v oblasti technického navrhování je ovšem nutné považovat nástup aplikací založených na principech parametrického modelování. Jejich vítězné tažení ve strojírenské navrhování začíná přibližně v roce 1998, kdy se na běžných osobních počítačích začínají prosazovat první programová řešení pocházející z platformy UNIX. Přes počáteční nedůvěru uživatelů se jedná především o automobilový a letecký průmysl, který aplikuje při svém vývoji zcela nové a revoluční postupy.

Z pohledu metodiky tvorby projektu se jedná o zcela zásadní změny, které je možné v prvním desetiletí nového tisíciletí považovat za opravdovou revoluci v realizaci předvýrobních etap. Do popředí se dostává virtuální model nového výrobku, který je zhmotněním prvotních myšlenek a nápadů návrhářů a konstruktérů. Tento model může být již v prvotní fázi zdrojem informací pro řešení postupů, výpočtů a analýz.

Změna přístupu řešení projektu v důsledku modelování

Nejvýraznějším slovem je v této oblasti zřejmě „intuice“. Aplikace již nejsou pro konstruktéry pouhým nástrojem nahrazujícím rýsovací potřeby, ale svým virtuálním přístupem zcela mění podstatu, která je daleko bližší naší představivosti. Původní přísně direktivní způsob návrhu výrobku v ortogonálních pohledech je nyní nahrazen modelem budoucího výrobku. Striktní, primární tvorba výkresové dokumentace je nahrazena zcela novými přístupy.

Nutné změny konzervativní výuky

Právě tyto změny je nutné považovat za velmi zásadní i pro výuku na našich technických školách. Dlouhodobě se jedná o nutnost daleko větší integrace klasických postupů s novými, které jsou definovány výpočetní technikou. Z pohledu mezipředmětových vztahů se jedná především o následující:

• Změny ve výuce technického kreslení - musí se více soustředit na problematiku tvorby návrhových skic, zvýšení prostorové představivosti a mezinárodní normalizaci. Také v době 3D navrhování má výkresová dokumentace svou často jedinečnou a nezastupitelnou úlohu.
• Změny v oblasti výuky deskriptivní geometrie – musí se více soustředit na studii křivek a prostorové zobrazování na úkor často šprtaných vzorových konstrukcí na dvě průmětny, které má pro prostorovou představivost v době 3D přístupů spíš destruktivní vliv. Nutná vyšší integrace s modelováním na PC.
• Změny v oblasti výuky odborných předmětů – jedná se o systematické nasazení informačních technologií do řešení problémů, při kterých je možné tuto techniku využít. Za ideální se v poslední době ukazuje spojení klasických analytických postupů s následnou simulací řešení problému na výpočetní technice.
• Změny v oblasti výuky ICT – výpočetní techniku je nutné stále více integrovat s jednotlivými obory. Jedná se o tvůrčí nástroj, který poskytuje často zásadní rozšíření realizačních možností. Vlastní výpočetní technika se stává spotřební elektronikou.
• Změny v oblasti formy výuky – pro jakékoli školení v komerční praxi se ukazuje za ideální výuka na konkrétních problémech v širších týmech. Tyto přístupy by měli být proloženy často čistě teoretickou výukou i v našem odborném školství.

O změnách ve výuce, kterých účelem by mělo být vždy účelné řešení určité oblasti, by bylo možné samozřejmě napsat desítky stran. Proto se podívejme nyní na náš konkrétní projekt, nezbytně nutné vstupní znalosti našich řešitelů z řad studentů.

Aktuální pohled do konstrukce ŽDAS, a.s.

Vstupní znalosti pro zdárné řešení projektu

Jak jsme již uvedli v minulých dílech, je náš projekt řešen jako finalizace znalostí studenty čtvrtého ročníku oboru strojírenství. Je tedy poměrně komplexní a obsahuje celou řadu problémů na jejichž řešení musí být studenti v průběhu studia připraveni. Za nejdůležitější lze považovat:

• Znalosti tvorby technického kreslení a normalizace
• Znalost matematiky, fyziky a mechaniky
• Znalosti materiálů a technologických procesů
• Znalosti postupů řešení konstrukčních problémů pomocí 2D a 3D aplikací
• Schopnost dorozumět se a řešit problematiku v rozsáhlejším týmu
• Základní znalost technické angličtiny

Závěrem dovolte jednu poznámku k výstupům z jednotlivých fází projektu. Společným požadavkem je vždy správnost jak vlastního technického řešení, tak správnost provedení z hlediska použitého postupu navrhování.

Děkujeme společnosti ŽĎAS, a.s. za spolupráci na projektu.