Тема урока: Цифровые технологии на производстве. Управление производством.

Методическое пособие

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

© Сирачев И.Ш. «СИСТЕМА УРОКОВ И ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ» (на материале Федеральной рабочей программы основного общего образования по Технологии) // ФГОС – 2024. – Публ. 7кл (1М, §1)

Тема урока: Цифровые технологии на производстве. Управление производством.
Предмет:	Технология	Данная Технологическая карта урока содержит много справочного материала, как для учителя, так и для домашней подготовки сильных учеников. Поэтому выделяйте для себя только самое главное, чтобы уложиться по времени. Для удобства в Worde пользуйтесь боковой навигацией (Вид ð Область навигации) После распечатки с помощью ПЛАНА УРОКА в сделайте закладки в ХОДЕ УРОКА
Класс:	7
Тип урока:	Усвоение новых знаний
УМК:
Методы обучения:	Рассказ, объяснение, изучение, обсуждение, анализ.
Дата:	27.07.2024
Продолжительность:	90 мин
Автор:	Ильфан Шавкатович
* Чтобы не копить макулатуру распечатывайте страницы на обоих сторонах листа
Оборудование и материалы: Презентация, компьютер с доступом к интернету, раздаточные материалы по цифровым технологиям, бумага, карандаши, маркеры.
Планируемые результаты: · Предметные: учащиеся умеют характеризовать цифровые технологии, приводить примеры их использования на производстве, различать автоматизацию и цифровизацию производства, оценивать области применения технологий и их экологические последствия. · Метапредметные: учащиеся развивают аналитическое мышление, навыки оценки и проектирования. · Личностные: развитие интереса к современным технологиям и экологически чистому производству. · Основные понятия: Цифровизация, цифровые технологии, автоматизация, управление производством, высокотехнологичные отрасли, технологии многократного использования материалов, безотходное производство.
Основные понятия: дизайн, промышленная эстетика, народные промыслы, графические средства, дизайн-проект, инженер, дизайнер.
Организация пространства: ¨ Фронтальная, ¨ Групповая, ¨ Индивидуальная.

Аннотация

ПЛАН УРОКА

1. Организационный момент (2 минуты):

o Приветствие учащихся.

o Проверка готовности к уроку.

2. Актуализация знаний (5 минут):

o Вопросы к классу о том, что они знают о цифровых технологиях и их применении.

o Обсуждение примеров использования цифровых технологий в повседневной жизни.

3. Постановка целей урока и мотивация (3 минуты):

o Объяснение целей урока.

o Обсуждение важности цифровых технологий в современной промышленности и их роли в управлении производством.

4. Изучение нового материала (15 минут):

o Рассказ о цифровизации производства и её значении.

o Объяснение цифровых технологий и их применения на производстве.

o Различие между автоматизацией и цифровизацией производства.

o Обзор современных и перспективных технологий.

o Понятие высокотехнологичных отраслей и «высоких технологий» двойного назначения.

o Разработка и внедрение технологий многократного использования материалов и технологий безотходного производства.

5. Практическая работа (20 минут):

o Учащиеся выбирают пример применения цифровых технологий на производстве.

o Описание примера, анализ условий и рисков его применения.

o Оценка экологических последствий и преимуществ выбранной технологии.

6. Презентация работ (10 минут):

o Каждая группа или отдельные учащиеся представляют свои работы.

o Обсуждение и анализ представленных примеров.

7. Закрепление материала (5 минут):

o Обсуждение полученных знаний, ответы на вопросы учащихся.

o Краткое резюме по изученной теме.

8. Рефлексия (5 минут):

o Вопросы к учащимся о том, что нового они узнали и чему научились.

o Обсуждение, как полученные знания можно применить в повседневной жизни и учебе.

Домашнее задание:

Подготовить краткий рассказ о примере применения цифровых технологий в какой-либо отрасли, которая вас заинтересовала.
Подумать о возможных экологических последствиях применения данной технологии.

Этот урок направлен на формирование у учащихся понимания цифровых технологий и управления производством, развитие аналитических и практических навыков, а также ознакомление с экологически чистыми технологиями.

Рекомендуемый продукт: https://tehnologiya-111.blogspot.com/

ХОД УРОКА

1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ (2 минуты):

Ø Приветствие учащихся

Приветствие учащихся

Доброе утро, дорогие учащиеся! Рад вас видеть на нашем уроке. Сегодня мы продолжим исследовать увлекательный мир технологий. Надеюсь, вы готовы погрузиться в новую тему и поделиться своими идеями и проектами!

Ø Проверка готовности к уроку.

Перед тем как начать, давайте убедимся, что все готовы к уроку.

1. Проверьте свои материалы:

· Убедитесь, что у вас есть все необходимые материалы: тетради, ручки, а также подготовленные эскизы и информацию о ваших проектных работах.

2. Проверьте оборудование:

· Если кто-то из вас готов представить свои проекты с помощью презентации, убедитесь, что ваше устройство работает и все необходимые файлы загружены.

3. Обсуждение настроения:

· Как вы себя чувствуете сегодня? Есть ли у кого-то вопросы или что-то, что вы хотели бы обсудить перед началом урока?

4. Напоминание о правилах:

· Не забудьте о правилах уважительного общения и активного участия. Каждый из вас имеет право высказаться и задать вопросы.

Если все готовы, давайте начнем наш урок и погрузимся в изучение новой темы!

1. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ (5 минут):

Ø Вопросы к классу о том, что они знают о цифровых технологиях и их применении.

1. Что такое цифровые технологии?

· Как вы понимаете это понятие? Какие примеры цифровых технологий вам известны?

2. Как цифровые технологии изменили нашу повседневную жизнь?

· В каких сферах вы заметили наибольшее влияние цифровых технологий (например, в образовании, медицине, коммуникациях)?

3. Какие цифровые технологии вы используете в учебе?

· Как они помогают вам в обучении? Есть ли у вас любимые приложения или платформы?

4. Как вы считаете, какие профессии будут наиболее востребованы в будущем благодаря цифровым технологиям?

· Какие навыки, по вашему мнению, будут важны для успешной карьеры в цифровую эпоху?

5. Каковы преимущества и недостатки цифровых технологий?

· Какие положительные и отрицательные аспекты вы можете выделить?

6. Как цифровые технологии влияют на общение между людьми?

· Изменилось ли ваше восприятие общения в эпоху социальных сетей и мессенджеров?

7. Как вы относитесь к вопросам безопасности и конфиденциальности в цифровом мире?

· Какие меры предосторожности вы принимаете для защиты своих данных?

8. Как вы видите будущее цифровых технологий?

· Какие инновации вы ожидаете в ближайшие годы и как они могут изменить нашу жизнь?

9. Как цифровые технологии могут помочь в решении глобальных проблем?

· Есть ли примеры использования технологий для борьбы с изменением климата, бедностью или другими социальными вызовами?

10. Как вы думаете, как можно улучшить использование цифровых технологий в образовании?

· Какие предложения вы могли бы сделать для повышения эффективности обучения с помощью технологий?

Ø Обсуждение примеров использования цифровых технологий в повседневной жизни.

Примеры для обсуждения

Коммуникации

Смартфоны, социальные сети и мессенджеры позволяют нам постоянно оставаться на связи с друзьями и близкими, независимо от расстояния. Видеозвонки помогают сократить расстояние и сохранить личный контакт.

Развлечения и медиа

Потоковое вещание, онлайн-игры и виртуальная реальность предлагают новые способы развлечения и проведения досуга. Мы можем смотреть фильмы и сериалы, слушать записи, играть в игры, используя цифровые платформы и устройства.

Образование

Цифровые технологии широко применяются в образовании. Онлайн-курсы, образовательные приложения и виртуальные классы делают обучение более доступным и интерактивным. Учащиеся могут получать знания в любое время и в любом месте.

Здравоохранение

Электронные медицинские карты, телемедицина и носимые устройства для мониторинга здоровья помогают повысить эффективность и доступность медицинской помощи. Врачи могут дистанционно консультировать пациентов, а данные о здоровье хранятся в цифровом виде.

Финансы

Онлайн-банкинг, мобильные платежи и цифровые деньги трансформируют финансовую сферу, делая ее более удобной и доступной. Мы можем управлять своими финансами, совершать покупки и переводы, не выходя из дома.

Работа и бизнес

Удаленная работа, облачные сервисы и видеоконференции позволяют нам эффективно работать и вести бизнес из любой точки мира. Цифровые технологии повышают производительность и гибкость. Эти примеры демонстрируют, как цифровые технологии проникли во все сферы нашей жизни, упрощая коммуникации, развлечения, обучение, здравоохранение, финансы и работу. Они открывают новые возможности и меняют наш образ жизни.

2. ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ УРОКА И МОТИВАЦИЯ (3 минуты):

Ø Объяснение целей урока.

Цель урока:

Ознакомить учащихся с цифровыми технологиями и их применением на производстве.
Развить понимание управления технологическими процессами и производством.

Ø Обсуждение важности цифровых технологий в современной промышленности и их роли в управлении производством.

Текст для обсуждения

Важность цифровых технологий в современной промышленности

Цифровые технологии играют ключевую роль в развитии современной промышленности, повышая эффективность производства и управления. Некоторые ключевые аспекты их важности:

1. Автоматизация и роботизация

· Внедрение роботов и автоматизированных систем позволяет повысить производительность, точность и скорость выполнения производственных операций.

· Это особенно актуально для выполнения рутинных, опасных или сложных задач.

2. Сбор и анализ данных

· Датчики, системы мониторинга и "умные" устройства позволяют собирать огромные объемы данных о производственных процессах.

· Анализ этих данных с помощью продвинутой аналитики и искусственного интеллекта помогает выявлять проблемы, оптимизировать процессы и принимать обоснованные решения.

3. Интеграция систем

· Цифровые технологии позволяют интегрировать различные производственные, логистические и управленческие системы в единую экосистему.

· Это повышает прозрачность, гибкость и скорость реагирования на изменения.

4. Удаленное управление и мониторинг

· Благодаря интернету вещей и облачным технологиям, производственные процессы можно контролировать и управлять ими удаленно.

· Это особенно актуально в условиях пандемий или для распределенных производств.

5. Повышение качества и безопасности

· Цифровые технологии помогают выявлять и предотвращать брак, а также обеспечивать соблюдение стандартов качества.

· Они также способствуют повышению безопасности труда, предупреждая об опасных ситуациях.

Роль цифровых технологий в управлении производством

Цифровые технологии трансформируют подходы к управлению производством, делая его более гибким, эффективным и ориентированным на потребителя:

1. Планирование и прогнозирование

· Продвинутые алгоритмы анализа данных помогают точнее прогнозировать спрос, оптимизировать запасы и планировать производство.

2. Управление цепочками поставок

· Цифровые платформы позволяют отслеживать движение материалов и продукции в режиме реального времени, повышая прозрачность и эффективность цепочек поставок.

3. Взаимодействие с клиентами

· Интернет-магазины, конфигураторы и другие цифровые инструменты позволяют компаниям быстрее реагировать на запросы клиентов и предлагать персонализированные продукты.

4. Непрерывное совершенствование

· Данные, собираемые цифровыми системами, помогают выявлять области для улучшений и оценивать эффективность изменений.

· Это способствует постоянному повышению производительности и качества.

Таким образом, цифровые технологии являются ключевым драйвером развития современной промышленности, повышая ее эффективность, гибкость и ориентированность на потребителя. Компании, которые успешно внедряют цифровые решения, получают значительные конкурентные преимущества.

3. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА (15 минут):

Ø Рассказ о цифровизации производства и её значении.

Цифровизация производства - это процесс внедрения цифровых технологий во все аспекты производственной деятельности с целью повышения эффективности, гибкости и конкурентоспособности. Этот процесс играет ключевую роль в развитии современной промышленности и имеет ряд важных аспектов:

Автоматизация и роботизация

Одним из ключевых направлений цифровизации является внедрение роботов и автоматизированных систем на производстве. Это позволяет повысить точность, скорость и безопасность выполнения многих операций, особенно рутинных или опасных для человека. Роботы находят применение в самых разных отраслях - от сборки электроники до сварки автомобилей.

Сбор и анализ данных

Цифровые технологии позволяют собирать огромные объемы данных о производственных процессах с помощью датчиков, систем мониторинга и "умных" устройств. Анализ этих данных с использованием продвинутой аналитики и искусственного интеллекта помогает выявлять проблемы, оптимизировать процессы и принимать обоснованные решения. Это способствует постоянному совершенствованию производства.

Интеграция систем

Цифровые технологии позволяют интегрировать различные производственные, логистические и управленческие системы в единую экосистему. Это повышает прозрачность, гибкость и скорость реагирования на изменения. Компании могут быстрее адаптироваться к новым требованиям рынка.

Удаленное управление и мониторинг

Благодаря интернету вещей и облачным технологиям, производственные процессы можно контролировать и управлять ими удаленно. Это особенно актуально в условиях пандемий или для распределенных производств. Руководители могут принимать решения, находясь в любой точке мира.

Повышение качества и безопасности

Цифровые технологии помогают выявлять и предотвращать брак, а также обеспечивать соблюдение стандартов качества. Они также способствуют повышению безопасности труда, предупреждая об опасных ситуациях и помогая быстрее реагировать на чрезвычайные происшествия.В целом, цифровизация производства открывает новые возможности для повышения эффективности, гибкости и конкурентоспособности промышленных предприятий. Она способствует созданию "умных" заводов, где люди, машины и данные работают в тесном взаимодействии. Компании, которые успешно внедряют цифровые решения, получают значительные преимущества на рынке.

Ø Объяснение цифровых технологий и их применения на производстве.

Цифровые технологии представляют собой инструменты и системы, которые используют цифровые данные для выполнения задач, автоматизации процессов и улучшения взаимодействия. В производственной сфере их применение имеет значительное значение, поскольку они способствуют повышению эффективности, снижению затрат и улучшению качества продукции.

Применение цифровых технологий на производстве

1. Автоматизация процессов

· Внедрение автоматизированных систем управления (АСУ) позволяет оптимизировать производственные процессы, минимизировать человеческий фактор и повысить скорость выполнения операций. Это включает в себя использование роботов для сборки, упаковки и других рутинных задач.

2. Интернет вещей (IoT)

· Устройства, подключенные к интернету, позволяют собирать данные в реальном времени о состоянии оборудования и производственных процессов. Это помогает в мониторинге производительности, предсказании поломок и оптимизации работы.

3. Большие данные и аналитика

· Сбор и анализ больших объемов данных позволяют предприятиям принимать обоснованные решения на основе фактических данных. Это может касаться всего — от управления запасами до анализа потребительских предпочтений.

4. Цифровые двойники

· Создание виртуальных моделей физических объектов или процессов (цифровых двойников) позволяет тестировать и оптимизировать операции без необходимости вмешательства в реальные производственные линии.

5. 3D-печать

· Эта технология позволяет быстро производить прототипы и конечные продукты, что особенно полезно в таких отраслях, как автомобилестроение и медицина. 3D-печать снижает время разработки и затраты на производство.

6. Системы управления производством (MES)

· MES-системы помогают управлять производственными процессами, обеспечивая интеграцию всех этапов — от планирования до контроля качества. Это позволяет повысить прозрачность и эффективность операций.

7. Облачные технологии

· Облачные платформы обеспечивают доступ к данным и приложениям из любой точки мира, что способствует гибкости и мобильности бизнеса. Это особенно важно для распределенных команд и удаленной работы.

Значение цифровых технологий в производстве

Повышение эффективности: Цифровизация позволяет значительно сократить время на выполнение операций и уменьшить количество ошибок, что в итоге приводит к увеличению производительности.
Снижение затрат: Автоматизация и оптимизация процессов помогают сократить затраты на рабочую силу и ресурсы.
Улучшение качества продукции: Цифровые технологии позволяют более точно контролировать процессы и качество на каждом этапе производства, что ведет к снижению количества бракованных изделий.
Гибкость и адаптивность: Цифровизация позволяет быстро реагировать на изменения в спросе и адаптировать производственные процессы под новые условия.
Инновации: Цифровые технологии открывают новые возможности для разработки и внедрения инновационных продуктов и услуг, что способствует конкурентоспособности на рынке.

Ø Различие между автоматизацией и цифровизацией производства.

Цифровизация и автоматизация производства — это два важных процесса, которые часто путают, но они имеют разные цели и подходы. Вот основные различия между ними:

Автоматизация производства

Определение: Автоматизация включает в себя использование технологий для выполнения задач и процессов без непосредственного участия человека. Это может быть достигнуто с помощью машин, роботов и программного обеспечения, которые выполняют определенные функции, такие как сборка, упаковка и контроль качества.
Цели: Основная цель автоматизации — повышение эффективности, снижение затрат на труд и минимизация ошибок. Автоматизация позволяет ускорить производственные процессы и улучшить качество продукции.
Примеры: Применение роботизированных систем на конвейерах, автоматизированные системы управления (АСУ), использование датчиков для мониторинга состояния оборудования.

Цифровизация производства

Определение: Цифровизация — это более широкий процесс, который включает в себя интеграцию цифровых технологий в производственные процессы, а также использование данных для принятия решений. Она охватывает не только автоматизацию, но и сбор, анализ и использование данных для оптимизации всех аспектов производства.
Цели: Основная цель цифровизации — создание "умных" производств, где данные используются для улучшения процессов, повышения гибкости и адаптивности, а также для более точного прогнозирования и планирования.
Примеры: Использование интернета вещей (IoT) для сбора данных о производственных процессах, создание цифровых двойников для моделирования и оптимизации операций, применение больших данных и аналитики для принятия обоснованных решений.

Заключение

В то время как автоматизация сосредоточена на замене человеческого труда машинами и технологиями, цифровизация включает в себя более широкий спектр изменений, направленных на использование данных и технологий для улучшения производственных процессов. Оба процесса важны для повышения конкурентоспособности и эффективности современных предприятий, но они решают разные задачи и требуют различных подходов.

Ø Обзор современных и перспективных технологий.

1. Искусственный интеллект (ИИ)

Искусственный интеллект находит применение в различных областях, от автоматизации процессов до анализа больших данных. ИИ помогает улучшать качество обслуживания клиентов, оптимизировать производственные процессы и разрабатывать новые продукты. В будущем ожидается, что ИИ станет более интегрированным в повседневную жизнь, включая использование в медицине для диагностики и лечения.

2. Интернет вещей (IoT)

Интернет вещей объединяет устройства и системы, позволяя им обмениваться данными и взаимодействовать друг с другом. Это находит применение в умных домах, где устройства могут автоматически регулировать температуру, освещение и безопасность. В промышленности IoT используется для мониторинга состояния оборудования и оптимизации производственных процессов.

3. 3D-печать

3D-печать революционизирует производство, позволяя создавать прототипы и конечные продукты с высокой точностью и меньшими затратами. Эта технология находит применение в таких областях, как медицина (например, печать протезов), автомобилестроение и даже строительство.

4. Блокчейн

Блокчейн обеспечивает надежную и прозрачную систему для хранения и передачи данных. Он находит применение в финансовых транзакциях, управлении цепочками поставок и даже в голосовании. Ожидается, что блокчейн будет использоваться для повышения безопасности и прозрачности в различных отраслях.

5. Виртуальная и дополненная реальность (VR/AR)

VR и AR открывают новые возможности в обучении, развлечениях и дизайне. Они позволяют создавать иммерсивные опыты, которые могут улучшить обучение и взаимодействие с продуктами. В будущем эти технологии могут стать стандартом в образовании и подготовке специалистов.

6. Устойчивые технологии

С учетом глобальных вызовов, таких как изменение климата, устойчивые технологии становятся все более актуальными. Это включает в себя использование возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, а также технологии для повышения энергоэффективности и снижения углеродного следа.

Заключение

Современные и перспективные технологии продолжают трансформировать наш мир, создавая новые возможности и решая актуальные проблемы. Их интеграция в различные сферы жизни не только повышает эффективность и качество, но и открывает новые горизонты для будущих поколений. Развитие этих технологий будет определять, как мы будем жить, работать и взаимодействовать в будущем.

Ø Понятие высокотехнологичных отраслей и «высоких технологий» двойного назначения.

Высокотехнологичные отрасли и "высокие технологии" двойного назначения - это важные концепции, которые характеризуют современную экономику и промышленность. Рассмотрим их подробнее:

Высокотехнологичные отрасли

Высокотехнологичные отрасли - это сектора экономики, которые характеризуются интенсивным использованием новейших технологий, высокой наукоемкостью и инновационностью. К ним относятся:

· Аэрокосмическая промышленность

· Фармацевтика и биотехнологии

· Производство компьютеров и электроники

· Телекоммуникации

· Производство медицинского оборудования

· Разработка программного обеспечения и информационных технологий

Эти отрасли отличаются высокой добавленной стоимостью, большими инвестициями в НИОКР и наличием высококвалифицированных кадров. Они играют ключевую роль в экономическом развитии и обеспечении конкурентоспособности стран на мировом рынке.

"Высокие технологии" двойного назначения

"Высокие технологии" двойного назначения - это технологии, которые могут быть использованы как в гражданских, так и в военных целях. Они включают в себя:

· Ядерные технологии

· Ракетно-космические технологии

· Цифровые деньги и защита информации

· Технологии создания беспилотных летательных аппаратов

· Технологии создания высокоточного оружия

Эти технологии находятся под особым контролем государства, так как их распространение может представлять угрозу международной безопасности. Их экспорт регулируется специальными режимами нераспространения. Развитие высокотехнологичных отраслей и "высоких технологий" двойного назначения является приоритетом для многих стран, так как они обеспечивают технологическое лидерство, экономический рост и национальную безопасность. Однако их разработка требует значительных инвестиций, развитой научно-технической базы и высококвалифицированных кадров.

Ø Разработка и внедрение технологий многократного использования материалов и технологий безотходного производства.

Разработка и внедрение технологий многократного использования материалов

Понятие

Технологии многократного использования материалов направлены на снижение отходов и эффективное использование ресурсов. Это включает в себя переработку, повторное использование и восстановление материалов, что позволяет уменьшить потребление новых ресурсов и сократить негативное воздействие на окружающую среду.

Примеры технологий

1. Переработка: Использование вторичных материалов для производства новых товаров. Например, переработка пластиковых бутылок в волокна для текстиля или в новые пластиковые изделия.

2. Ремонт и восстановление: Восстановление старых изделий для повторного использования. Это может включать в себя ремонт электроники, мебели или одежды.

3. Замкнутые циклы: Создание производственных процессов, где отходы одного процесса становятся сырьем для другого. Это позволяет минимизировать количество отходов и улучшить эффективность использования ресурсов.

Технологии безотходного производства

Понятие

Безотходное производство — это концепция, направленная на минимизацию отходов в процессе производства. Основная цель — создать систему, в которой все материалы и ресурсы используются максимально эффективно, а отходы полностью исключаются или минимизируются.

Примеры технологий

1. Эко-дизайн: Проектирование товаров с учетом их жизненного цикла, включая возможность переработки и повторного использования.

2. Производственные процессы с нулевыми отходами: Внедрение технологий, которые позволяют полностью использовать все материалы, например, в аграрном секторе, где используются все части растений.

3. Инновационные упаковочные решения: Разработка упаковки, которая легко перерабатывается или компостируется, что снижает количество отходов.

Значение

Экономия ресурсов: Уменьшение потребности в новых материалах и энергии.
Снижение воздействия на окружающую среду: Уменьшение количества отходов и загрязнения.
Экономическая эффективность: Снижение затрат на сырье и управление отходами.
Социальная ответственность: Увеличение осведомленности о важности устойчивого развития и охраны окружающей среды.

Разработка и внедрение технологий многократного использования материалов и безотходного производства становятся все более актуальными в условиях глобальных экологических вызовов и необходимости устойчивого развития.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА (20 минут):

Ø Учащиеся выбирают пример применения цифровых технологий на производстве.

1. Автоматизация производственных процессов

Пример: Использование роботизированных систем для сборки автомобилей на конвейерных линиях. Роботы могут выполнять задачи, такие как сварка, покраска и установка компонентов, что увеличивает скорость производства и снижает вероятность ошибок.

2. Интернет вещей (IoT)

Пример: Установка датчиков на оборудование для мониторинга его состояния в режиме реального времени. Это позволяет предсказывать поломки и проводить профилактическое обслуживание, что снижает время простоя и увеличивает эффективность.

3. Цифровые двойники

Пример: Создание виртуальных моделей производственных процессов, которые позволяют тестировать и оптимизировать операции без вмешательства в реальное производство. Это помогает выявлять узкие места и улучшать производительность.

4. Большие данные и аналитика

Пример: Использование аналитических платформ для обработки больших объемов данных, собранных с производственных линий. Это позволяет выявлять тренды, оптимизировать запасы и улучшать качество продукции.

5. 3D-печать

Пример: Применение 3D-принтеров для создания прототипов и деталей на заказ. Это позволяет сократить время разработки и снизить затраты на производство, особенно в таких отраслях, как медицина и аэрокосмическая промышленность.

6. Облачные технологии

Пример: Использование облачных платформ для хранения и обработки данных, что позволяет командам работать над проектами из разных мест и обеспечивать доступ к информации в любое время.

7. Виртуальная и дополненная реальность (VR/AR)

Пример: Применение VR и AR для обучения сотрудников и демонстрации новых продуктов. Это позволяет создать иммерсивный опыт и улучшить понимание процессов.

Ø Описание примера, анализ условий и рисков его применения.

Образец

Пример применения цифровых технологий: Использование Интернета вещей (IoT) на производстве

Описание примера

Интернет вещей (IoT) представляет собой сеть физических устройств, которые подключены к интернету и могут обмениваться данными. В производственной сфере IoT используется для мониторинга оборудования, управления производственными процессами и повышения эффективности. Пример: На заводе по производству автомобилей устанавливаются датчики на производственные линии, которые собирают данные о состоянии машин, температуре, вибрации и других параметрах. Эти данные передаются в облачную систему, где они анализируются в реальном времени.

Анализ условий применения

1. Техническая инфраструктура: Необходима надежная сеть для передачи данных и облачные решения для хранения и анализа информации.

2. Квалификация персонала: Сотрудники должны быть обучены работать с новыми технологиями и анализировать полученные данные.

3. Инвестиции: Внедрение IoT требует значительных первоначальных инвестиций в оборудование и программное обеспечение.

4. Совместимость: Новые системы должны быть совместимы с существующими производственными процессами и оборудованием.

Риски применения

1. Безопасность данных: Подключение оборудования к интернету увеличивает риск кибератак, что может привести к утечке конфиденциальной информации или сбоям в производстве.

2. Зависимость от технологий: Высокая зависимость от цифровых технологий может привести к проблемам в случае сбоя системы или неполадок в оборудовании.

3. Сложности в интеграции: Интеграция новых технологий в существующие производственные процессы может быть сложной и требовать времени.

4. Проблемы с качеством данных: Неправильные или неполные данные могут привести к ошибочным выводам и решениям.

Заключение

Использование Интернета вещей (IoT) на производстве представляет собой значительный шаг вперед в цифровизации и оптимизации процессов. Однако для успешного внедрения необходимо учитывать как условия, так и риски, связанные с этой технологией. Правильное планирование и подготовка помогут минимизировать потенциальные проблемы и максимально использовать преимущества IoT.

Ø Оценка экологических последствий и преимуществ выбранной технологии.

Оценка экологических последствий и преимуществ применения технологий IoT на производстве

Преимущества

1. Снижение потребления ресурсов:

· IoT позволяет оптимизировать использование энергии и материалов. Датчики могут отслеживать потребление ресурсов в реальном времени, что помогает выявлять области для улучшения и сокращать излишние затраты.

2. Улучшение управления отходами:

· С помощью IoT можно отслеживать уровень отходов и эффективно управлять их переработкой. Это снижает количество отходов, отправляемых на свалки, и способствует более устойчивому производству.

3. Мониторинг состояния окружающей среды:

· Установленные датчики могут контролировать выбросы загрязняющих веществ и другие экологические параметры, что позволяет быстро реагировать на изменения и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду.

4. Энергоэффективность:

· IoT-технологии могут помочь в управлении энергопотреблением, например, путем автоматического регулирования освещения и климат-контроля в производственных помещениях, что ведет к снижению углеродного следа.

Экологические последствия

1. Энергетические затраты на устройства:

· Установка и обслуживание IoT-устройств требуют энергии, что может привести к увеличению общего потребления энергии, если не будут использованы устойчивые источники.

2. Отходы от электроники:

· Увеличение числа электронных устройств может привести к проблеме утилизации устаревших технологий. Необходимо разработать стратегии для переработки и утилизации электронных отходов.

3. Кибербезопасность и защита данных:

· Увеличение числа подключенных устройств создает новые риски в области кибербезопасности. Утечки данных могут привести к экологическим последствиям, если информация о производственных процессах будет использована неправомерно.

Заключение

Применение технологий IoT на производстве имеет значительные преимущества для экологии, включая снижение потребления ресурсов, улучшение управления отходами и повышение энергоэффективности. Однако необходимо учитывать и потенциальные экологические последствия, такие как увеличение электронных отходов и энергозатрат. Для достижения устойчивого развития важно разработать стратегии, которые минимизируют негативные последствия и максимизируют экологические преимущества.

5. ПРЕЗЕНТАЦИЯ РАБОТ (10 минут):

Ø Каждая группа или отдельные учащиеся представляют свои работы.

Цель

Представить разработанные проекты, демонстрирующие применение цифровых технологий на производстве, и получить обратную связь от одноклассников и преподавателя.

Подготовка к презентации

1. Соберитесь в группы или подготовьтесь индивидуально, если вы работали над проектом самостоятельно.

2. Выберите одного или нескольких представителей от группы, которые будут презентовать ваш проект.

3. Подготовьте краткое описание вашего проекта, включая:

· Выбранную цифровую технологию и ее применение на производстве

· Отрасль промышленности, где используется данная технология

· Основные преимущества и возможные риски применения

· Примеры реализованных проектов или прогнозы развития технологии

4. Создайте визуальную презентацию вашего проекта, используя плакат, слайды или другие средства. Убедитесь, что информация хорошо видна и читаема.

5. Подготовьтесь к ответам на вопросы от одноклассников и преподавателя.

Процесс презентации

1. Представьтесь и назовите тему вашего проекта.

2. Кратко расскажите о выбранной цифровой технологии и ее применении на производстве, используя подготовленное описание.

3. Покажите ваш проект и объясните, как данная технология может повлиять на производственные процессы и экологию.

4. Ответьте на вопросы от одноклассников и преподавателя.

5. Поблагодарите слушателей за внимание.

Обратная связь

1. Внимательно слушайте презентации других групп или учащихся.

2. Задавайте вопросы для уточнения или предложения идей.

3. Предоставляйте конструктивную обратную связь, отмечая сильные стороны проектов и предлагая возможные улучшения.

4. Записывайте полученные комментарии для дальнейшего использования в работе над вашим проектом.

Заключение

Презентация ваших проектов позволит вам поделиться своими идеями, получить ценную обратную связь и вдохновиться работами одноклассников. Помните, что это возможность продемонстрировать ваше понимание цифровых технологий и их влияния на производство и окружающую среду.

Ø Обсуждение и анализ представленных примеров.

6. ЗАКРЕПЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА (5 минут):

Ø Обсуждение полученных знаний, ответы на вопросы учащихся.

Общие вопросы для обсуждения

1. Какую цифровую технологию вы выбрали для своего проекта и почему?

· Какие факторы повлияли на ваш выбор?

2. Каковы основные преимущества применения этой технологии в производстве?

· Какие конкретные результаты были достигнуты благодаря ее внедрению?

3. С какими рисками или вызовами может столкнуться компания при использовании данной технологии?

· Как можно минимизировать эти риски?

4. Как эта технология влияет на устойчивое развитие и экологию?

· Какие положительные и отрицательные последствия могут возникнуть?

5. Каковы примеры успешного применения этой технологии в реальных условиях?

· Можете ли вы привести конкретные кейсы или компании, которые уже используют эту технологию?

6. Как вы считаете, как будет развиваться эта технология в будущем?

· Какие тренды вы наблюдаете в данной области?

7. Каковы требования к квалификации персонала для работы с этой технологией?

· Нужны ли дополнительные тренинги или обучение?

8. Каковы затраты на внедрение этой технологии и как они соотносятся с ожидаемыми выгодами?

· Как быстро можно ожидать возврат инвестиций?

9. Как данная технология может изменить производственные процессы в вашей отрасли?

· Какие изменения вы ожидаете в организации труда и производственных потоках?

10. Как вы видите взаимодействие данной технологии с другими цифровыми решениями (например, ИИ, облачные технологии)?

· Как это может повлиять на общую эффективность производства?

Ø Краткое резюме по изученной теме.

Тема: Цифровые технологии на производстве. Управление производством

Сегодня на уроке мы изучили важные аспекты цифровых технологий и их применение в производственных процессах. Рассмотрели, как цифровизация влияет на современные предприятия и какие перспективы она открывает для будущего.

Ключевые моменты:

1. Цифровизация производства:

o Мы узнали, что цифровизация включает в себя использование цифровых технологий для улучшения и автоматизации производственных процессов.

2. Цифровые технологии и их применение:

o Рассмотрели примеры применения цифровых технологий в производстве, такие как робототехника, автоматизация линий сборки, использование искусственного интеллекта для оптимизации процессов и управления ресурсами.

3. Управление технологическими процессами:

o Узнали, как цифровые технологии помогают управлять и контролировать технологические процессы на предприятиях, обеспечивая высокую точность и эффективность.

4. Современные и перспективные технологии:

o Обсудили текущие и будущие тенденции в развитии технологий, такие как 3D-печать, Интернет вещей (IoT), блокчейн и их влияние на производственные процессы.

5. Высокотехнологичные отрасли:

o Поняли, что высокотехнологичные отрасли включают в себя передовые технологии и требуют высокой квалификации специалистов. Обсудили примеры таких отраслей, как аэрокосмическая промышленность, биотехнологии и информационные технологии.

6. «Высокие технологии» двойного назначения:

o Узнали, что такие технологии могут использоваться как в гражданских, так и в военных целях. Примеры включают дроны, GPS-технологии и интернет.

7. Экологические аспекты:

o Рассмотрели важность внедрения технологий многократного использования материалов и безотходного производства, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду.

Практическая работа:

Учащиеся выполнили практическую работу, выбрав примеры применения цифровых технологий на производстве, оценили их условия, риски и экологические последствия. Это помогло лучше понять реалии и перспективы использования таких технологий.

Основные выводы:

Цифровизация производства ведет к значительным улучшениям в эффективности и качестве продукции.
Современные технологии открывают новые возможности для управления и автоматизации производственных процессов.
Внедрение экологически чистых технологий и многократного использования материалов является важным направлением для будущего устойчивого развития.

Применение знаний:

Полученные знания помогут учащимся лучше понимать текущие тенденции в промышленности и готовиться к будущей профессиональной деятельности в высокотехнологичных отраслях.
Эти навыки и знания также важны для развития критического мышления и осознания экологических проблем и решений.

Этот урок закладывает основу для понимания современных цифровых технологий и их роли в производственных процессах, а также подчеркивает важность экологически устойчивых подходов.

chatgptonline.tech/ru/

7. РЕФЛЕКСИЯ (5 минут):

Ø Вопросы к учащимся о том, что нового они узнали и чему научились.

1. Что нового вы узнали о цифровых технологиях на производстве?

o Какие примеры применения цифровых технологий на производстве вам запомнились?

2. В чем разница между автоматизацией и цифровизацией производства?

o Почему важно различать эти два понятия?

3. Какие современные и перспективные технологии мы обсудили на уроке?

o Какие из этих технологий показались вам наиболее интересными и почему?

4. Что такое высокотехнологичные отрасли и как они влияют на наше общество?

o Можете ли вы привести примеры таких отраслей?

5. Как вы понимаете понятие "высокие технологии" двойного назначения?

o Какие примеры технологий двойного назначения вы можете назвать?

6. Почему важно внедрять технологии многократного использования материалов и безотходного производства?

o Какие преимущества они предлагают для экологии и экономики?

7. Какие экологические проблемы могут возникнуть при применении цифровых технологий на производстве?

o Как можно минимизировать негативное воздействие на окружающую среду?

8. Чему вы научились, выполняя практическую работу на уроке?

o Как это поможет вам в дальнейшем обучении и в жизни?

9. Как вы думаете, как полученные знания могут быть полезны в вашей будущей профессии или в повседневной жизни?

Ø Обсуждение, как полученные знания можно применить в повседневной жизни и учебе.

Текст для обсуждения

1. Повседневная жизнь:

Повышение технологической грамотности:

Знания о цифровых технологиях помогут вам лучше понимать и использовать современные устройства и системы, такие как умные дома, бытовая техника с цифровым управлением, и т.д.

Экономия и устойчивость:

Понимание технологий многократного использования материалов и безотходного производства поможет вам принимать более экологически ответственные решения, например, переработка и повторное использование вещей.

Улучшение навыков планирования:

Управление технологическими процессами и производством требует планирования и организованности, что может быть полезно в повседневных делах, таких как планирование бюджета или организация времени.

2. Учеба:

Подготовка к будущей профессии:

Знания о цифровых технологиях и их применении в производстве являются фундаментом для дальнейшего изучения и выбора карьеры в таких областях, как инженерия, ИТ, управление производством и экология.

Развитие критического мышления:

Анализ и оценка условий и рисков применимости технологий развивают навыки критического мышления и аналитического подхода, которые важны для всех учебных предметов.

Проектная деятельность:

Навыки разработки и внедрения технологий могут быть полезны при выполнении учебных проектов, от лабораторных работ до более крупных исследовательских проектов.

Информатика и программирование:

Знания о цифровых технологиях и автоматизации производства тесно связаны с курсами по информатике и программированию, что позволит вам лучше понять и освоить эти предметы.

Экологическое образование:

Понимание экологических последствий применения технологий поможет вам в курсах по биологии, географии и экологии, а также в участии в экологических проектах и инициативах.

3. Навыки и умения:

Чтение и анализ технической документации:

Умение разбираться в схемах и технической документации полезно для изучения технических предметов и выполнения практических заданий.

Работа в команде:

В ходе выполнения практических работ и проектов вы развиваете навыки командной работы, что важно как в учебе, так и в будущей профессиональной деятельности.

Творческое мышление:

Проектирование и разработка инновационных решений способствуют развитию творческого мышления и подхода к решению проблем.

Полученные на уроке знания и навыки помогут вам стать более технологически грамотными, экологически сознательными и готовыми к вызовам будущей профессиональной деятельности, а также улучшат ваши учебные и повседневные навыки.

8. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

Ø Подготовить краткий рассказ о примере применения цифровых технологий в какой-либо отрасли, которая вас заинтересовала.

Цель задания: Подготовить краткий рассказ о примере применения цифровых технологий в какой-либо отрасли, которая вас заинтересовала.

Шаги для выполнения задания:

1. Выбор отрасли:

o Подумайте, какая отрасль вас наиболее интересует. Это может быть медицина, сельское хозяйство, образование, транспорт, промышленность, энергетика, строительство и т.д.

2. Сбор информации:

o Найдите информацию о применении цифровых технологий в выбранной отрасли. Используйте учебники, статьи, интернет-ресурсы, научные журналы и документальные фильмы.

o Обратите внимание на следующие аспекты:

§ Какие цифровые технологии используются в этой отрасли?

§ Как эти технологии работают?

§ Какие проблемы они решают?

§ Какие преимущества и недостатки имеют эти технологии?

§ Примеры конкретных случаев или проектов, где применяются эти технологии.

3. Структурирование рассказа:

o Введение: Кратко представьте выбранную отрасль. Почему вы выбрали именно её?

o Основная часть:

§ Описание цифровых технологий, используемых в этой отрасли.

§ Примеры конкретного применения технологий.

§ Объяснение, как эти технологии работают и какие задачи решают.

§ Оценка преимуществ и недостатков использования технологий в этой отрасли.

o Заключение: Поделитесь своими мыслями о будущем этой технологии. Как вы думаете, какие изменения она принесет в выбранной отрасли?

4. Написание рассказа:

o Напишите свой рассказ, следуя структурированию. Постарайтесь быть ясными и логичными.

o Используйте простые и понятные формулировки.

o Убедитесь, что в рассказе нет грамматических и орфографических ошибок.

5. Подготовка к презентации:

o Будьте готовы представить свой рассказ в классе. Подумайте о том, какие вопросы могут задать ваши одноклассники и как вы на них ответите.

o Если хотите, можете подготовить визуальные материалы (например, слайды или картинки), чтобы сделать вашу презентацию более наглядной и интересной.

6. Сроки выполнения:

o Убедитесь, что вы уложитесь в установленный срок для сдачи задания.

Пример рассказа:

Введение:

"Я выбрал медицину, потому что эта отрасль играет ключевую роль в нашей жизни. Цифровые технологии в медицине значительно улучшают диагностику, лечение и профилактику заболеваний."

Основная часть:

"Одной из главных технологий является телемедицина, которая позволяет врачам консультировать пациентов на расстоянии. Это особенно полезно для людей, живущих в отдаленных районах. Виртуальная реальность (VR) используется для обучения студентов-медиков и проведения сложных хирургических операций. Искусственный интеллект (AI) помогает в диагностике заболеваний, анализируя медицинские данные и предлагая врачам точные рекомендации."

Заключение:

"Я считаю, что применение цифровых технологий в медицине будет только расширяться. В будущем они могут привести к разработке персонализированной медицины, где лечение будет подбираться индивидуально для каждого пациента. Это значительно повысит эффективность медицинской помощи и улучшит качество жизни людей."

Оценивание:

Рассказ будет оцениваться по следующим критериям:

Полнота и точность информации.
Структура и логика изложения.
Ясность и выразительность языка.
Оригинальность подхода и глубина анализа.

Советы:

Используйте конкретные примеры и данные, чтобы подкрепить свои аргументы.
Постарайтесь сделать рассказ интересным и информативным, чтобы заинтересовать своих слушателей.

Успехов вам в выполнении задания! Надеюсь, что вы откроете для себя что-то новое и интересное!

Ø Подумать о возможных экологических последствиях применения данной технологии.

Пример таблицы для оценки выполнения практической работы:

Ученик	Понимание концепции (1-5)	Пример использования (1-5)	Оценка экологических последствий (1-5)	Общая оценка (1-5)
Иванов И.И.
Петров П.П.
Сидоров С.С.
Смирнов С.С.
Кузнецов К.К.