Content uploaded by Victor Dozortsev
Author content
All content in this area was uploaded by Victor Dozortsev on Nov 03, 2019
Content may be subject to copyright.
Http://www.avtprom.ru
октябрь 2019 АВТОМАТИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
48
Подготовка сПециалистов По Промышленной автоматизации
О ПРОБЛЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЕТЕНЦИЯМИ ОПЕРАТОРОВ ТП В СВЕТЕ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ
В.М. Дозорцев, В.А. Назин (АО «Хоневелл»),
Е.С. Баулин (ООО «Центр цифровых технологий» МФТИ)
Рассматривается место компьютерных тренажеров и автоматизированных систем обучения как средств оценивания
практических компетенций операторов в системе профессиональных стандартов. Показывается принципиальное
совпадение структуры трудовых функций в профессиональных стандартах и структуры упражнений в компьютерном
тренинге операторов ТП. Описывается прототип АСУ компетенциями, построенной с учетом требований профессиональных
стандартов.
Ключевые слова: профессиональные стандарты, практические компетенции операторов, средства оценки компетенций,
компьютерные тренажеры, автоматизированные системы обучения, виртуальная и дополненная
реальность, система управления компетенциями.
Введение
Всё усложняющиеся производственные процессы
повышают требования к качеству работников, опреде-
ляемому уровнем их образования и подготовки, при-
обретенными ими компетенциями1, опытом, историей
трудовой деятельности. Уровень компетенций в соот-
несении с профессиональными требованиями к работ-
нику определяет его квалификацию. В развитых эко-
номиках рынок труда быстро превращается в рынок
квалификаций. Но этот процесс невозможен без раз-
витых инструментов объективного измерения текуще-
го уровня компетенций работников с целью выявления
возможных негативных тенденций, выработки плана
укрепления и дальнейшего развития компетенций.
В условиях существенного сокращения трудоспособ-
ного населения России и необходимости резкого повы-
шения производительности труда в ведущих отраслях
экономики проблема развития компетенций становится
ключевой. Ее решение связывается с введением в дей-
ствие системы профессиональных стандартов (ПС)2, что
предусмотрено ФЗ № 122 от 02.05.2015 г. и затрагивает
≥40% занятого населения страны (порядка 30 млн. чел.).
Правила разработки стандартов (Постановление Прави-
тельства РФ от 22.01.2013) предполагают их использова-
ние для организации обучения и аттестации работников,
разработки эффективных должностных инструкций3,
присвоения тарифных разрядов и установления системы
оплаты труда. Разрабатывать стандарты предлагается ра-
ботодателям и их объединениям, профессиональным со-
обществам, некоммерческим организациям с участием
образовательных учреждений. ПС могут иметь несколь-
ко уровней (национальный, отраслевой, корпоратив-
ный). В то же время с учетом темпов технологических
изменений ведущие корпорации начали формировать
собственные стандарты, регламентирующие труд работ-
ников. Среди них ЛУКОЙЛ, Роснефть, Газпром, ОАК,
РОСНАНО, Росатом, Базовый элемент.
ПС имеют модульную структуру и содержат от-
дельные элементы деятельности работника — трудо-
вые функции. Каждая функция определяется набо-
ром необходимых для ее выполнения компетенций,
среди которых выделяют профессиональные (связан-
ные именно с профессиональной деятельностью),
надпрофессиональные или сквозные (относящиеся, на-
пример, к охране труда и промышленной безопасно-
сти, профессиональным коммуникациям и пр.) и так
называемые ключевые, связанные с индивидуальны-
ми когнитивными характеристиками работника [1]4.
Последние, хоть и представляются чрезвычайно цен-
ными в современных условиях труда, сложно разви-
ваемы в формальных образовательных программах,
оставаясь по преимуществу личностной задачей. Та-
ким образом, ПС ориентированы на профессиональ-
ные и надпрофессиональные компетенции.
Компетенции разных типов могут аттестоваться
различными оценочными средствами — тестовыми
заданиями (с выбором ответа или с открытым отве-
том, на установление соответствия или последова-
тельности), практическими кейсами, наблюдениями
за исполнением функций, пр. Так, знания (как про-
фессиональные, так и надпрофессиональные) вполне
достоверно оцениваются тестами. В то же время умения
в целом должны оцениваться с помощью практико-
ориентированных инструментов, таких как професси-
ональные испытания, выполнение трудовых функций
или действий в реальных и моделируемых условиях
5
[2].
1 Компетенция – способность работника самостоятельно применять комплекс знаний и умений в практической работе в соответствии с
реальной сложностью выполняемых трудовых функций.
5 Отметим, что использование реального технологического оборудования или даже специально выделенных пилотных агрегатов при мас-
совом оценивании соответствия работников требованиям ПС не представляется возможным с точки зрения затрат и техники безопасности.
2 Профессиональный стандарт – характеристика квалификации, необходимой для осуществления определенного вида профессиональной
деятельности, в том числе выполнения определенной трудовой функции.
3 В существующих должностных инструкциях часто происходит подмена трудовой функции работника его обязанностями, что не позво-
ляет четко определить необходимые квалификации и делает требования к работникам неизмеримыми.
4 В работе [2] в компетенциях выделяются когнитивный компонент, определяющий научно-теоретическую и практическую готовность к
профессиональному труду; деятельностный компонент (сформированность практических умений на основе профессиональных знаний и навы-
ков) и личностный компонент (мотивы и ценностные установки, проявляющиеся в профессиональной деятельности).
Http://www.avtprom.ru
АВТОМАТИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ 49
октябрь 2019
ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ
При этом оцениваться может как сам трудовой
процесс (когда значим временной фактор де-
ятельности, а ее результат имеет отсроченный
характер), так и результат труда, когда процесс
получения продукта не важен или процедуру
наблюдения за процессом трудно реализовать.
Упомянутые оценочные средства призваны
определять соответствие сотрудника определен-
ному уровню квалификации и спрогнозировать
перспективы его профессионального развития.
Основные требования к ним изложены в нор-
мативных документах6. Оценочные средства по-
зволяют аттестовать и по результатам аттестации
подтвердить уровень квалификации работников,
что стимулирует непрерывный процесс обуче-
ния профессионала в течение всей трудовой де-
ятельности.
Анализ уже многолетней и непростой исто-
рии развития системы ПС [3, 4] не входит
в цели настоящей статьи. Авторы принимают
как данность, что во исполнение требований
закона порядка 2 тыс. ПС будет разработано
к исходу 2020 г. (большая их часть уже появи-
лась) и их внедрению в практику управления персо-
налом нет альтернативы. По мере перевода проблемы
в практическую область все важнее становится соз-
дание надежных оценочных средств различных ком-
петенций. Основные сложности при этом связаны
с оценкой практических (деятельностных, или про-
цедуральных) компетенций, требующих особого под-
хода. К счастью, современные системы моделирова-
ния позволяют широко использовать для этих целей
компьютерные тренажеры, системы автоматизиро-
ванного обучения работников, системы виртуальной
и дополненной реальности (VR/AR).
В настоящей работе обсуждаются продвинутые
средства оценки практических компетенций опе-
ративного персонала ТП, методика их применения
к аттестации работников, возможности покрытия
ими ключевых практических компетенций в разре-
зе ПС. Вначале дается обзор методов оценки рабо-
ты обучаемого на компьютерных тренажерах. Затем
на примере содержательной технологической ситуа-
ции выявляется и обосновывается принципиальное
сходство структуры ПС и структуры тренировочного
упражнения в тренажере и в других системах автома-
тизированного обучения. В завершении описывается
прототип АСУ компетенциями персонала, учитыва-
ющей требования ПС.
Средства воспроизведения трудовой деятельности как
инструмент оценки операторских компетенций
Компьютерные тренажеры для обучения операторов
Компьютерные тренажеры (КТ) уже более 30 лет
широко используются как средство формирования
и укрепления операторских навыков безопасного и эф-
фективного управления ТП. Для реализации этой сво-
ей ключевой функции тренажеры содержат в своем
составе математическую модель ТП и эмулированную
рабочую операторскую среду (как для консольного, так
и для полевого персонала), рабочую станцию инструк-
тора тренинга (рис. 1) [5, 6]. Математическая модель
воспроизводит поведение объекта при произвольных
вмешательствах операторов и инструктора обучения
в ход ТП. В зависимости от целей тренинга модель мо-
жет быть типовой, отражающей общие закономерно-
сти функционирования процессов и аппаратов (рис. 2),
или специализированной, обеспечивающей высо-
кий уровень подобия поведению конкретного ТП [7].
В свою очередь рабочая операторская среда может быть
выполнена как имитация типовых АСУТП или как вы-
сокоточная эмуляция РСУ, управляющей реальным ТП
(вплоть до использования реальной SCADA-системы
и симуляторов контроллеров) [8, 9]. На рабочих стан-
циях полевых операторов широко применяются интер-
фейсы на основе средств виртуальной и дополненной
реальности, виртуальные туры на базе фото-панорами-
рования и прочие интерактивные интерфейсы [10, 11].
Ключевым требованием при построении КТ яв-
ляется обеспечение подобия деятельности оператора
в тренажере его реальной производственной деятель-
ности [5]. Указанное подобие понимается в инже-
нерно-психологическом смысле: необходимая для
управления ТП информация должна поступать, пред-
ставляться и обрабатываться в ходе тренинга в том же
составе, объеме, форме, последовательности и темпе,
как на реальном объекте. Такое требование удовлет-
воряется как за счет точности моделирования физико-
химических характеристик ТП, так и путем воспроиз-
ведения ключевых особенностей систем управления,
Рис. 1. Типовая архитектура компьютерного тренажера
6 Положение о разработке оценочных средств для проведения независимой оценки квалификации // Приказ Министерства труда и соци-
альной защиты РФ № 601н от 01.11.2016. https://img.rg.ru/pril/135/31/22/45047.pdf.
Http://www.avtprom.ru
октябрь 2019 АВТОМАТИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
50
Подготовка сПециалистов По Промышленной автоматизации
в том числе операторской среды полевого персонала,
эмерсивными средствами7 (рис. 3). В этой связи важ-
но, что современные инструменты VR/AR позволяют
воссоздавать эти элементы «поля», в разной доле при-
сутствующие в деятельности всех операторов, с точ-
ностью, необходимой как для формирования и на-
дежного оценивания операторских навыков в КТ, так
и для оценивания практических компетенций в ПС.
В лучших тренажерных практиках реализуется
функция оценки работы оператора в форме отслежи-
вания и оценивания действий обуча-
емого при выполнении специальных
тренировочных упражнений. Суще-
ствуют разные формы упражнений
[12 –14].
1) Перевод технологических пара-
метров ТП в требуемое состояние. Об-
учаемый должен добиться заданного
значения параметра путем манипу-
лирования нужными управляющи-
ми воздействиями. Возможна оценка
по точности достижения требуемого
значения, по времени перехода, по бли-
зости переходного процесса к заданной
траектории (нахождение в «трубке»).
Как правило, соответствующие те-
стовые функции встроены в трена-
жер, и инструктор просто выбирает
управляемый параметр и форму оценки. Результа-
ты оценивания появляются в автоматическом отчете
по результатам тренинга.
2) Наиболее распространенная форма тренажер-
ного упражнения — компенсация негативных по-
следствий изменений/нарушений хода ТП, таких как
отказы контрольно-измерительных устройств (иска-
жение измерений, «залипание» датчиков, отказы кла-
панов в различных положениях, пр.), повреждения
Рис. 2. Типовой тренажер печи-нагревателя на двойном топливе (интерфейс
оператора и выбор тренировочных упражнений)
Рис. 3. Типовой тренажер печи-нагревателя на двойном топливе (интерфейс полевого оператора в среде виртуальной
реальности – сверху, в среде виртуального тура - снизу)
7 Отметим, что по отдельности сформулированные выше точностные условия являются необходимыми, но не достаточными для достиже-
ния цели тренинга – высокоразвитого навыка управления ТП; необходимо именно достижение комплексного инженерно-психологического
подобия.
Http://www.avtprom.ru
АВТОМАТИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ 51
октябрь 2019
ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ
оборудования (протечки, засорение филь-
тров и поверхностей теплообменников, пр.),
изменения внешних условий (свойства то-
плива и сырья, температура окружающей
среды, внешнее давление, снижение актив-
ности/отравление катализатора, пр.). Эти
изменения выбираются и инициализиру-
ются инструктором; соответствующие по-
следствия воспроизводятся имитационной
тренажерной моделью и представляются
оператору. Его задача — компенсировать
негативные последствия путем выбора со-
ответствующих управляющих воздействий.
В соответствии с моделью операторской де-
ятельности [5] реализовать эту задачу (как
и в реальной работе) оператор может, прой-
дя по цепочке необходимых действий: обна-
ружение отклонения, диагностирование его
причин, планирование и реализация ком-
пенсирующих действий (рис. 4 а).
Пример когнитивной модели форми-
рования операторских навыков приведен
на рис. 4 б. Так, навык проверки гипотез
о причинах отказа (часть диагностики на-
рушений хода ТП) включает генерацию
возможных гипотез отказа, сличение пред-
полагаемых результатов его проявления
(S2) с симптомами отказа (S), полученны-
ми на реальном объекте или на его трена-
жерной модели, и модификацию гипотезы
до тех пор, пока рассогласование симпто-
мов остается достаточно существенным.
Форма и состав инструкции по описан-
ным тренажерным упражнениям соответ-
ствуют модели формирования операторских
навыков и содержат следующие разделы
(на примере упражнения «Прогар змеевика
печи»), табл. 1.
Оценка исполнения оператором тре-
буемых в упражнении действий возможна
в нескольких формах:
— по конечному результату (точность до-
стижения желаемого состояния), в том чис-
ле при необходимости с учетом качества
продуктов и экономической эффективно-
сти процесса;
— дополнительно к этому с отслежива-
нием ключевых действий, предпринятых
оператором (выполнение/пропуск крити-
чески необходимых, добавление необяза-
тельных);
— дополнительно к этому отслеживание
выполнения задаваемых условий в промежу-
точных точках переходного процесса (по со-
стоянию арматуры и значениям ключевых
технологических параметров), вплоть до невоз-
можности продолжить упражнение при несо-
блюдении условий в промежуточных точках [12].
Рис.4а. Состав операторских действий по компенсации
последствий отказов
Рис.4б. Когнитивная модель формирования навыка проверки гипотез
Таблица 1. Состав тренировочного упражнения на примере
упражнения «Прогар змеевика печи»
Раздел упражнения Содержание раздела на примере конкретного упражнения
Название (соответствует
формулировке нарушения
нормального хода ТП)
Прогар змеевика печи (левая секция)
Цель упражнения Распознавание указного отказа по его последствиям и изучение
правильных действий в такой ситуации
Описание ситуации
(наблюдаемая
симптоматика)
Установка функционирует в нормальном режиме, когда
срабатывает сигнализация – высокая выходная температура
нагреваемого потока. Признаки:
1. Давление нагреваемого потока сырья – левая секция
(PIR-201A) уменьшится.
2. Температура нагреваемого потока на выходе из радиантной
камеры – левая секция (TIRC-302A) увеличится.
3. Расход топливного газа (FIR-120) уменьшится. При
достижении температуры нагреваемого потока 420°С или
падении давления топливного газа на горелках (PIR-222A) ниже
0,1 кг/см2 сработает система ПАЗ, что приведет к закрытию
отсекателей UV-002 и UV-003.
4. Как следствие, температура нагреваемого потока сырья
(TIR-301A,B и TIRC-302A,B) уменьшится.
5. Температура дымовых газов печи (TIR-303A,B и TIR-304)
уменьшится.
6. Давление дымовых газов (PIRC-202) уменьшится и затем
вернется в норму.
7. Концентрация кислорода в дымовых газах (AIRC-500A,B
и AIR-501) резко увеличится и затем уменьшится.
Требуемые действия
(принципиальный план
компенсации нарушения)
Необходимо, чтобы поток через змеевики был прекращен как
можно быстрее. При этом необходимо подать пар в змеевики
для предотвращения дальнейших разрушений
Процедура (детальная
последовательность
необходимых действий, а
при необходимости -
отсылка к стандартным
процедурам)
Когда оператор распознал поломку, он должен аварийно
остановить установку. Если змеевик отремонтирован, и печь
готова к работе, можно приступать к процедуре холодного
старта (аварийный останов и холодный старт – специальные
упражнения в КТ)
Http://www.avtprom.ru
октябрь 2019 АВТОМАТИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
52
Подготовка сПециалистов По Промышленной автоматизации
3) Специальный случай тренажерного упражне-
ния — отработка стандартных технологических про-
цедур в соответствии с заданной схемой действий
(шаблоном). Оценка в этом случае строится на от-
клонении предпринимаемых обучаемым действий
от заданных. Также учитывается и состояние объек-
та в промежуточных и конечной точках переходного
процесса, поскольку в динамических системах такой
сложности одно лишь (пусть и скрупулезное) выпол-
нение предписанных действий не гарантирует тре-
буемого результата (перевода технологического объ-
екта в желаемое состояние). Автоматическая оценка
действий оператора по заданному шаблону — одна
из сложнейших проблем построения КТ, но в том
или ином виде она все более востребована и распро-
странена в практике обучения операторов, поскольку
в наиболее полном виде характеризует сложные прак-
тические компетенции оператора. Это обстоятель-
ство особенно важно в свете проблемы ПС.
Автоматизированные системы обучения операторов
Все шире используются в тренинге и автоматизи-
рованные системы обучения (АСО) на основе баз зна-
ний функционирования реального ТП, экспертных
оценок работы процессов и пр. Не требуя высоких
затрат на точное моделирование технологии, указан-
ные системы показывают высокую эффективность
при выработке базовых навыков управления (обна-
ружение отклонений от нормы, изучение причинно-
следственных связей ТП, диагностика причин нару-
шений, планирование компенсирующих действий,
тренинг работы по планам локализации аварийных
ситуаций) [15].
Так, лежащие в основе большинства трудовых
функций навыки прогнозирования последствий воз-
действий на ТП, проверки гипотез о причинах нару-
шения хода ТП и в целом навык диагностики могут
быть эффективно выработаны с помощью компью-
терных версий известных методик «Что произойдет,
если?» и «Проверка гипотез» (рис. 5).
В методиках «Что произойдет, если?» и «Провер-
ка гипотез» обучаемый оператор оценивает соответ-
ственно:
• как меняются значения параметров процесса (сим-
птомы) при различных воздействиях (причинах) в каче-
ственной шкале «сильно уменьшилось», «уменьшилось»,
«не изменилось», «увеличилось», «сильно увеличилось»;
• какие причины могут вызвать наступление
предъявляемых симптомов.
Решая указанные задачи, оператор действует со-
гласно соответствующим разделам общей модели
формирования операторских навыков [5] (рис. 4б).
Особую роль играет тренинг умения эффективного
поиска причины неисправности, реализуемый в отдель-
ной методике «Диагност». С когнитивной точки зрения
это умение базируется на навыках прогнозирования
и формирования гипотез, а также владении эффек-
тивными стратегиями поиска, на выработку которых
и делается методический упор в АСО «Диагност».
Упражнения в АСО генерируются с элементами
рандомизации на основе полной базы причинно-
следственных связей объекта. В отличие от КТ оценка
в АСО легко настраивается в связи с простой структу-
рой упражнений [15] (на рис. 5 видно, как в АСО по-
мечаются правильные и неправильные ответы).
В какой мере представленные инструменты оцен-
ки действий операторов в КТ и АСО применимы
к исследуемой в работе оценке практических компе-
тенций оперативного персонала?
Сопоставление структуры ПС и структуры тренировочных
упражнений в КТ и АСО
Рассмотрим фрагмент ПС оператора технологиче-
ских установок нефтегазовой отрасли (регистрацион-
ный номер 487), включающий две обобщенные тру-
довые функции.
А). Обслуживание и обеспечение работы техноло-
гического оборудования на установках по переработ-
ке нефти, нефтепродуктов.
Рис. 5. АСО для печи-нагревателя на примере упражнения «Прогар змеевика» (методики «Что произойдет, если?» и
«Проверка гипотез»)
Оценка за задачу: 4,3/5
Http://www.avtprom.ru
АВТОМАТИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ 53
октябрь 2019
ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ
В). Обеспечение режимов ТП на установках по пе-
реработке нефти, нефтепродуктов.
Для четвертого уровня квалификации обобщен-
ная трудовая функция B состоит из следующих тру-
довых функций:
• ведение ТП и контроль исправного состояния
рабочего и резервного оборудования на технологиче-
ских установках;
• регулирование производительности блока (отде-
ления) установки;
• выявление и устранение отклонений ТП от за-
данного режима;
• контроль выхода и качества продукции, расхода
реагентов и энергоресурсов и качества поступающего
сырья;
• контроль исправности и работоспособности
АСУТП, приборов контроля и автоматики;
• остановка и пуск единичного оборудования, бло-
ка (отделения) установки и установки в целом;
• контроль работ повышенной опасности, выпол-
няемых персоналом организации и работниками под-
рядных организаций.
Трудовая функция выявления и устранения от-
клонений (B/03.4) — показательный пример про-
цедуральной (деятельностной) компетенции, оце-
ниваемой с помощью КТ и АСО. При этом навыки
выявления и распознавания причин отклонений эф-
фективно оцениваются в методиках АСО, а навык
устранения отклонений (на основе двух предыдущих
навыков) — в тренировочных упражнениях на КТ.
Рассмотрим трудовую функцию В/03.4 подробнее
(табл. 2) применительно к упражнению «Прогар зме-
евика в печи».
Трудовые действия 1.1 и 1.2 (ведение режима и кон-
троль показаний и исправности) — основа практи-
ческой деятельности оператора, вполне выявляемая
в упражнениях на КТ. Действие 1.3 может быть оце-
нено декларативно, а под важнейшее действие 1.4
(пуск и останов оборудования) существуют специаль-
ные тренажерные упражнения, относящиеся к числу
обязательных при подготовке операторов. В разделе 2
(необходимые знания) пп. 2.1–2.3, 2.5 и 2.6 (техноло-
гические схемы и регламент, устройство оборудования,
правила эксплуатации, методы обслуживания/эксплу-
атации, инструкции и правила промышленной без-
опасности) — показательный пример декларативных
знаний. А вот раздел 2.4 (факторы, влияющие на ход
процесса) тесно связан с причинно-следственной
структурой технологического объекта и хорошо оце-
нивается с помощью АСО [15]. В разделе 3 (умения)
пп. 3.1, 3.3. и 3.4 эффективно проверяются на КТ.
Ключевое умение 3.4 (выявление неисправно-
стей/отклонений, определение вызвавших их причин,
предупреждение и устранение их последствий) вооб-
ще невозможно полноценно оценить без воссоздания
практической деятельности на КТ. (Оценку этих уме-
ний на реальном или пилотном объекте невозможно
обосновать экономически.) В частном упражнении
«Прогар змеевика печи» (табл. 1) можно на высоком
уровне подобия реальной ситуации оценить умение
оператора определять причину отклонения и в соответ-
ствии с регламентом компенсировать негативные по-
следствия нарушения. В части выявления причин на-
рушения по наблюдаемым симптомам крайне полезны
тренировки и экзамены на АСО. Указанные системы
помимо методик «Что произойдет, если?» и «Провер-
ка гипотез» содержат специальный модуль «Диагност»,
позволяющий оценить умение оператора диагностиро-
вать единственную (из широкого ряда предлагаемых)
верную причину нарушения на основе расширяющей-
ся по запросу экзаменуемого выборке симптомов [15].
Часто практические операторские умения пред-
полагают исполнение функций полевого оператора,
реализуемых непосредственно на технологической
площадке. Их оценка предполагает использование
воссозданной среды управления подобной реальной.
В КТ это реализуется в специальном интерфейсе по-
левого оператора средствами VR/AR или путем фото-
панорамирования [10, 11].
Разумеется, частное упражнение оценивает лишь от-
дельную реализацию трудовых действий и, следователь-
но, трудовых функций. Вопрос построения комплекса
упражнений и экзаменов, достаточно полно покрыва-
ющих требуемые стандартом трудовые функции, чрез-
вычайно важен с методической точки зрения. Впрочем,
оценка компетенций по ПС в этом смысле не отлича-
ется от любого другого экзамена. Экзаменационный
билет, содержащий несколько вопросов, по возмож-
ности, из разных разделов предметной области, — это
всегда лотерея. Все проверить невозможно: элемент
экзаменационного везения будет сохраняться всегда.
Важная методическая задача — определить «объем»
билета, то есть понять, сколько упражнений должно
предлагаться и сколько должно быть успешно выпол-
Таблица 2. Трудовая функция «Выявление и устранение
отклонений ТП от заданного режима»
Элементы
трудовой функции
Содержание трудовой функции
1. Трудовые
действия
1.1 Ведение технологического режима в соответствии с
нормами технологического регламента, по показаниям
КИП и результатам анализов.
1.2 Контроль показаний КИП, исправности
обслуживаемого оборудования.
1.3 Ведение записи в режимных листах
1.4 Осуществление пуска и остановки оборудования.
2. Необходимые
знания
2.1 Технологическая схема обслуживаемой установки
(участка), технологический регламент.
2.2 Устройство технологического оборудования.
2.3 Назначение, устройство, принцип действия и
правила эксплуатации обслуживаемого оборудования,
КИПиА.
2.4 Факторы, влияющие на ход ТП и качество продукции.
2.5 Современные безопасные методы и приемы
обслуживания и нормальной эксплуатации оборудования.
2.6 Инструкции и правила промышленной безопасности,
требования охраны труда и пожаробезопасности.
3. Необходимые
умения
3.1 Обслуживать и эксплуатировать оборудование.
3.2 Пользоваться производственно-технологической и
нормативной документацией.
3.3 Переходить (переключать регуляторы) с ручного на
автоматический режим управления ТП и наоборот.
3.4 Выявлять неисправности или отклонения от нормы в
работе оборудования, причины этих неисправностей,
способы их предупреждения и устранения.
Http://www.avtprom.ru
октябрь 2019 АВТОМАТИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
54
Подготовка сПециалистов По Промышленной автоматизации
нено экзаменуемым, чтобы считать экзамен (оценку
компетенций) пройденной. При этом подбираемые
упражнения должны быть представительными (отра-
жать проверяемые с их помощью компетенции), об-
ладать достаточной общностью (быть применимыми
к работе больших групп операторов) и вариабельны-
ми (содержать изменяемые начальные условия, что-
бы исключить привыкание операторов).
Резюмируя результаты данного раздела, под-
черкнем принципиальное сходство структуры ПС
и тренировочных упражнений в КТ. Стандарты на-
кладывают требования к выполнению трудовых дей-
ствий/функций/обобщенных функций на основе опе-
раторских компетенций и определяющих их умений.
В КТ необходимо выполнять тренировочные действия
на основе тех же компетенций, то есть умений, со-
стоящих из знаний и навыков. Суть этих феноменов
едина и соответствует общей модели операторской де-
ятельности. Таким образом, проверяя действия опера-
торов на КТ (при условии высокой степени подобия
тренажера реальному объекту), мы проверяем уровень
их компетенций, требуемый стандартами.
О прототипе АСУ компетенциями персонала
Оценка компетенций оператора — требование
законодательства в рамках перехода на ПС. В иде-
але, не продемонстрировав необходимого сочета-
ния знаний, навыков и умений, оператор не может
быть допущен к управлению установкой. Но не ме-
нее важной представляется задача формирования,
а шире — управления компетенциями.
Как и в любой задаче управления, для управле-
ния компетенциями работников необходима модель,
включающая роли, обязанности и соответствующие
им компетенции. На этапе обучения такая модель
может быть использована для разработки учебных
планов подготовки операторов к определенной роли.
Технически описываемая модель реализуется в так
называемой библиотеке компетенций. Ее прототип
содержит базовую конфигурацию (порядка 30 ком-
петенций) и может быть при необходимости изме-
нен пользователем. Фрагмент библиотеки компетен-
ций приведен в табл. 3. Каждая компетенция состоит
из нескольких базовых умений, имеющих несколько
уровней — от новичка (ознакомлен с трудовой функ-
цией) до мастера (может проактивно изменять проце-
дуру управления с целью более эффективной работы).
Структура модели (выделение компетенций, базо-
вых умений и их уровней) определяется в ходе анали-
за трудовых функций с учетом особенностей конкрет-
ного производства и сложившихся у работодателя
политик. В то же время сама разработка модели ком-
петенций — хороший повод критически осмыслить
и усовершенствовать организацию труда на предпри-
ятии. Одной из основ такого критического пересмо-
тра, безусловно, должны стать ПС.
Когда модель создана, необходимо построить ме-
ханизм оценки умений, определяющих уровень ком-
петенций. По сути это задача сводится к привязке
всей доступной оценочной информации об актив-
ности оператора к соответствующим элементам мо-
дели компетенций (базовым умениям). Прежде всего,
здесь имеются в виду объективные оценки, получае-
мые оператором в разнообразных тренингах и курсах
подготовки. В той же мере это относится к любым те-
стам, пройденным курсам переподготовки, формаль-
ным поощрениям и санкциям, оценкам, даваемым
руководителями. Таким образом, в систему управ-
ления компетенциями вовлекаются как профессио-
нальные, так и надпрофессиональные, и ключевые
(мягкие) компетенции [1].
Указанная привязка должна проходить с заранее
определенными весами: результат каждого релевант-
ного данному умению тренажерного упражнения или
упражнения в АСО должен вносить свой вклад в об-
щую оценку указанного умения. Более того, текущее
значение совокупной оценки каждого базового уме-
ния определяет (также по заданному правилу) один
из четырех уровней мастерства.
Сконфигурированная по этим принципам система
позволяет отслеживать прогресс конкретных операто-
ров по требуемым компетенциям, распознавать нега-
тивные тенденции и определять необходимые шаги
для ускорения роста компетенций (за счет упражне-
ний определенного типа, курсов повышения квалифи-
кации и т. п.). Если предприятие готово строить модель
компетенций на основе профессиональных стандартов
(федеральных, отраслевых, корпоративных), описан-
ная системы может служить и для формальной оценки
компетенций в рамках аттестации по ПС.
Компетенции Базовые умения Уровни умений
Компетенция 1: управление
сигнализациями
Базовое умение 1: Умеет объяснить, как работает
сигнализация, умеет ее использовать
Уровень “ОЗНАКОМЛЕН”: оператор осведомлен о наличии
инструментов управления сигнализациями и принципах их работы
Уровень “ОБЛАДАЕТ ЗНАНИЯМИ”: оператор понимает устройство
и умеет пользоваться инструментами управления сигнализациями
Уровень “ОБЛАДАЕТ НАВЫКАМИ”: оператор умеет следить за
сигнализациями и распознавать возможные отклонения в ходе ТП
Уровень “МАСТЕР”: оператор проактивно предлагает улучшения в
системе управления сигнализациями
Компетенция 2: умение
управлять установкой с
помощью системы управления
Базовое умение 1: умеет объяснить принципы
управления установкой, знает контуры регулирования
Базовое умение 2: умеет объяснить физико-химические
принципы работы установки
Базовое умение 3: умеет управлять оборудованием,
знает процедуры пуска и остановки
4 уровня умений
Таблица 3. Пример библиотеки компетенций
Http://www.avtprom.ru
АВТОМАТИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ 55
октябрь 2019
ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ
Отметим дополнительные полезные функции си-
стемы: мониторинг профайлов компетенции опера-
тивного персонала; единое окно оценивания работ-
ников; создание отчетности по развитию персонала
(как по отдельным работникам, так и по их различ-
ным группам).
Заключение
Настоящая работа преследует две цели. Первая —
обосновать использование КТ и АСО как оценочных
средств текущего уровня практических компетенций
операторов. Эта возможность определяется как прин-
ципиальной схожестью структуры трудовых функ-
ций в ПС и структуры действий обучаемого в КТ, так
и высоким уровнем подобия тренинга реальной рабо-
те операторов.
Другая цель — дать краткое введение в АСУ, позво-
ляющую отслеживать и оценивать компетенции опе-
ративного персонала и на основе полученных оценок
принимать обоснованные решения по укреплению су-
ществующих и развитию новых компетенций. Прото-
типы таких систем известны в зарубежной практике;
некоторые элементы сходной функциональности реа-
лизованы в корпоративных системах управления пер-
соналом крупных отечественных компаний. Очевидно,
что прямой перенос западных аналогов в российские
условия не будет продуктивен — слишком велики осо-
бенности отечественного производства. В то же вре-
мя наработанные решения могут пригодиться для ка-
чественного улучшения управления компетенциями.
Представляется, что выходом может стать пилотный
проект с глубоким участием потенциального заказчи-
ка — носителя корпоративных представлений о целях
и практиках развития компетенций. Обладая необходи-
мой экспертизой и принадлежа к смешанной команде
специалистов мирового лидера в области автоматиза-
ции и цифровизации управления производством и веду-
щего российского университета, авторы готовы принять
участие в таком знаковом пилотном проекте, надеются
на реакцию практиков и рассчитывают оправдать их
ожидания в потенциальной совместной работе.
Список литературы
1. Федотова В.В. и др. Профессиональные стандарты в
России: современное состояние вопроса, возможно-
сти применения. Под общ. ред. В.В. Федотовой. Ека-
теринбург, УрФУ, 2013. 51 с.
2.
Данилова Н.В. и др. Алгоритм и принципы внедрения
профессиональных стандартов в систему управле-
ния персоналом организации. Екатеринбург: УрФУ,
2016. 76 с.
3. Спивак В.А. Профессиональные стандарты: новая ре-
альность на рынке труда, проблемы и перспективы //
Российское предпринимательство. 2017. Т. 18. № 1. С.
67-76.
4.
Сочнева Е.Н., Аргасанов Ю.О. Некоторые проблемы вне-
дрения профессиональных стандартов в деятельность
предприятий (организаций) // Экономика труда. 2018.
Т. 5. № 3. С. 860-868.
5.
Дозорцев В.М. Компьютерные тренажеры для обучения
операторов ТП. М. Синтег. 2009. 372 с.
6.
Дозорцев В.М. Современные компьютерные тренажеры
для обучения операторов ТП: состояние и направления
ближайшего развития // Автоматизация в промышлен-
ности. 2007. № 7. С. 30-36.
7. Дозорцев В.М., Крейдлин Е.Ю. Современные автомати-
зированные системы моделирования ТП // Автомати-
зация в промышленности. 2009. № 6. С. 11-16.
8. Дозорцев В.М. Мировой рынок компьютерных трена-
жеров для обучения операторов: тенденции, вызовы,
прогнозы // Автоматизация в промышленности. 2016.
№ 2. С. 35-38.
9. Погорелов В.П., Баулин Е.С., Фролов А.И., Локшин А.В.,
Новичков А.Ю. О проблеме эмуляции среды управления
в компьютерных тренажерных комплексах для обуче-
ния операторов технологических процессов // Автома-
тизация в промышленности. 2019. № 4. С. 41-46.
10. Новичков А.Ю., Фролов А.И., Погорелов В.П., Дозор цев
В.М. Интерфейс полевого оператора в компьютер-
ном тренажере: 3D погружение или 2D панорама? //
II междунар. научно-практическая конф. «Человече-
ский фактор в сложных технических системах и средах»
(Эрго-2016). С.-Петербург. 2016. 268-276.
11. Nazir S. et al. Can Immersive Virtual Environments Make
the Difference in Training Industrial Operators? // In D.
de Waard et al. (Eds.). 2014. Proceedings of the Human
Factors and Ergonomics Society Europe Chapter 2013
Annual Conference. ISSN 2333-4959. URL: http://www.
hfes-europe.org/wp-content/uploads/2014/06/ Nazir.pdf.
12.
Кулида Е.Л. Метод реализации тренировочных упражне-
ний в компьютерном тренажерном комплексе // Про-
блемы управления. 2007. № 5. С. 65-68.
13. Dozortsev V.M. Methods for Computer-based Operator
Training as a Key Element of Training systems (present-
day trends) // Automation and Remote Control. 2013. Т.
74. № 7. С. 1191-1200.
14. Папилина Т.М., Барашкин Р.Л., Василюк Н.С. Система
автоматической оценки действий обучаемых в компью-
терных тренажерных комплексах // Тр. РГУ нефти и
газа им. И.М. Губкина. 2019. № 3 (296). С. 150-164.
15.
Назин В.А. Автоматизированные системы обучения пер-
сонала технологических установок // Автоматизация в
промышленности. 2006. № 6. С. 10-14.
Дозорцев Виктор Михайлович – д-р техн. наук, директор по стратегии и развитию
бизнеса высокотехнологичных решений,
Назин Владимир Александрович – вед. инженер АО «Хоневелл»,
Баулин Евгений Сергеевич – канд. техн. наук, генеральный директор
ООО «Центр цифровых технологий» МФТИ.
Контактный телефон +7 (495) 761-02-09.
Каждый служащий стремится
достичь своего уровня
некомпетентности, а вся полезная
работа совершается теми, кто ещё не
достиг этого уровня.
Лоренс Питер
