3. Методика обучения наладчиков станков-автоматов

В качестве второго примера обучения двигательным действиям мы здесь проанализируем особенности методики ускоренного обучения наладчиков станков-автоматов и ее использование на практике в условиях производственного процесса, т.е. в цеху.

Итак, наладка станков-автоматов

Надо отметить, что разработка методики обучения данной деятельности, в частности, создание психологической ее модели, оказалась гораздо проще, чем в предыдущем случае — деятельности по буквопечатанию на клавишных аппаратах. Дело в том, что сами операции и действия, порядок и последовательность их выполнения в соответствии с технологией процесса функционирования станка-автомата более доступны восприятию, ощутимы (осязаемы) и зрительно наблюдаемы, и в них гораздо проще ориентироваться новичку. Короче говоря, тут не нужно тонко ориентировать каждое движение каждого пальца, а поскольку движения здесь имеют гораздо большую амплитуду, то и ориентировка их более грубая, порой просто приблизительная, доступная здравому смыслу. Например, в учебной карте есть такие ориентирующие указания: «Придержать пруток рукой, чтобы не было резкого удара его о резец» (понятие «резкий удар», конечно, каждый понимает по-своему, а значит, разные люди по-разному, что вполне допустимо для нормальной работы) или «Ослабить упорную плиту механизма подачи шпиндельной бабки» («ослабить» — вот что главное, а насколько — это «по надобности»).

Самое главное, в чем надо ориентировать новичка — это в порядке, последовательности и полноте выполнения действий и операций, ибо их более 700, что запомнить заранее невозможно, поэтому и долго длится становление наладчика-профессионала.

Обычно наладчиков автоматов и полуавтоматов обучают 1— 2 года. Вернее сказать, они «ходят в учениках», кто год-полтора, а кто и все два года. Почему так долго? Причин тут несколько.

Во-первых, профессия эта довольно сложная, особенно на этапе первичного овладения ею. Процесс наладки станка-автомата под обработку той или иной конкретной детали включает в себя несколько сотен действий и операций. Все их запомнить начинающий ученик наладчика и не пытается, ибо это практически невозможно. Поэтому обычный подход к обучению: показал, рассказал — теперь делай, пригодный для обучения, например на обычном токарном станке, здесь не срабатывает. Или надо показывать работу на станке всю целиком (а это очень много), или по небольшим частям и учить на них, или, рассказав об общих принципах работы станка, дать задание ученику «внимательно присмотреться» к тому, что и как делает опытный наладчик, его наставник.

Можно и вообще не учить наладке, как чаще всего и поступают, а учить работать на готовом, налаженном станке. Станок работает в автоматическом режиме, а ученик обслуживает его: вставляет заготовку в станок, производит периодически контрольные измерения готовых деталей на предмет определения их соответствия допускам, при обнаружении отклонений делает подналадку, освобождает станок от остатков заготовки, вновь загружает станок новой заготовкой и тд. Такого работника нельзя назвать наладчиком, это — оператор или «автоматчик», как его называют сами рабочие. Наладку автомата осуществляет наладчик-наставник, а ученик наблюдает за ним и по мере желания — участвует в наладке.

Так длится процесс подготовки молодого наладчика год-два. И наиболее старательные и любящие дело ученики становятся самостоятельными (и, кстати, хорошими) наладчиками. Многие, менее способные и менее упорные, отсеиваются. Происходит жесткий жизненный отбор.

Между тем неверно мнение, что уходят вовсе неспособные овладеть профессией наладчика, хотя бы потому, что по методике ускоренного обучения удается резко сократить отсев учеников, ибо любой желающий овладевает профессией, а вовсе неспособных нет. Есть, правда, нежелающие.

Вторая причина «долгообуча» в том, что сами наставники, будучи, как правило, отличными специалистами, мастерами наладки, очень часто не владеют мастерством обучения, не обладают педагогическими способностями, а поэтому не умеют учить тому, что сами хорошо умеют делать, Да и не хотят отвлекаться на обучение, тяготятся этой работой, им несвойственной. Их вполне можно понять, тем более, что подлинное обучение требует самоотдачи, а наставники — это люди, загруженные производственной деятельностью, часто даже перегруженные (обслуживают по 10 и более станков).

Третья причина долгого пребывания в учениках, равно как и в наладчиках низкой квалификации, кроется в необходимости овладения творческой стороной профессии, которая быстрому раскрытию не поддается.

Дело в том, что на качестве обработки детали на станке-автомате сказывается не только точность наладки (в сугубо механическом смысле), но и технология обработки материала в зависимости от вида, сорта металла (или сплава), от качества (в том числе возраста, степени изношенности) станка, от качества масла, заливаемого в станок (в масленки), то есть от всего того, что диктует определенный режим работы станка-автомата. Овладение всеми тонкостями комплексного учета условий нормальной технологии, естественно, приходит к ученику не сразу, а через долгий ряд практических действий по наладке станка под различные условия работы.

Четвертая причина длительности процесса подготовки наладчиков состоит в большой зависимости обучения молодых наладчиков от производственных потребностей сиюминутного характера: от «штурма» плана — задания, от срочной работы по ликвидации брака (восполнении, компенсации бракованной партии деталей), от размера серии. Если, например, ученику будут даваться на обработку мелкосерийные детали, то и наладку он освоит быстрее, так как придется чаще ее менять. Но именно ему такие детали, как правило, не поручают, ибо частая переналадка — это ответственное дело, требующее и знаний, и времени, и сноровки, чем молодой наладчик не обладает. Самое для производства удобное — это поручить молодому наладчику (оператору-«автоматчику») наиболее простые по конфигурации детали средне- или крупносерийного производства. В этом случае он успешно будет выполнять производственные задачи, «давать план», но в творческом отношении расти будет медленно. Так значительно удлиняется путь от ученика к наладчику 4-го разряда, а от него — к наладчику высшего, 6-го разряда.

Есть наладчики, работающие 10—12 лет и тем не менее не разбирающиеся в тонкостях своей профессии, потому что их этим тонкостям никто не учил, а сами, своим умом, не дошли до них. А поскольку цех — не учебное заведение, то обучение всегда будет подминаться производством: учить некогда — надо работать.

При разработке методики ускоренного обучения наладчиков (авторы: Бадмаев Б.Ц., Райский АЛ., Трескин В.Л.) были учтены названные особенности профессии и условия ее становления, но основной акцент был сделан на введение в процесс подготовки наладчика элементов самообучения или, говоря другими словами, придания как можно большей самостоятельности ученику в осуществлении в нужной последовательности всех тех механических операций и действий, которые (их сотни!) составляют в своей совокупности деятельность под названием «наладка токарного автомата».

Сделав это главным в первоначальной подготовке наладчика, разработчики методики отнесли на второй план те «тонкости», о которых сказано выше — регулировка режима работы в зависимости от вида обрабатываемого металла и других условий. Но «второй план» — это не во вторую очередь. Он лишь означает, что тонкости технологии производства детали изучаются в те моменты, когда идет процесс наладки в соответствии с ее логикой и требованиями, а не отдельно путем зубрежки. Если обрабатываются, например, детали из латуни, а перед этим молодой наладчик имел дело только со сталью, то и наладка станка приобретет для него некий особый смысл: он должен усвоить особенности работы с мягким металлом и соответственно выполнить все дополнительные требования к наладке. Иначе говоря, продолжая учиться наладке, ученик одновременно получает нужные знания по металловедению. Таким образом, изучение вопросов так называемого «второго плана» идет в фарватере изучения логики по наладке, а не впереди и не отдельно.

Итак, для ускорения процесса профессиональной подготовки наладчиков на первый план была выдвинута задача овладения всей системой последовательных действий и операций по наладке автомата под определенную деталь. Решение этой задачи было обеспечено двумя вицами учебно-методических (обучающих) средств: 1) схемой ориентировочной основы действий (ООД) или учебными картами и 2) серией практических задач.

Схема ООД (учебная карта) избавляет наладчика-наставника от забот по рассказу и показу каждого из многих сотен действий и операций, а ученику дает возможность самому понять, что, в какой последовательности и как нужно делать. Тем самым в процесс обучения вносится очень значительный элемент самообучения ученика.

Наставник, рассказав об общих принципах работы станка-автомата, показав его основные детали и рабочие органы, знакомит с порядком работы по его наладке с использованием схемы ООД. При этом предупреждает, что схему нужно не запоминать специально, а просто пользоваться ею для ориентировки в порядке и последовательности совершения действий по ходу наладки станка. А если в какой-то момент окажется, что ориентирующего указания схемы недостаточно (нужный для данного действия ориентир в нее не заложен, потому что действие многозначно и зависит от конкретных условий), то наставник приходит на помощь и дает «живую» ориентировку.

Ознакомимся с некоторыми фрагментами схемы ООД (она в целом занимает более 40 страниц машинописного текста с пояснениями).

Схема ООД: Работа на налаженном токарном автомате (Фрагмент)

4. После прогрева выключить и загрузить станок:

• перед загрузкой проверить пруток, протереть от смазки, отбраковать, если на нем есть механические повреждения (забоины, задиры, погнутости)

• ввести пруток в трубу, для чего:

.=? отпустить ручку фиксатора держателя

.=5 вытянуть держатель трубы на себя

.=> отпуская ручку фиксатора тросика, вывести толкатель к выходному отверстию трубы загрузки, зажать ручку фиксатора тросика

.:s> смазать наконечник толкателя и заостренный конец прутка

.=? проверить, чтобы передний (заостренный) конец прутка не имел заусениц, задиров и других дефектов

.=> ввести пруток в трубу заостренным концом вперед

.=> прижать его к концу толкателя L => отпустить ручку фиксатора тросика

• после полного входа прутка в трубу устранить действие груза, для чего зажать ручку фиксатора тросика

• поставить держатель трубы на место

• зажать ручку фиксатора держателя

• ввести пруток в бабку, для чего:

.[ => придерживать пруток рукой, чтобы не было резкого удара его о резец

.=> отпустить ручку фиксатора тросика [^ =» ввести пруток через цангу и люнет до отрезного резца.

5. Включить станок и приступить к обработке (изготовлению) детали.

6. Проверять через каждые 30— 40 минут соответствие детали заданным параметрам: произвести контроль размеров детали, определить их соответствие эскизу операционной карты (ОК).

(См. подробно все операции по контролю на «Схеме ООД-1.2»)

7. При обнаружении отклонений (в размерах детали) произвести подналадку автомата (бракованные детали отсыпать в особую тару). (См. подробно все операции по наладке на «Схеме ООД-1.3») •

• (Эти схемы не вошли в приводимые здесь фрагменты.)

8. После израсходованш прутка выбросить его остаток, для чего:

полностью вывести толкатель прутка из бабки ввести толкатель в трубу подачи заготовки (прутка) зафиксировать тросик толкателя ручкой фиксатора тросика отпустить ручку фиксатора держателя трубы вытянуть на себя держатель трубы

Полная схема ООД: Действия по наладке токарного стайка (Фрагмент)

Карта 6.

Установить кулачок шпиндельной бабки (ШБ)

6.1. Отвернуть гайку крепления ШБ, снять шайбы, а при наличии — и кулачок прежней наладки.

6.2. Установить кулачок ШБ на распределительный вал, зафиксировать гайкой крепления.

6.3. Повернуть вручную распределительный вал до совпадения нулевой риски на кулачке ШБ с вершиной призмы.

Помните! Данное положение кулачка ШБ в дальнейшем будет отправной точкой для установки всех остальных кулачков наладки.

Карта 7.

Установить остальные кулачки наладки

7.1. Установить кулачки балансира (1-й и 2-й резцы), обеспечив совпадение нулевой риски кулачков с призмами и зафиксировать гайкой крепления.

7.2. Установить кулачки вертикальных суппортов (3-й, 4-й, 5-й резцы) и приспособлений, обеспечив совпадение наклейменных на них градусов с соответствующими рисками на кулачке ШБ.

7.3. Установить кулачок разжима цанги, обеспечив начало открытия цанги с нулевой риски кулачка ШБ

7.4. Установить кулачок зажима цанги, обеспечив совпадение начала зажима цанги с риской окончания отвода ШБ на кулачке ШБ.

Карта 8.

Освободить пружину натяжения ремня ШБ

8.1. Освободить пружину натяжения ремня шпиндельной бабки (ШБ). Внимание!!! Нельзя до освобождения пружины производить перемещение ШБ при невращающемся шпинделе.

Карта 9.

Вращать вручную распределительный вал и установить кулачок подачи ШБ относительно призмы.

9.1. Вращать вручную распределительный вал против часовой стрелки до тех пор, пока самая высокая точка кулачка подачи ШБ не встанет против оси призмы.

Внимание!!! Нельзя вращать ручку по часовой стрелке.

Карта 10.

Закрепить упорную плиту

10.1. В этом положении (бабка находится в переднем положении) закрепить упорную плиту механизма подачи.

Карта 11.

Отрегулировать натяжение пружины ШБ

11.1. Повернуть распределительный вал (см. «Внимание!» п. 9.1) до самой нижней точки кулачка бабки.

11.2. Отрегулировать величину предварительного натяжения пружины бабки: натяжение должно быть достаточным для нормального отвода бабки назад до самой нижней точки кулачка подачи ШБ.

Внимание!!! Этот контроль регулировки тем важнее, чем длиннее обрабатываемая деталь

Карта 12.

Отрегулировать усилия зажима цанги ШБ

12.1. Вставить пруток в бабку.

12.2. Отрегулировать усилия зажима, нажимая на рычаг зажима с помощью стального стержня.

Карта 13.

Отрегулировать зазор между люнетом и прутком

13.1. Ввести пруток в люнет.

13.2. Отрегулировать до минимума зазор между люнетом и прутком регулировочной гайкой так, чтобы вращение прутка было без люфта и вибрации.

Карта 14.

Установить режущий инструмент

14.1. Изучить карту наладки и ознакомиться с необходимым набором режущих инструментов.

14.2. Установить инструменты и закрепить.

Карта 15.

Проверить чередование переходов (без прутка)

15.1. Вынуть пруток из ШБ и закрепить в трубе зажимным рычагом.

15.2. Вращая вручную распределительный вал (см. п. 9.1, «Внимание!»), проверить чередование переходов.

Схема 20 а

Сокращенная схема ООД «Действия ло наладке токарного автомата»

1. Действия по подготовке к наладке: получение документов, материалов для обработки, инструмента (режущего и измерительного), масла, СОЖ, проверка их соответствия требованиям ОК. и т.д.

2. Начиная наладку, установить зажимную цангу и шпиндельную бабку (ШБ).

3. Установить люнет в суппортную стойку.

4. Установить сменные шкивы и сменные шестерни согласно карте наладки (см. эскиз ОК).

5. Ослабить упорную плиту механизма подачи ШБ.

6. Установить кулачок ШБ так, чтобы его нулевое деление совпало с осью скользящей по кулачку призмы.

7. Установить остальные кулачки так, чтобы нулевые деления на них совпали с осями призм соответствующих рычагов.

8. Освободить пружину механизма натяжения ремня ШБ.

Внимание!!! Нельзя до освобождения пружины производить перемещение ШБ при невращающемся шпинделе!

9. Вращать вручную (против часовой стрелки!) распределительный вал до тех пор, пока против оси призмы не встанет самая высокая точка кулачка подачи ШБ. Внимание!!! Нельзя вращать ручку по часовой стрелке!

10. В этом положении закрепить упорную плиту механизма подачи ШБ (бабка находится в переднем положении).

11. Отрегулировать натяжение пружины ШБ.

12. Отрегулировать усилия зажима цанги ШБ.

13. Отрегулировать до минимума зазор между люнетом и прутком.

14. Установить режущий инструмент

15. Проверить правильность чередования переходов (без прутка).

16. Натянуть пружину механизма натяжения ремня ШБ.

17. Включить вращение шпинделя и, вращая вручную распределительный вал, проверить правильность размеров обрабатываемой детали. При необходимости произвести подналадку.

18. Отрегулировать механизм выключения станка по окончании прутка.

19. Включите автоматическое вращение распределительного вала.

Внимание!!! Нельзя вращать распределительный вал при невращающемся шпинделе! Нельзя останавливать вращение шпинделя до выключения привода распределительного вала!

Примечание: работая с ориентировкой действий по данной схеме, можно при необходимости обращаться к более подробному описанию отдельных действий и операций, данному в «Полной схеме ООД».

Набор задач на наладку поставлен в методике в виде списка деталей, под обработку которых потребуется наладка автомата. Список охватывает все разновидности деталей, требующих токарной обработки и нужных производству завода.

Экспериментальное обучение новичков по этой методике показало следующие результаты:

1) ученики в течение короткого времени (48—60 рабочих дней) овладевают всей совокупностью действий и операций, требующихся для токарной обработки любых деталей для приборов, производимых на заводе;

2) обучение проходит в значительной мере самостоятельно. Обучающий вмешивается в процесс обучения только тогда, когда обучаемый почему-либо затрудняется в понимании указаний ориентирующей учебной карты («Схемы ООД»), не решаясь совершить очередное действие, или совершает его ошибочно. Такое вмешательство имеет место тем реже, чем точнее учтены при составлении «схем ООД» способности и уровень предварительной общей интеллектуальной подготовки ученика. Эксперимент позволил уточнить (сделать более подробными) некоторые ориентирующие указания «схем ООД»;

3) качество обучения оказалось достаточно высоким: обучаемые за указанный выше срок овладели деятельностью наладчика станков-автоматов на уровне квалификации 4-го тарифного разряда, когда при старом методе обучения обычно проходит 24 и более месяцев, пока ученик достигнет этого уровня.

Таким образом, предлагаемая методика обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными. Во-первых, она ускоряет процесс овладения деятельностью. Если при обычных методах обучения в СПТУ учащийся вовсе не овладевает конкретными умениями и навыками практической деятельности оператора и наладчика станков-автоматов, а при обучении непосредственно в цеху тратит на это долгие 2 года, то срок 2— 3 месяца, за который учащемуся удается овладеть специальностью оператора (наладчика), в десятки раз короче, значит — выгоднее и предприятию, и самим обучаемым.

Во-вторых, качество подготовки специалиста оказывается выше, чем обычно (ученик сразу достигает мастерства рабочего 4-го разряда, а некоторые и выше), что объясняется одновременным овладением всей полнотой деятельности благодаря наглядным ориентирующим схемам, непосредственно подсказывающим правильные действия. При традиционных методах такое невозможно, ибо там роль «подсказчика» правильных действий должны играть предварительно заученные знания о порядке действий, что реально неосуществимо (все запомнить наперед невозможно).

В-третьих, при наличии готовых методических материалов («Схем ООД» и Набора учебных практических задач) труд обучающего несравненно облегчается, так как обучение практически превращается в самообучение или взаимообучение учеников при минимальном вмешательстве обучающего, что имеет большое практическое значение при обучении в производственных условиях.

Главный вывод из экспериментального обучения по данной методике состоит в том, что подготовка новичков по специальности наладчика станков-автоматов становится более целесообразной не в стенах СПТУ, а непосредственно на производстве, ибо при минимальном отрыве опытных наладчиков на наставнические (обучающие) действия достигается более высокое качество подготовки рабочих кадров в короткие сроки. Расходы на обучение сокращаются в сотни раз в расчете в среднем на год. Однако решение этого организационного вопроса — дело исполнительной власти (Министерства общего и профессионального образования РФ или органов образования субъектов Федерации) или негосударственных (коммерческих и некоммерческих) структур, занимающихся подготовкой персонала для частных фирм и прямо заинтересованных в уменьшении затрат на обучение специалистов.