7M07110 Автоматизация и управление в РИУ

Дисциплины

• Экспертные системы в производстве

  Цель дисциплины: освоение теоретических основ и методов, а также формирование принципов создания архитектуры и программной реализации экспертных систем (ЭС). Дисциплина направлена на использование ЭС для принятия управленческих решений, обеспечивающих эффективное производство. Содержание дициплины: архитетура ЭС, режимы функционирования и основные этапы разработки ЭС, языки программирования и среды разработки ЭС, анализ и моделирование ЭС, основанных на знаниях, построение нечетких правил, логический вывод с использованием нечетких множеств и решений на основе нечеткой логики, разработка и применение алгоритмов для автоматизированного принятия решений в условиях неопределенности, продукционные ЭС и операции управления выводом решений.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Иностранный язык (профессиональный)

  Цель дисциплины: формирование у специалистов навыков владения иностранным языком на профессиональном уровне, позволяющих эффективно использовать язык для решения задач в профессиональной сфере, общения с коллегами, чтения специализированной литературы, написания научных работ и участия в международных конференциях. Дисциплина направлена на развитие навыков профессиональной коммуникации, включая устную и письменную речь, понимание специализированной терминологии, а также использование языка в технической и научной деятельности. Содержание дисциплины: классификация текстов и материалов профессиональной направленности, изучение специализированной терминологии, чтение и анализ профессиональной литературы на иностранном языке, письменная и устная коммуникация в профессиональной сфере, методы перевода профессиональных текстов, синтаксические и грамматические особенности профессиональных текстов, особенности академического письма, подготовка и проведение презентаций на иностранном языке, общение в международной профессиональной среде, примеры использования иностранного языка в реальных профессиональных ситуациях.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 4
  

• История и философия науки

  Цель дисциплины: формирование у специалистов основных законов философии в процессе развития науки и техники с целью использования их в практической деятельности и при оценке событий научной и общественной жизни. Дисциплина направлена на освоение приемов анализа оригинальных и адаптированных научных текстов, стратегического мышления при решении разнообразных задач в рамках системного подхода. Содержание дисциплины: рассмотреть историю возникновения и основные этапы развития научного познания, раскрыть особенности научной, религиозной и философской картин мира, вооружить обучающихся знанием структуры научного знания, подготовить обучающихся к использованию методов и форм научного познания и преобразования действительности, сформировать у обучающихся навыки научно-исследовательской деятельности и самостоятельной оценки результатов собственной творческой деятельности.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Педагогика высшей школы

  Цель дисциплины заключается в формировании у будущих специалистов научно обоснованных подходов к обучению и воспитанию, а также развитии умений и навыков организации учебного процесса с учетом психологических, возрастных и социальных особенностей обучаемых. Дисциплина направлена на изучение теоретических основ педагогики, методических подходов и практических технологий, необходимых для эффективного управления образовательными процессами и формирования личности обучающихся. Содержание дисциплины: Основы педагогики как науки; История педагогики и современные педагогические концепции; Психолого-педагогические основы воспитания и обучения; Цели и задачи воспитания; Принципы и методы обучения; Организация образовательного процесса; Формы и технологии обучения; Педагогическое взаимодействие и управление классом; Оценка качества образовательного процесса; Инновационные подходы в педагогике; Профессиональная этика педагога; Педагогические технологии и средства обучения; Методы педагогического исследования

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Планирование и проведение научных исследований в области автоматизации и управления технологическими процессами

  Цель дисциплины: знакомство с методами и этапами планирования научного исследования, проведения научных исследований в области автоматизации технологических процессов. Дисциплина направлена на освоение методов постановки экспериментов, анализа данных и оптимизации результатов для улучшения эффективности и надежности автоматизированных систем. Содержание дисциплины: математические модели в области автоматизации, постановка задачи, методы статистического анализа, постановка и проведение эксперимента, построение временных рядов, сбор и обработка данных эксперимента, методы оптимизации, дисперсионный анализ, корреляционный анализ, регрессионный анализ, факторный анализ.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Планирование эксперимента в АСУ

  Цель дисциплины: формирование научно обоснованных подходов к проектированию и проведению экспериментов в автоматизированных системах управления (АСУ) для анализа, оптимизации и синтеза систем. Дисциплина направлена на изучение методов эффективного планирования экспериментов, выбора параметров, обработки результатов с использованием математических методов и моделирующих программ, что позволяет минимизировать затраты и повысить точность исследований. Содержание дисциплины: основы планирования эксперимента в АСУ, методы, этапы и принципы планирования эксперимента, факторы и параметры системы в контексте экспериментов, модели и методы анализа данных эксперимента, методы уменьшения числа экспериментов, имитационное моделирование для планирования экспериментов, оптимизация параметров АСУ на основе экспериментов, технические и программные средства для планирования эксперимента, ошибки экспериментов и методы их минимизации, примеры планирования экспериментов в различных АСУ.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Системы управления реального времени

  Цель дисциплины: формирование технических и научно обоснованных подходов к проектированию, анализу и реализации систем автоматического управления (САУ), работающих в условиях жестких временных ограничений. Особое внимание уделяется разработке систем, которые должны обеспечивать устойчивое и надежное управление в реальном времени с учетом физических, программных и аппаратных ограничений. Дисциплина направлена на использование специализированных программных и аппаратных средств для создания и исследования таких систем. Содержание дициплины: классификация САУ и режимы управления в реальном времени, алгоритмы управления для систем реального времени, теория устойчивости и анализа динамики систем, этапы проектирования САУ реального времени, программные и аппаратные средства для реализации САУ, принципы построения и требования к системам управления в реальном времени, методы моделирования и симуляции систем управления в реальном времени, синхронизация и взаимодействие в распределенных системах, цели и задачи исследования САУ в реальном времени, методы упрощения и оптимизации систем, имитационное моделирование систем управления.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Современные методы моделирования объектов автоматизации

  Цель дисциплины: знакомство с современными методами и моделями моделирования и идентификации объектов автоматизации. Дисциплина направлена на изучение новых моделей и методов оптимизации и принятия решений, которые применяются в системах управления для достижения максимальной эффективности. Содержание дисциплины: задача синтеза системы управления; приямая и обратная задача динамики управляемых систем; идентификация объектов управления; построение программного управления движением динамических систем; реализация заданных программ в системах автоматического регулирования; специальные методы синтеза для реализации программного движения; анализ и синтез устойчивых систем управления

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Психология управления

  Цель дисциплины: Изучение осознаваемых и неосознаваемых психологических процессов, их влияния на поведение человека и принятие решений. Формирование у магистрантов знаний о психологических закономерностях развития личности, особенностях межличностного взаимодействия и управленческой деятельности. Содержание дисциплины: Курс включает изучение ключевых понятий психологической науки, анализ и систематизацию знаний о развитии личности и закономерностях психологического поведения. Рассматриваются методы применения этих знаний в профессиональной и повседневной деятельности, в межличностных и коллективных взаимоотношениях. Изучаются методологические подходы к психологии управления, ее специфика, управленческие функции, а также проблемы принятия решений в условиях реальной практики организаций. Отдельное внимание уделяется анализу взаимоотношений в управленческой среде и их влиянию на эффективность работы

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Новые информационные технологии проектирования систем автоматизации

  Цель дисциплины: формирование у специалистов технических и научно обоснованных подходов к решению проблем, связанных с проектированием технических и информационных систем. Дисциплина направлена на изучение новых ИТ технологий с дальнейшим использованием их для анализа и синтеза систем, использованием моделирующих программ и комплексов для исследования полученных моделей. Содержание дисциплины: изучение вопросов классификации моделей и видов моделирования, примеров моделей систем, основных положений теории подобия, этапов математического моделирования, принципов построения и основных требовании к математическим моделям систем, цели и задачи исследования математических моделей систем, общих схем разработки математических моделей, формализации процесса функционирования системы, понятия агрегативной модели, формы представления математических моделей, методов исследования математических моделей систем и процессов, имитационного моделирования, методов упрощения математических моделей, технических и программных средств моделирования.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Интеллектуальные приборы и датчики

  Цель дисциплины: знакомство с перспективами развития приборов, обладающих интеллектуальными функциями, а также формирование физических принципов разработки схем датчиков и методов их внедрения. Дисциплина направлена на изучение принципов работы интеллектуальных приборов и особенностей их применения в смарт - системах. Содержание дисциплины: основные понятия и классификация приборов, режимы работы приборов, структурные и функциональные схемы приборов и систем, физические принципы датчиков, интеллектуальные системы и их структура, интеллектуальные методы и алгоритмы обработки данных, виды датчиков и их схемы подключений, динамическая характеристика датчика, резонансные датчики, полупроводниковые датчики, химические датчики, оптические датчики, датчики температуры, магнитные датчики, умные датчики и IoT устройства.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Интеллектуальные системы управления и искусственный интеллект

  Цель дисциплины: формирование и развитие навыков по применению интеллектуальных систем управления в различных областях науки и техники. Дисциплина направлена на освоение принципов разработки и внедрения интеллектуальных систем управления, основанных на методах искусственного интеллекта. Содержание дисциплины: задачи машинного обучения, модели и алгоритмы машинного обучения, методы теории вероятностей, статистические модели, методы нечеткой логики, искусственные нейронные сети, генетические алгоритмы, адаптивные и самообучающие системы, разработка приложений для интеллектуальных систем.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Цифровые технологии управления производством

  Цель дисциплины: формирование современных подходов к разработке, внедрению и использованию цифровых технологий для автоматизации и оптимизации производственных процессов. Дисциплина направлена на изучение методов цифровизации производственных систем, интеграции информационных и управленческих технологий с целью повышения эффективности производства. Содержание дисциплины: основные понятия и классификация цифровых технологий управления производством, цифровизация производства ииндустрия 4.0, этапы внедрения цифровых технологий в производственные процессы, информационные системы управления производством (MES, ERP, SCADA), моделирование и оптимизация производственных процессов с использованием цифровых технологий, автоматизация производственных процессов, программные средства для управления производством, мониторинг и анализ данных в реальном времени, кибербезопасность в цифровых производственных системах, примеры внедрения цифровых технологий на практике, перспективы развития цифровых технологий в управлении производством.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• IoT технологии и устройства

  Цель дисциплины: знакомство с технологией Интернета вещей (Internet of Things - IoT) и направлений развития, а также освоение основных принципов работы этих устройств. Дисциплина направлена на изучение принципов работы IoT устройств и методов их использования в умных системах. Содержание дисциплины: область применения IoT, архитектура IoT, информация, сигналы, система цифровой связи, протоколы, интерфейсы и шины IoT (I2C, SPI, UART/USART), компонентная база IoT, GPS, сенсоры, термопары, датчики тока, датчики Холла, фотоэлектрические датчики, PIR, LIDAR, датчики MEMS, микроконтроллеры, микрокомпьютеры, отладочные компоненты и платы, плата Arduino Uno и ее среда программирования, разработка проекта на базе IoT устройств, ESP2866 и ESP32, интеллектуальные устройства.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Теория решения изобретательских задач

  Цель дисциплины: формирование и развитие навыков системного подхода к решению сложных инженерных задач. Дисциплина направлена на освоение принципов и методов выявления противоречий в системе и нахождения инновационных решений. Особое внимание уделяется развитию творческого мышления и способности находить нестандартные подходы к проблемам в области автоматизации и управления. Содержание дисциплины: изобретательские задачи и уровни изобретений, технические системы и их этапы развития, развертывание и свертывание технических систем, переход на микроуровень, согласование и рассогласование технических систем, закономерности как основа интуиции, приемы устранения технических противоречии, Вепольный анализ, решение нетиповых задач, решение исследовательских задач, функционально-стоимостной анализ (ФСА), этапы и пратика проведения ФСА, прогнозирование развития технических систем.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Цифровизация промышленного предприятия

  Цель дисциплины: освоение теоретических основ и формирование подходов и принципов цифровизации и внедрения информационных технологий в промышленные предприятия. Рассматриваются технологии автоматизации управления производственными процессами, анализ данных, и использование цифровых платформ для мониторинга и оптимизации процессов. Содержание дициплины: Цифровая трансформация в промышленности, архитектура цифрового предприятия и платформенных экосистем, принципы и технологии Industry 4.0 и IIoT, разработка и внедрение киберфизических систем, концепция и реализация цифровых двойников, интеграция производственных и информационных уровней (ERP, MES, SCADA, PLM), промышленные протоколы и стандарты обмена данными (OPC UA, MQTT, PROFINET, EtherCAT), применение edge и cloud-технологий в производстве, обработка и анализ производственных данных с использованием Big Data и BI-инструментов, машинное обучение и ИИ для задач прогнозного анализа и оптимизации процессов, имитационное и цифровое моделирование производственных систем, оценка зрелости цифровизации и цифровой готовности предприятия, формирование стратегии цифровой трансформации, киберустойчивость и информационная безопасность промышленных ИТ-систем, стандарты цифрового производства и нормативно-техническая база (RAMI 4.0, ISO/IEC 62264), организационно-экономические и этические аспекты цифровизации, управление проектами цифровой трансформации в промышленности

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Современные проблемы автоматизации и управления

  Цель дисциплины: знакомство с актуальными проблемами, стоящих перед системами автоматизации и управления в современном мире. Дисциплина направлена на освоение принципов устойчивого развития, энергосбережения и внедрения новых методов управления в условиях цифровой трансформации. Содержание дисциплины: задача синтеза системы управления, обратная задача динамики управляемых систем, построение программного управления движением динамических систем, реализация заданных программ в системах автоматического регулирования, специальные методы синтеза для реализации программного движения, перспективы развития систем автоматизации, зеленые технологии и энергосбережение, цифровое общество и автоматизация.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Программные средства микропроцессорных контроллеров управления в задачах автоматизации

  Цель дисциплины: формирование у специалистов системного подхода к проектированию, разработке и внедрению программных средств для микропроцессорных (МП) систем управления. Содержание дисциплины: основные сведения по классификации МП систем управления, программируемые логические контроллеры (ПЛК), основные характеристики, принципы построения программного обеспечения (ПО) сложных распределенных систем управления, алгоритмы выбора контроллерных систем управления, языки программирования и среды их разработки, функции и преимущества применения интеллектуальных датчиков и их связь с контроллерными системами управления, задачи автоматизации для конкретного ПЛК, разработка проектов автоматизации на Siemens

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Интеграция и оптимизация систем автоматического управления

  Цель дисциплины: знакомство с методами оптимизации систем автоматического управления (САУ), а также с принципами интеграции их в современное производство. Дисциплина направлена на изучение процессов интеграции различных систем автоматического управления, объединяя их в единые информационные сети. Содержание дисциплины: управление современным производством как многоуровневой иерархической системой, кибернетический подход к управлению ПП, основные принципы формирования управлений, иерархический принцип формирования системы управления производственным предприятием, человеко-машинная автоматизация производства, состав, функции и современное состояние АСУТП, перспективные проблемы разработки АСУТП, методы оптимизации работы систем АСУТП с целью повышения их эффективности и надежности. Особое внимание уделяется построению масштабируемых и надежных информационно-управляющих систем для современного производства.

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Автоматизированные информационно-управляющие системы

  Цель дисциплины заключается в формировании у специалистов системного подхода к проектированию, разработке и внедрению автоматизированных информационно-управляющих систем, которые обеспечивают эффективное управление и обработку информации в различных отраслях. Основное внимание уделяется созданию систем, интегрирующих технические и программные средства для автоматизации управленческих и производственных процессов, а также анализу, проектированию и оптимизации работы таких систем. Содержание дисциплины включает: понятие и классификация автоматизированных информационно-управляющих систем (АИУС): архитектура АИУС; модели и методы управления в АИУС; программные и технические средства АИУС; проектирование АИУС; интеграция и взаимодействие систем; анализ и моделирование процессов управления; обеспечение безопасности и надежности АИУС; современные технологии АИУС; примеры и кейсы внедрения АИУС. Итоговое изучение дисциплины даёт специалистам теоретические и практические знания по разработке и эксплуатации автоматизированных информационно-управляющих систем, а также навыки по применению современных технологий в сфере управления

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Программное обеспечение и системные функции контроллеров

  Цель дисциплины: сформировать профессиональные знания и навыки в области проектирования, разработки и верификации программного обеспечения промышленных контроллеров, включая системные функции, архитектуру исполнения, интеграцию с промышленными сетями и киберфизическими системами Содержание дисциплины: Архитектура ПЛК и микроконтроллеров, циклические и событийные режимы исполнения программ, прерывания и таймеры, языки программирования IEC 61131-3 (LD, FBD, ST, SFC, CFC), язык C/C++ и Micropython для микроконтроллеров, программирование многозадачности и RTOS, симуляция и верификация логики, использование CoDeSys, TIA Portal, MATLAB/Simulink PLC Coder, промышленная визуализация и отладка, протоколы обмена (Modbus, OPC UA, MQTT, CANopen, EtherCAT), интеграция ПЛК в SCADA и IoT-среды, структурирование кода, разработка библиотек, управление версиями и конфигурациями, принципы безопасного программирования, реализация цифровых двойников, проектирование комплексных автоматизированных систем управления на базе ПЛК и микроконтроллеров, обеспечение кибербезопасности программной логики

  Год обучения - 2
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Владеть навыками коммуникаций, позволяющих эффективно использовать язык для решения профессиональных задач
• Применять методологию научного познания, принципы и структуру проведения научных исследований, использовать экспериментальные и теоретические методы в профессиональной деятельности.
• Владеть методами воспитания и обучения будущих специалистов, знать правила профессиональной этики, применять методы организации и принятия управленческих решений, а также разрешение конфликтных ситуации.
• Уметь анализировать и синтезировать системы управления, применять современные методы моделирования и идентификации объектов, разрабатывать интеллектуальные и адаптивные системы управления, оценивать и внедрять перспективные технологии в области автоматизации, использовать программные средства и среды моделирования
• Анализировать и решать проблемы автоматизации и управления на различных уровнях производственных процессов с применением современных технологий, обеспечивать безотказную работу систем объективного контроля, проводить диагностику и обслуживание электронных средств управления различного функционального назначения, обеспечивая высокую надежность и безопасность, осуществлять комплексное управление и эксплуатацию автоматизированных систем в промышленных производствах, стабильную работу и соответствие современным стандартам
• Применять и развивать творческий подход, уметь ставить и решать задачи анализа и синтеза систем автоматизации и управления; уметь находить нестандартные решения и инновационные подходы в решении исследовательских и изобретательских задач.
• Уметь использовать и осуществлять оптимальный выбор средств автоматизации, IT технологий и ПО для поиска, сбора, хранения и обработки данных; разрабатывать, проектировать и внедрять технические и информационные системы автоматизации с использованием современных информационных технологий, соблюдая требования к временным ограничениям, цифровой трансформации и промышленной интеграции.
• Использовать новые подходы к разработке, внедрению и использованию цифровых технологии в управлении производством; владеть приемами планирования и организации производства, знать перспективы развития цифрового предприятия и делать стратегический прогноз.

Похожие ОП