Осуществляется с помощью реального физического преобразования ситуации опробования свойств объектов: 1.2 Виды мышления.

Содержание

мышление наглядно-действенное | это… Что такое мышление наглядно-действенное?

один из видов мышления, выделяемый не по типу задачи, а по процессу и способу решения; решение нестандартной задачи (практической или теоретической, познавательной) ищется посредством наблюдения реальных объектов, их взаимодействий и выполнения материальных преобразований, в которых принимает участие сам субъект мышления. Развитие интеллекта начинается с М. н.-д., как в фило-, так и онтогенезе. В нем закладывается начало и исходное основание для обобщенного отражения реальности в структурах индивидуального опыта.

М. н.-д. часто характеризуется как элементарное, низшее, простое, признаки которого обнаруживаются в поведении не только детей, но и животных (напр., исследования интеллекта человекообразных обезьян; аналогичные исследования интеллекта детей раннего возраста). Но исследованиями сложившихся форм мышления у человека установлено, что М. н.-д. присуще многим видам профессиональной деятельности, его средствами решаются достаточно сложные проблемные задачи, которые возникают в деятельности ученых, изобретателей, хирургов, дешифраторов, руководителей и даже полководцев.

Наиболее высокие уровни обобщенного отражения действительности зависят от результатов «усмотрения, видения» реальности, которые достигаются действиями М. н.-д. Следует обратить внимание на то, что в детской психологии существует давняя традиция синонимического употребления терминов «практическое мышление» (см. Мышление практическое) и «М. н.-д.», но в более широком контексте психологии мышления этого следует избегать (об этом писал еще Б. М. Теплов).

Определением «наглядное» подчеркиваются особенности формы представления объектов и условий мыслительной деятельности. В наглядной форме представляются все признаки объектов, они могут восприниматься непосредственно и полностью идентифицироваться на основе имеющегося знания. Неизвестным остается возможное взаимодействие объектов, явлений, изменение их свойств и отношений. Сведения об этом получают в процессе реального преобразования ситуации, на что указывает 2-я часть термина — «действенное».

Как и всякое мышление, М. н.-д. является осмысленным выделением признаков объектов, выбором средств воздействия и преобразованием ситуации. Осмысленность выражается и в том, что цель и направление всех действий не устанавливается заранее, а определяется на основе промежуточных результатов преобразований обобщаемого содержания.

В нормальной и клинической психодиагностике для обследования М. н.-д. используются различные комбинаторные и конструктивные задачи, из которых наиболее известны «доски Сегена», задачи по сборке куба Линка и задачи на воспроизведение изображения с помощью кубиков Коса. (В. М. Гордон, Б. М.)

Большой психологический словарь. — М.: Прайм-ЕВРОЗНАК. Под ред. Б.Г. Мещерякова, акад. В.П. Зинченко. 2003.

1.1. Типы мышления и интеллекта

Гуманитарные науки / Развитие творческого мышления / 1.1. Типы мышления и интеллекта

Рассмотрим основные типы мышления, которые выделяются в специальной литературе [4, 36, 47, 49].

Все мыслительные процессы можно условно разделить на логические (левостороннее мышление) и творческие (правостороннее мышление).

Логическое мышление основано на законах логики, отображающих закономерности существующей вне и независимо от сознания Природы: закон тождества, закон противоречия, закон исключенного третьего и закон достаточного основания. Логическое мышление наряду с творческим является одним из двух основных видов мышления.

Мышление боковое (нешаблонное) – один из видов творческого мышления, в основе которого лежит широко распределенное внимание, обеспечивающее способность увидеть путь к решению задачи, используя «постороннюю» информацию. Этот термин ввел в психологию английский врач и психолог Эдвард де Боно. Тезис этого автора о том, что большая часть идей возникла или развилась под влиянием предметов, которые активно не искались, отражает определенную реальность и перекликается с развиваемой Я.А. Пономаревым идеей о превращении побочного (неосознаваемого) продукта и действия в прямой (осознаваемый), который рассматривается как главный механизм творческого процесса.

Сформулированные Боно принципы управления нешаблонным мышлением (осознание господствующих или поляризующих идей, поиски различных подходов к явлениям, высвобождение из-под жесткого контроля шаблонов) не являются, конечно, исчерпывающими, но могут использоваться и реально используются при сознательном регулировании творческих процессов. Представления автора книги о творческих способностях сводятся к различению «естественной склонности к нешаблонному мышлению» и «навыков». Боно делает акцент на «навыках», подчеркивая их доступность каждому. Природа же «естественной» склонности по существу не разбирается. Вместе с тем автор излишне категорично устанавливает связь между «естественной склонностью к применению нешаблонного мышления» и некоторыми профессиями. Интересна мысль Боно о разной включенности логических компонентов в шаблонное (логическое) и нешаблонное (творческое мышление): при шаблонном мышлении логика управляет разумом, тогда как при нешаблонном мышлении она его обслуживает.

Следовательно, творческое мышление не следует противопоставлять логическому, но учитывать своеобразие логических правил необходимо [9].

Мышление вероятностное – мышление, опирающееся не на непосредственно воспринимаемые предметы и явления, а на учет степени вероятности ожидаемых (возможных) событий.

Мышление интуитивное – один из видов мышления, характеризующийся быстротой протекания, отсутствием четко выраженных этапов, минимальной осознанностью.

Мышление наглядно-действенное – один из видов мышления, характеризующийся тем, что решение задачи осуществляется с помощью реального, физического преобразования ситуации, опробования свойств объектов.

У ребенка наглядно-действенное мышление образует первую ступень развития мышления. У взрослого человека мышление сосуществует с наглядно-образным и словесно-логическим.

Мышление наглядно-образное – специфический вид мышления, совершающегося на основе наглядных чувственных образов. Для него характерно то, что единство представления и понятий, единичного и общего осуществляется в нем по преимуществу в

форме наглядного образа — представления.

Словесный элемент представлен в нем в виде очень редуцированной внутренней речи.

Образное мышление имеет свои преимущества перед аналитически-рассудочным, которое более свойственно стилю рассуждений ученого.

Оно характеризуется высокой скоростью протекания. По данным, полученным советскими психологами, мышление на базе чувственных восприятий идет в режиме примерно до четырехсот единиц (образов) в минуту, на базе же слов – только 125 единиц (понятий, терминов).

Но важна, может быть, даже не столько сама скорость, сколько то, как она достигается. Есть предположение, что это удается благодаря участию в мыслительном процессе сразу нескольких участков мозга. Понятийно-логическому же строю присуща линейная последовательность с ее жестко детерминированной сменой шагов мысли во времени, что, естественно, ограничивает одновременное активное участие в процедуре рассуждения различных зон мозга, снижая этим не только интенсивность, но и само качество мысли.

Отсюда ассоциативность, свойственная образному восприятию мира, благодаря чему резко увеличиваются смысловые связи, а тем самым — возможность обнаружения неожиданных отношений и свойств изучаемого предмета.

Мышление оперативное – разновидность практического мышления. Примером оперативного мышления может служить мышление диспетчера, которое выполняет следующие функции: планирование, контроль и регулирование, решение задач по устранению резких отклонений в производственном процессе, технический диагноз.

Мышление практическое – процесс мышления, совершающийся в ходе практической деятельности. В отличие от теоретического мышления, направленного на решение отвлеченных теоретических задач, опосредованно связанных с практикой, практическое мышление непосредственно направлено на решение практических задач. Мышление практическое может иметь сложную и элементарную формы. Решение сложных практических задач требует использования результатов отвлеченной теоретической деятельности (например, мыслительная деятельность учителя, изобретателя, шахматиста, полководца, всегда основывается на обобщении практического опыта). В свою очередь, решение практических задач становится средством, основой формирования теоретического мышления, как например, при развитии ребенка раннего возраста – при решении конструктивных задач, в процессе обучения и т.

д.

Мышление теоретическое (понятийное, абстрактное, отвлеченное) — раскрывающее закономерности своего предмета, является высоким уровнем мышления. Для него характерно то, что единство наглядного образа-представления и понятия осуществляется в нем по преимуществу в форме общего понятия (в отличие от наглядного мышления, где единство представления и понятия, единичного и общего, осуществляется по преимуществу в форме наглядного образа-представления). В отличие от мышления практического мышление теоретическое выделено из практической деятельности в качестве особой теоретической деятельности, направленной на разрешение отвлеченных теоретических задач, лишь опосредованно связанных с практикой.

Дивергентное мышление отличается способностью анализировать задачу с разных сторон, в системе многочисленных взаимосвязей.

Выдвижение дискретных, параллельных, альтернативных, взаимодополняющих (или взаимоисключающих) идей также характеризует дивергентное мышление, которое продуцирует не просто идеи, а дифференцированные и слабо связанные непосредственно между собой идеи. Потому они и являются расходящимися.

Каждая из дивергентных идей по отдельности — это относительно самостоятельная (автономная) идея; она может иметь частный характер и быть обособленной от других идей. Дивергентные идеи в совокупности — это когнитивный «рынок» идей с присущим ему разнообразием, многообразием и возможностью выбора. Это расходящиеся возможности, создающие неопределенность и вариативность [49].

Метафорически дивергентные идеи можно уподобить энциклопедии: в ней много статей, каждая — на отдельную тему, статьи непосредственно не связаны между собой, а в совокупности они образуют мощный интеллектуальный ресурс и потенциал.

Вербально-лингвистический интеллект отвечает за языковые способности и все, что связано с чтением и письмом. Он охватывает рассказывание историй, употребление метафор и аналогий, абстрактное мышление, чувство юмора, символическое мышление и т. п. Мы видим проявление этого интеллекта у писателей, поэтов, драматургов, ораторов и актеров. Вербально-лингвистические способности являются общепринятым критерием для оценки ума и составляют существенную часть любого теста на IQ. Именно это создает проблемы любому, чей родной язык не является языком тестирования. Поскольку он требует свободного владения языком, словарного запаса, вербально-лингвистический интеллект находится в сильной зависимости от системы обучения и, в особенности, от объема чтения — независимо от генетических факторов. Этот вид интеллекта предполагает хорошо развитое многостороннее мышление, поскольку слова являются высказанной мыслью.

Логико-математический интеллект ассоциируется с индуктивным, или «научным», мышлением и включает в себя способность работать с числами и другими символами, устанавливать связи между отдельными элементами информации. Мы видим наиболее явные проявления этого интеллекта у ученых, бухгалтеров, программистов, банкиров, юристов и математиков. Логико-математический интеллект является еще одним ключевым компонентом стандартного теста на IQ.

Вместе с вербально-лингвистическим интеллектом он составляет основу западной системы образования и большинства академических параметров.

Визуально-пространственный интеллект связан с такими видами искусства, как живопись, рисунок и скульптура, с такими дисциплинами, как навигация, картография и архитектура, требующими способности к освоению пространства и представления пространственных соотношений. Этот вид интеллекта вовлечен в формирование мысленных образов и способности к придумыванию объектов с иными перспективными отношениями. Он сказывается во многих умственных действиях и свойствах, от орфографии до построения внутренних мотиваций и творческого решения проблем.

Телесно-двигательный интеллект

Этот интеллект обеспечивает способность использовать тело для выражения эмоций, например в танце, спорте и физических играх, а также в применении «языка тела» во время общения. Он включает навыки катания на велосипеде, плавания и вождения автомобиля, которые основаны на «мышечной памяти». Он выражается в физической ловкости, которая не зависит от «сознательного» мышления, поскольку, как правило, является автоматической. Мы видим его проявления у актеров, атлетов и танцоров, у изобретателей. Он заявляет о себе как специфический «дар», особый талант, независимо от того, насколько индивидуум был обучен, подготовлен.

Музыкально-ритмический интеллект

Он включает способность распознавать ритмы и тональность, чувствительность к звукам окружающей среды, особенно к человеческому голосу и звучанию музыкальных инструментов. Мы видим его проявления у музыкантов и преподавателей музыки, а также у торговых и рекламных агентов, которые во многом основываются в своей дея

тельности именно на звуковых оттенках. Эта слуховая чувствительность оказывает огромное влияние на мышление и эмоциональное состояние, когда любая мелодия способна оживить память, а ритм, словцо достигает каждой косточки, каждого мускула. Чувствительность к человеческому голосу типична для хороших слушателей и является важным аспектом межличностного общения.

Внутриличностный интеллект направлен на самого человека и определяет то, что мы обычно называем способностью к самопознанию. Он ассоциируется с рефлексией, самосознанием и контролем над эмоциями, интуицией и духовностью. Этот интеллект определяет самосознание и самоидентификацию, а также мыслительный процесс как таковой – размышление о процессе мышления. Он затрагивает способность к постановке цели, умение остановиться и взглянуть на ситуацию с новой стороны, выявить и выразить в языковых формах субъективные мысли и чувства. Он может быть распространен и на область, которую обычно называют «сверхсознание», дающую нам возможность выяснить и вообразить себе, что может произойти, что мы из себя представляем, а кроме того, именно здесь возникает глобальный вопрос о смысле жизни. И хотя этот вид интеллекта не связан с конкретными профессиями, как визуальные способности у художников, мы наиболее явно видим его проявления у философов, психиатров, мистиков и духовных наставников.

Межличностный интеллект

Он определяет способность к работе в сотрудничестве с другими людьми и коммуникации — как вербальной, так и невербальной. Человек с развитым интеллектом этого типа замечает настроения, темперамент, мотивации и намерения окружающих. Иногда это свойство называют эмпатией, или способностью сопереживания чувствам других людей. Это означает понимание чужих страхов, надежд, убеждений. Обладать способностью «читать» других людей — это важный аспект «социального интеллекта», который наиболее явно проявляется у советников, учителей, терапевтов, политиков, религиозных лидеров и удачливых менеджеров.

Предложенная Гарднером система многостороннего интеллекта позволяет без особых затруднений выявлять индивидуальную картину акцентов умственного развития — как у самого себя, так и у людей, с которыми мы сталкиваемся. Не надо думать, что человек обладает каким-либо одним из описанных типов интеллекта. У каждого из нас есть все эти стороны ума, и все они в той или иной степени проявляются в нашей работе и личной жизни. Естественно, некоторые из типов интеллекта имеют большее значение в определенном виде деятельности или в конкретной ситуации, например межличностный интеллект, при продаже товаров, преподавании или работе консультанта, а визуально-пространственные способности — в архитектуре. Каждый тип интеллекта может быть развит и улучшен с помощью тренингов, скажем, в области бухгалтерского учета или в инженерных дисциплинах, или постоянной практикой в музыке или спорте. Пределы улучшения могут варьироваться в зависимости от типа интеллекта и свойств личности. Каждый из нас тем не менее в состоянии применять набор возможностей многостороннего интеллекта различными способами и с различной результативностью.

В отличие от показателя IQ, ни один из гарднеровских типов интеллекта, какую бы роль ни играла здесь генетика, не является постоянной величиной от подросткового возраста и на всю жизнь. Так что, если у вас действительно есть желание развить ту или другую сторону своего ума, вы можете быть уверены, что рост окажется значительным. Любой человек способен непрерывно учиться, постоянно повышая уровень своего интеллекта.

Мышление творческое – один из двух основных видов мышления, характеризующийся созданием субъективно нового продукта и новообразованиями в самой познавательной деятельности по его созданию. Эти новообразования касаются мотивации, целей, оценок, смыслов. Творческое мышление отличают от процессов применения готовых знаний и умений, называемых репродуктивным мышлением.

Творческое мышление наряду с логически упорядоченными мыслительными процессами включает в себя также и внелогическую (или «экстралогическую», как говорил А. Эйнштейн) деятельность разума. Она-то и играет важнейшую роль в создании новых идей. Нелогичные действия разума впоследствии получают рациональное логическое объяснение.

Творческое мышление характеризуется высокой степенью новизны получаемого на его основе продукта, его оригинальностью. Это мышление появляется тогда, когда человек, попытавшись решить задачу на основе ее формально-логического анализа с прямым использованием ему известных способов, убеждается в бесплодности таких попыток и у него возникает потребность в новых знаниях, которые позволяют решить проблему; эта потребность и обеспечивает высокую активность решающего задачу субъекта. Осознание самой потребности говорит о наличии у человека проблемной ситуации.

Нахождение искомого предполагает открытие неизвестных субъекту признаков, существенных для решения проблемы отношений, закономерных связей между этими признаками, тех способов, с помощью которых они могут быть найдены. Человек вынужден действовать в условиях неопределенности, намечать и проверять ряд возможных решений, осуществлять выбор между ними, подчас не имея к тому достаточных оснований. Он ищет ключ к решению на основе выдвижения гипотез и их проверки, т.е. пробы опираются на известное предвидение того, что может быть получено в результате преобразований. Существенную роль в этом играют обобщения, позволяющие сокращать количество той информации, на основе анализа которой человек приходит к открытию новых знаний, уменьшая число осуществляемых им при этом операций, «шагов» к достижению цели.

Исходя из УИМР и принципа фиксации полезных признаков можно заключить, что сам процесс развития (жизнь человека) должен приносить радость, удовольствие, вершиной которых является счастье.

Творчество всегда окрашено положительными эмоциями на этапе возникновения гипотез. Механизм этой закономерности хорошо объясняется информационной теорией эмоций. Ведь новая догадка, предположение, замысел субъективно повышает вероятность достижения цели, вплоть до момента, когда логическая или экспериментальная проверка установят их истинную ценность [40].

Творческое мышление предполагает быстрое и качественное решение задач и проблем. Сам процесс и фаза его завершения приносят человеку чувство глубокого удовлетворения и радость. Чем сложнее решенная проблема, тем глубже эмоции.

Творческий тип мышления суть ассоциативный.

Ассоциация – связь, возникающая при определенных условиях между двумя или более психическими образованиями (ощущениями, двигательными актами, восприятиями, идеями и т.п.). Ассоциативные сети возникают по мере поступления информации от органов чувств и занимают место в памяти в соответствии с эмоциональной оценкой их значимости.

Всем людям присуще индивидуальное сочетание рассмотренных типов мышления с преобладанием того или иного стереотипа в конкретных жизненных ситуациях.

Причинно-следственные цепи формируются путем рациональной (логической) переработки первичной информации органов чувств и рациональной оценки ее значимости.

Логическое мышление в данной работе не рассматривается.

Что такое цифровой двойник?

Как работает цифровой двойник?

Цифровой двойник — это виртуальная модель, предназначенная для точного отображения физического объекта. Исследуемый объект, например, ветряная установка, оснащен различными датчиками, относящимися к жизненно важным областям функциональности. Эти датчики производят данные о различных аспектах производительности физического объекта, таких как выходная мощность, температура, погодные условия и многое другое. Затем эти данные передаются в систему обработки и применяются к цифровой копии.

Получив такие данные, виртуальную модель можно использовать для запуска симуляций, изучения проблем с производительностью и создания возможных улучшений, и все это с целью получения ценных сведений, которые затем можно применить обратно к исходному физическому объекту.

Цифровые двойники против симуляций

Хотя и моделирование, и цифровые двойники используют цифровые модели для воспроизведения различных системных процессов, цифровой двойник на самом деле представляет собой виртуальную среду, что делает ее значительно более богатой для изучения. Разница между цифровым двойником и симуляцией в основном заключается в масштабе: хотя симуляция обычно изучает один конкретный процесс, цифровой двойник может сам запускать любое количество полезных симуляций для изучения нескольких процессов.

На этом отличия не заканчиваются. Например, симуляции обычно не выигрывают от наличия данных в реальном времени. Но цифровые двойники созданы для двустороннего потока информации, который сначала возникает, когда датчики объектов передают соответствующие данные системному процессору, а затем происходит снова, когда идеи, созданные процессором, передаются обратно исходному объекту-источнику.

Обладая лучшими и постоянно обновляемыми данными, относящимися к широкому кругу областей, в сочетании с дополнительной вычислительной мощностью, которая сопровождает виртуальную среду, цифровые двойники могут изучать больше вопросов с гораздо большего количества точек зрения, чем стандартные симуляции, — с большей конечной потенциал для улучшения продуктов и процессов.

Типы цифровых двойников

Существуют различные типы цифровых двойников в зависимости от уровня увеличения продукта. Самая большая разница между этими близнецами заключается в области применения. Обычно в системе или процессе сосуществуют различные типы цифровых двойников. Давайте рассмотрим типы цифровых двойников, чтобы узнать о различиях и способах их применения.

Двойники компонентов/деталей-близнецов Двойники компонентов
— это базовая единица цифрового двойника, наименьший пример функционирующего компонента. Детали-близнецы — это примерно одно и то же, но они относятся к компонентам чуть меньшей важности.
Близнецы активов
Когда два или более компонента работают вместе, они образуют то, что называется активом. Двойники активов позволяют изучать взаимодействие этих компонентов, создавая множество данных о производительности, которые можно обрабатывать, а затем превращать в полезную информацию.
Система или блок-близнецы
Следующий уровень увеличения включает двойников системы или единицы, которые позволяют вам увидеть, как различные активы объединяются, чтобы сформировать полную функционирующую систему. Системные двойники обеспечивают наглядность взаимодействия активов и могут предлагать улучшения производительности.
Двойники процессов
Двойники процессов, макроуровень увеличения, показывают, как системы работают вместе, чтобы создать целое производственное предприятие. Все ли эти системы синхронизированы, чтобы работать с максимальной эффективностью, или задержки в одной системе повлияют на другие? Двойники процессов могут помочь определить точные временные схемы, которые в конечном итоге влияют на общую эффективность.
История технологии цифровых двойников
Идея технологии цифровых двойников была впервые озвучена в 1991 году, когда Дэвид Гелернтер опубликовал книгу Mirror Worlds . Тем не менее, доктору Майклу Гривзу (в то время работавшему на факультете Мичиганского университета) приписывают первое применение концепции цифровых двойников в производстве в 2002 году и официальное объявление концепции программного обеспечения цифровых двойников. В конце концов, в 2010 году Джон Викерс из НАСА ввел новый термин — «цифровой двойник»9.0003
Однако основная идея использования цифрового двойника как средства изучения физического объекта на самом деле может быть засвидетельствована гораздо раньше. Фактически, можно с полным правом сказать, что НАСА впервые применило технологию цифровых двойников во время своих миссий по исследованию космоса в 1960-х годах, когда каждый летающий космический корабль был точно воспроизведен в наземной версии, которая использовалась в целях изучения и моделирования персоналом НАСА, работающим на Земле. летные экипажи.
Достоинства и преимущества цифровых двойников
Улучшение НИОКР
Использование цифровых двойников позволяет проводить более эффективные исследования и разработку продуктов, создавая множество данных о вероятных результатах работы. Эта информация может привести к пониманию, которое поможет компаниям внести необходимые усовершенствования в продукт перед запуском производства.
Повышение эффективности
Даже после того, как новый продукт запущен в производство, цифровые двойники помогают отражать и контролировать производственные системы с целью достижения и поддержания максимальной эффективности на протяжении всего производственного процесса.
Продукт с истекшим сроком службы
Цифровые двойники могут даже помочь производителям решить, что делать с продуктами, которые достигли конца своего жизненного цикла и нуждаются в окончательной обработке путем переработки или других мер. Используя цифровые двойники, они могут определить, какие материалы продукта можно собирать.
Рынок и отрасли цифровых двойников
Хотя цифровые двойники ценятся за то, что они предлагают, их использование не гарантируется для каждого производителя или каждого созданного продукта. Не каждый объект достаточно сложен, чтобы нуждаться в интенсивном и регулярном потоке сенсорных данных, который требуется цифровым двойникам. С финансовой точки зрения не всегда выгодно вкладывать значительные ресурсы в создание цифрового двойника. (Имейте в виду, что цифровой двойник — это точная копия физического объекта, что может сделать его создание дорогостоящим.)
С другой стороны, многие типы проектов действительно выигрывают от использования цифровых моделей:
Физически большие проекты Здания, мосты и другие сложные конструкции, связанные строгими инженерными правилами.
Механически сложные проекты Реактивные турбины, автомобили и самолеты. Цифровые двойники могут помочь повысить эффективность сложных механизмов и гигантских двигателей.
Силовое оборудование Включает в себя как механизмы для производства энергии, так и для ее передачи.
Производственные проекты Цифровые двойники отлично помогают оптимизировать эффективность процессов, как это происходит в промышленных условиях с совместно функционирующими машинными системами.
Таким образом, отрасли, которые достигают наибольшего успеха с цифровыми двойниками, связаны с крупномасштабными продуктами или проектами:
Инжиниринг (системы)
Производство автомобилей
Производство самолетов
Конструкция вагона
Строительство зданий
Производство
Электроэнергетика
Рынок цифровых двойников: готовность к росту
Быстро растущий рынок цифровых двойников указывает на то, что, хотя цифровые двойники уже используются во многих отраслях, спрос на них еще некоторое время будет расти. Прогнозируется, что к 2027 году мировой рынок цифровых двойников достигнет 73,5 млрд долларов США к 2027 году. ¹
Повышение эффективности производства с помощью цифрового двойника
Использование сквозных цифровых двойников позволяет владельцам/операторам сократить время простоя оборудования при одновременном повышении производительности. Откройте для себя решение для управления жизненным циклом услуг, созданное IBM и Siemens.
Узнайте, как Siemens использует цифровых двойников
Приложения
Цифровые двойники уже широко используются в следующих приложениях:
Энергетическое оборудование
Большие двигатели, включая реактивные двигатели, двигатели локомотивов и турбины для выработки электроэнергии, получают огромные преимущества от использования цифровых двойников, особенно для помощи в установлении сроков регулярного технического обслуживания.
Конструкции и их системы
Большие физические конструкции, такие как большие здания или морские буровые платформы, можно улучшить с помощью цифровых двойников, особенно во время их проектирования. Также полезно при проектировании систем, работающих внутри этих структур, таких как системы HVAC.
Производственные операции
Поскольку цифровые двойники предназначены для отражения всего жизненного цикла продукта, неудивительно, что цифровые двойники стали повсеместными на всех этапах производства, направляя продукты от проектирования до готового продукта и на всех промежуточных этапах.
Медицинские услуги
Точно так же, как продукты могут быть профилированы с помощью цифровых двойников, это могут делать и пациенты, получающие медицинские услуги. Однотипная система данных, генерируемых датчиками, может использоваться для отслеживания различных показателей здоровья и получения ключевых идей.
Автоматизированная индустрия
Автомобили представляют собой множество типов сложных совместно функционирующих систем, а цифровые двойники широко используются в автомобильном дизайне как для улучшения характеристик автомобилей, так и для повышения эффективности их производства.
Городское планирование
Инженерам-строителям и другим лицам, занимающимся городским планированием, значительно помогает использование цифровых двойников, которые могут отображать трехмерные и четырехмерные пространственные данные в режиме реального времени, а также включать системы дополненной реальности в искусственные среды.
Будущее цифровых двойников
Совершенно очевидно, что в существующих операционных моделях происходят фундаментальные изменения. Цифровое переосмысление происходит в ресурсоемких отраслях, которые меняют операционные модели разрушительным образом, требуя интегрированного физического и цифрового представления активов, оборудования, объектов и процессов. Цифровые двойники являются жизненно важной частью этой перестройки.
Будущее цифровых близнецов практически безгранично, поскольку их использование постоянно требует все больше когнитивных способностей. Таким образом, цифровые двойники постоянно осваивают новые навыки и возможности, что означает, что они могут продолжать генерировать идеи, необходимые для улучшения продуктов и повышения эффективности процессов.
Узнайте, как изменения повлияют на вашу отрасль, из этой статьи о преобразовании операций с активами с помощью цифровых двойников.
Связанные решения IBM Максимо Управление активами
Максимизируйте производительность активов за счет повышения доступности активов, снижения затрат и снижения риска отказа оборудования.
Ознакомьтесь с возможностями управления активами Рапсодия проектирования инженерных систем IBM
Познакомьтесь с универсальным решением для моделирования и проектирования систем, которое поможет вам быстрее создавать системы и программное обеспечение.
Ознакомьтесь с продуктом Rhapsody
Ресурсы цифровых двойников
Памятка: что такое цифровой двойник?
Быстро ознакомьтесь с цифровым двойником с помощью этого полезного обзора, который предлагает краткое определение термина, возможные варианты использования и ценность цифрового двойника, а также оценки того, в каком направлении движется эта динамичная технология.
ASTRI внедряет процессы MBSE Отрасль: исследования
Компания Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited (ASTRI) сократила расходы и время интеграции, приняв процессы проектирования систем на основе моделей (MBSE).
Роттердам добился больших успехов благодаря тестовым сценариям Отрасль: судоходство
Порт Роттердама использует технологию цифровых двойников IBM, чтобы превратиться из самого большого в самый умный.
Калифорнийский университет в Сан-Франциско строит с помощью цифровых двойников Отрасль: образование
Построив новое медицинское учреждение с использованием цифрового двойника, созданного с помощью IBM Maximo, университет экономит время, сокращает расходы и оптимизирует текущие операции.
Что такое машиностроение? | Мичиганский технологический университет
С технической точки зрения машиностроение представляет собой применение принципов и решение проблем методы проектирования от проектирования до производства на рынок для любого объект. Инженеры-механики анализируют свою работу, используя принципы движения, энергии, и усилие — обеспечение того, чтобы конструкции функционировали безопасно, эффективно и надежно, и все это в конкурентоспособная стоимость.
Инженеры-механики меняют мир. Это потому, что карьера в машиностроении центр по созданию технологий для удовлетворения потребностей человека. Практически каждый продукт или услуга в современной жизни, вероятно, каким-то образом коснулся инженер-механик, чтобы помочь человечество.
Это включает в себя решение сегодняшних проблем и создание будущих решений в области здравоохранения, энергетика, транспорт, голод в мире, освоение космоса, изменение климата и многое другое.
Присутствие во многих задачах и инновациях во многих областях означает механическое инженерное образование является разносторонним. Чтобы удовлетворить этот широкий спрос, инженеры-механики может спроектировать компонент, машину, систему или процесс. Это варьируется от макроса до микро, от самых больших систем, таких как автомобили и спутники, до мельчайших компонентов как датчики и переключатели. Все, что должно быть изготовлено, действительно все, что угодно. с движущимися частями — требуется опыт инженера-механика. Станьте инженером-механиком.
Чем занимаются инженеры-механики?
Машиностроение сочетает в себе творчество, знания и аналитические инструменты для достижения сложная задача воплощения идеи в жизнь.
Эта трансформация происходит на личном уровне, затрагивая человеческие жизни на уровне мы можем протянуть руку и коснуться, как роботизированные протезы. Бывает в локальном масштабе, воздействуя на людей в местах на уровне сообщества, например, с гибкими взаимосвязанными микросетями. И это происходит в больших масштабах, например, в передовых энергосистемах, благодаря инженерным разработкам, которые работают по всей стране или по всему миру.
Инженеры-механики имеют огромный спектр возможностей, и их образование отражает эта широта предметов. Студенты концентрируются на одной области, укрепляя аналитические и навыки решения проблем, применимые к любой инженерной ситуации.
Дисциплины машиностроения включают, но не ограничиваются:
Акустика
Аэрокосмическая промышленность
Автоматика
Автомобилестроение
Автономные системы
Биотехнология
Композиты
Компьютерное проектирование (САПР)
Системы управления
Кибербезопасность
Дизайн
Энергия
Эргономика
Здоровье человека
Производство и аддитивное производство
Механика
Нанотехнологии
Планирование производства
Робототехника
Расчет конструкций
Сама технология также повлияла на то, как работают инженеры-механики, и на набор инструментов. за последние десятилетия стал довольно мощным. Компьютерный инжиниринг (CAE) — это общий термин, который охватывает все, от типичных методов САПР до автоматизированных от производства до автоматизированного проектирования, включая анализ методом конечных элементов (FEA) и вычислительная гидродинамика (CFD). Эти и другие инструменты еще больше расширили горизонты машиностроения.
Какие есть профессии в машиностроении?
Общество зависит от машиностроения. Потребность в этом специалисте велика в так много областей, и поэтому нет никакого реального предела для свежеиспеченного механического инженер. Работа всегда востребована, особенно в автомобильной, аэрокосмической, электронной, биотехнологии и энергетика.
Вот несколько полей машиностроения .
В статике исследования сосредоточены на том, как силы передаются на конструкцию и по всей конструкции. Один раз система находится в движении, инженеры-механики смотрят на динамику , или какие скорости, ускорения и результирующие силы вступают в игру. Кинематика затем исследует, как ведет себя механизм, когда он перемещается в своем диапазоне движения.
Материаловедение занимается определением лучших материалов для различных применений. Часть то есть прочность материалов — испытания опорных нагрузок, жесткости, хрупкости и других свойств — что важно для многих строительных, автомобильных и медицинских материалов.
Преобразование энергии в полезную мощность является основой термодинамики , а также определением того, какая энергия теряется в процессе. Один конкретный вид энергия, теплопередача имеет решающее значение во многих приложениях и требует сбора и анализа температуры. данные и дистрибутивы.
Гидромеханика , которая также имеет множество применений, рассматривает многие свойства, включая давление капли от потока жидкости и сил аэродинамического сопротивления.
Производство — важный шаг в машиностроении. В этой области исследователи исследуют лучшие процессы, чтобы сделать производство более эффективным. Лабораторные методы сосредоточены на улучшении способов измерения как тепловых, так и машиностроительных изделий. и процессы. Аналогично, проектирование машин разрабатывает процессы в масштабе оборудования, а электротехника фокусируется на схемотехнике. Все это оборудование производит вибраций , еще одна область машиностроения, в которой исследователи изучают, как предсказать и контролировать вибрации.
Инженерная экономика делает механические конструкции актуальными и пригодными для использования в реальном мире путем оценки производства и стоимость жизненного цикла материалов, конструкций и других инженерных изделий.
Какие навыки нужны инженерам-механикам?
Сущность инженерии — решение проблем. В основе этого лежит машиностроение. также требует прикладного творчества — практического понимания работы — наряду с с сильными навыками межличностного общения, такими как создание сетей, лидерство и управление конфликтами. Создание продукта — это только часть уравнения; уметь работать с людьми, идеи, данные и экономика в полной мере делают инженера-механика.
Какие задачи выполняют инженеры-механики?
Карьера в области машиностроения требует решения множества задач.
Эскизный проект
Анализ
Презентации и написание отчетов
Междисциплинарная командная работа
Параллельное проектирование
Сравнительный анализ конкурентов
Управление проектами
Прототип
Тестирование
Размеры
Интерпретация данных
Опытный образец
Исследования
Анализ (FEA и CFD)
Работа с поставщиками
Продажи
Консалтинг
Служба поддержки клиентов
Сколько зарабатывают инженеры-механики?
Как и во многих других инженерных областях, инженеры-механики хорошо оплачиваются. По сравнению с другими областями, инженеры-механики зарабатывают намного выше среднего по всему миру. каждом этапе своей карьеры. По данным Министерства труда США, средняя зарплата инженера-механика составляет 100 820 долларов, а первые десять процентов зарабатывают около 151 260 долларов.
Заработная плата машиностроения Средняя зарплата начального уровня Среднегодовая заработная плата Верхние 10 процентов
Машиностроение
Национальная статистика труда
$67 038 100 820 долларов США 151 260 долларов
Больше зарплат и источников.
Будущее машиностроения
Прорывы в области материалов и аналитических инструментов открыли новые горизонты для машиностроения инженеры. Нанотехнологии, биотехнологии, композиты, вычислительная гидродинамика (CFD) и акустическая инженерия расширили набор инструментов машиностроения.
Нанотехнология позволяет создавать материалы в самых малых масштабах. Благодаря способности проектировать и производить вплоть до элементарного уровня возможности для объектов растет безмерно. Композиты — еще одна область, где манипулирование материалов открывает новые производственные возможности. Комбинируя материалы с различные характеристики инновационными способами, лучшее из каждого материала может быть использовано и найдены новые решения. CFD дает инженерам-механикам возможность изучать сложные потоки жидкости анализируются с помощью алгоритмов. Это позволяет моделировать ситуации, раньше было бы невозможно. Акустическая инженерия исследует вибрацию и звук, дающий возможность снизить шум в устройствах и повысить эффективность во всем, от биотехнологии до архитектуры.
Машиностроение в Мичиганском технологическом институте
Мы привержены нашей миссии практического обучения наших студентов с помощью преподавателей, благодаря инновационному обучению, наставничеству и созданию знаний.
Наша степень бакалавра наук
Степень бакалавра в области машиностроения в Технологическом институте Мичигана предлагает студентам бакалавриата множество уникальных практических возможностей обучения:
Возможности для студентов бакалавриата
Существует множество возможностей для исследований в бакалавриате. Наш отдел предлагает студентам бакалавриата многочисленные возможности в исследованиях, практическом опыте и реальной работе с клиентами. Исследовательские проекты часто требуется помощь учащихся для запуска симуляций, сбора данных, анализа результатов, и т.д. Эти возможности могут быть даже платными, в зависимости от наличия средств по конкретному проекту. Воспользуйтесь преимуществами более 50 000 квадратных футов лабораторий и компьютеров центров, в 13-этажном здании Р. Л. Смит Машиностроение-Инженерная Механика Здание.
Реальный опыт
Будьте готовы внести свой вклад в работу с первого дня. Наши студенты получают пользу от практического опыт, начиная от нашей старшей программы разработки замкового камня и заканчивая нашими корпоративными командами и стажировками / кооперативами.