Как в МТУСИ обучают роботов и разрабатывают интеллектуальные системы управления для промышленной и бытовой робототехники

На факультете Кибернетики и Информационной безопасности МТУСИ существуют два "особых" направления обучения в бакалавриате и магистратуре, которые имеют прямое отношение к цифровой коммуникации.

Современное производство в динамике

Одно из них 15.03.04 "Автоматизация технологических процессов и производств(АТПП) -профиль: Промышленный интернет вещей и робототехника; другое - 27.03.04 - Управление в технических системах(УТС)- профили: Информационные системы и технологии в управлении, Управление в киберфизических системах, напрямую связаны с кибернетикой и интеллектуальными системами управления. Название кафедры, которая реализует эти направления "Интеллектуальные системы в управлении и автоматизации". А всем известно, что "Как вы яхту назовете, так она и поплывет…". Поэтому все профили бакалавриата и программы магистратуры, реализуемые на кафедре ИСУиА связаны и подготовкой высококлассного специалиста в области цифровой коммуникации.

Технари под цифровой коммуникацией понимают электронную передачу информации в цифровом пространстве и связанные с этим процессы получения, хранения и анализа данных.

Центр Робототехники МТУСИ

Участниками цифровой коммуникации являются не только люди, но и чат-боты, системы управления контентом интернет-порталов, форумов и новостных агентств, бортовые компьютеры автомобилей, промышленного оборудования. Стандарты машинной социализации предполагают, что даже привычные нам бытовые устройства, интегрированные в сети интернета вещей - часы, кондиционеры, стиральные машины, - станут равноправными и активными участниками цифровой коммуникации.

В тех задачах, которые реализуются нашими выпускниками, коммуникация происходит как между человеком и прибором, так и между приборами непосредственно, без участия человека – так возникает Industrial Internet of Things IIoT (Промышленный Интернет Вещей). В отличие от предыдущего поколения приборов и инструментов – аналоговых, где информация передавалась с помощью изменения силы сигнала (упрощенно), цифровая передача основана на двоичном коде, который позволяет реализовать гораздо более качественный канал связи, но требует при этом существенных ресурсов для шифровки и дешифровки сообщений. Управление такими ресурсами требует от специалистов глубокого понимания устройства вычислительных систем, хороших навыков программирования в различных средах и знакомства с актуальными подходами и решениями в своей профессиональной области.

Уже сегодня мы общаемся с техникой посредством мобильных приложений, а светофоры и метеостанции имеют аккаунты в социальных сетях. В интернете вещей активно используется модель "издатель-подписчик" в которой каждый объект — от большого предприятия до крохотного сенсора, — может являться сразу и источником, и потребителем данных. Например, кондиционер "подписывается" на показания термометра за окном, датчика открытия входной двери в доме и данные о наличии комплектующих в ближайших сервисных центрах. В свою очередь, генерируемые им данные использует система управления "умным домом", мобильное приложение владельца и всё те же сервисные центры — с нетерпением ждут поломки :) Таким образом, данные перестают идти по строго заданным цепочкам, появляются более сложные сетевые модели.

Направления "АТПП" и "УТС" сейчас находятся на острие технического прогресса по целому ряду причин. Среди них:

• Переход к Индустрии 4.0 по всему миру
• Серьезное ухудшение мировой экономической ситуации, требующее создания автономных решений, более доступных, для собственной промышленности в каждой крупной и желающей быть самодостаточной стране.
• Повышение оплаты человеческого труда, что делает проекты по роботизации и автоматизации все более привлекательными для производства.
• Санкционное давление на Россию, которое затрудняет прямую покупку и применение зарекомендовавших себя технологий отечественной промышленностью, что не исключает необходимости регулярного технологического перевооружения.

Специалисты – выпускники находят себе работу еще на стадии учебы, а к моменту получения диплома уже имеют неплохой трудовой стаж и реальный опыт, что позволяет рассчитывать на высокие заработные платы и востребованность практически в любой отрасли народного хозяйства.

На сегодняшний день в области промышленной и автономной роботизации востребованы "инженер-робототехник" и "программист-робототехник", что отображает мультидисциплинарный характер профессии и выпускников, которых мы готовим. Помимо программирования, электроники и механики специалист в области робототехники постепенно "обрастает" знаниями из смежных, порою диаметрально противоположных наук, включая биологию, лингвистику, менеджмент, философию и психологию

Наши выпускники трудятся на всех уровнях производства – от наладки станков и программирования роботов до организации эффективной производственной логистики и управления производственным предприятием. Специалисты-инженеры по автоматизации умеют делать практически все, что требуется современному производственнику – от работы по проектированию производства до его непосредственной реализации с помощью средств автоматизации, их программирования и создания полноценных производственных информационных систем. Именно качественные и обширные знания во всех областях производственной жизни позволяют нашим выпускникам быть востребованными и незаменимыми для своих работодателей.

Есть один показатель, который очень хорошо характеризует состояние промышленных производств по всему миру – количество промышленных роботов на 10 000 человек, занятых в производстве. В среднем по миру значение показателя – 113 единиц. Надо понимать, что этот показатель обладает таким же смыслом, как и средняя температура по палате, т.е. он совсем не гарантирует высокий уровень конкурентоспособности производства при его достижении.

Кстати, если раньше самой емкой для промышленной робототехники отраслью была автомобильная промышленность (там есть множество процессов, отлично поддающихся автоматизации с использованием роботов – сборка, покраска, сварка, автоматизация механизации станков с ЧПУ и т.д.), то сейчас лидер сменился - им стала отрасль создания и сборки микроэлектроники.

Учитывая растущие потребности российской экономики в качественной продукции, необходимость обеспечения глобальной конкурентоспособности и задачи по быстрой переналадке производства (гибкости), становится очевидно, что Россию в ближайшее время ждет бум спроса на специалистов в области промышленной роботизации. Именно таких специалистов готовит наша кафедра, причем на двух уровнях подготовки – и в бакалавриате и в магистратуре. Кроме того, в университете существует программа повышения квалификации в области управления и программирования промышленных манипуляторов, которая реализуется на базе центра робототехники МТУСИ.

Одним из маркеров состояния отрасли являются профессии и квалификации, необходимые рынку. В современной России атлас профессий будущего, разработанный Университетом "Сколково", пожалуй, стал своего рода настольной книгой целеустремлённой молодёжи и ориентиром в системе среднего и высшего образования. В нём представлены уже появившиеся профессии "оператор многофункциональных робототехнических комплексов", "проектировщик домашних роботов", "проектировщик промышленной робототехники". Это заставляет верить, что вскоре появятся и остальные профессии из списка – "проектировщик нейроинтерфейсов по управлению роботами", "проектировщик детской робототехники", "кибертехник умных сред". Радует, что рынок позитивно реагирует на такую перспективу – на одном из популярных сайтов по поиску работы уже сейчас открыта вакансия "повелитель промышленных роботов" с весьма серьёзным окладом.

Будущее производственной автоматизации и управления технологическими системами – просто поражает своей масштабностью и перспективностью. Темпы проникновения роботов совершенно разных типов, как промышленных, так и сервисных, во все отрасли народного хозяйства бьют рекорды несколько лет подряд, а создание полностью автономных производств на базе концепции "Индустрия 4.0" переходит из разряда выставочных диковин в разряд производственных стратегий и планов. Все перечисленное просто невозможно создать без участия наших выпускников, которые получают необходимые знания и навыки на самом современном оборудовании от мировых лидеров производственной автоматизации. Заработные платы опытных специалистов исчисляются сотнями тысяч рублей, а в некоторых отраслях могут достигать миллиона.

Специалисты по автоматизации, роботизации, управлению технологическими процессами занимаются любимым, интересным и перспективным делом, да еще и получают на уровне высококлассных программистов и топ-менеджеров – чего еще можно желать при выборе будущей профессии?

Приходите к нам в МТУСИ получать самые актуальные и перспективные профессии в мире!

Авторы статьи:

Воронова Лилия Ивановна - заведующая кафедрой "Интеллектуальные системы в управлении и автоматизации", доктор физико-математических наук, профессор, академик Российской академии естествознания, почётный работник высшего профессионального образования России

Воронов Вячеслав Игоревич - кандидат технических наук, доцент кафедры "Интеллектуальные системы в управлении и автоматизации"

Безумнов Данил Николаевич - старший преподаватель кафедры "Интеллектуальные системы в управлении и автоматизации", заместитель декана факультета "Кибернетика и информационная безопасность"

Белов Никита Вадимович - заведующий лабораторией кафедры "Интеллектуальные системы в управлении и автоматизации"