Информационные технологии в приборостроении

Информационные технологии, как известно, это приемы и методы сбора, обработки, хранения, передачи и использования информации. В каждой области профессиональной деятельности существуют свои особенности, как информации, так и способов работы с ней. Сегодня существуют деление информационных технологий на традиционные и современные, или компьютерные. К традиционным относят слушание, чтение, конспектирование, которые сопутствуют интеллектуальной деятельности человека с давних времен, но которые и сегодня не теряют своей актуальности.

Современные информационные технологии предполагают использование компьютера и средств современных коммуникаций при работе с информацией. Универсальность и колоссальная мощность компьютеров в обработке информации приводит к тому, что в любой сфере можно найти место применению современных информационных технологий. Приборостроение, не менее чем другие технические отрасли, имеет потребность в использовании компьютера в своей деятельности. Причем область применения компьютера в приборостроении настолько широка, что сюда можно включить как стандартный пакет MS Office, так и специализированные программы.

Особенность приборостроения как отрасли заключается в том, что специалист в этой сфере должен обладать знаниями и навыками работы, как в конструкторской части, так и в электрике, электронике, автоматике. Поэтому и спектр программ, знание которых необходимо специалисту-приборостроителю, начинается с чертежных и заканчивая программами анализа данных. К сожалению, сегодня нет таких универсальной программы, знание которой позволило бы приборостроителю ей ограничиться и успешно работать, да это и невозможно, настолько разнородные задачи стоят перед приборостроителем. Поэтому ниже будут рассмотрены типовые программы, знание которых поможет специалисту в области приборостроения справляться со своими обязанностями.

Создание конструкторских чертежей необходимо для проектирования будущих приборов, так как специалисту в области приборостроения необходимо соизмерять физические габариты проектируемого прибора с местом его размещения и его внутренней электронной составляющей. Сегодня за первенство и популярность в этой области борются два основных программных продукта — AutodeskAutoCad и «Компас». Для приборостроителей интересен вариант 2d проектирования и в этом отношении, если ориентироваться на мнение пользователей, выполняющих машиностроительные и приборостроительные чертежи, предпочтительнее «Компас». Основные преимущества, которые выделяют пользователи — простота и соответствие ГОСТам.

Претензии к программе Auto Cad у большинства пользователей заключается в необходимости повторений одних и тех же действий при выполнении типовых операций. В то же время у Auto Cad есть такие преимущества, как универсальность и гибкость, которые, однако, в деле создания стандартных чертежей, перестают быть достоинством. Специализация «Компаса» и наличие обширных библиотек приводит к удобству пользования. Тем не менее, ключевое отличие данных программ в том, что Auto Cad — это целая САПР, а компас — программа создания чертежей. И в трехмерном моделировании Auto Cad в некоторых случаях превосходит «Компас». Однако 3d-проектирование в приборостроении не востребовано.

Другая часть деятельности специалиста — приборостроителя — моделирование работы деятельности прибора и проверка данной модели. Сегодня такую возможность можно реализовать на нескольких программных платформах, таких как Electronics Workbench, Lab View, Micro-Cap, которые делают возможным моделирование различных приборов и устройств: аналоговых, цифровых и смешанных аналого-цифровых устройств, включают в себя богатые библиотеки современных электронных компонентов для упрощения моделирования электронных и прочих схем, имитации их работы.

Electronics Workbench стал классикой современного российского образования, благодаря простоте работы и легкости в использовании. Программа позволяет производить не только логического построение прибора, но и моделировать физическую сторону проектирования комплекса.

Другой программный продукт — виртуальная лаборатория Lab View, предоставляет и возможности проектирования деятельности прибора. Пакет Lab VIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) — это универсальный инструмент, система визуального программирования с расширенными библиотеками программ. Данная система ориентируется на решение задач управления инструментальными средствами измерения и задач сбора, обработки и представления экспериментальных данных. По сути Lab VIEW, как и широко известная система учета на предприятии 1С: Предприятие, является интегрированной средой разработки, отладки и выполнения программ для измерительных, тестирующих и управляющих систем, аппаратно-программных комплексов сбора, обработки и представления измерительной информации. Особенностью является возможность исследовать при помощи численного эксперимента тех характеристик, которые обычно исследуются в реальной установке.

Возможности такой виртуальной «лаборатории» могут быть значительно шире ее физического аналога, так как в виртуальной форме представлены практически все возможности аналоговых и цифровых приборов, тогда как реальная лаборатория не всегда может предложить такое разнообразие. Последнее, разумеется, не означает, что виртуальный практикум может заменить реальный физический эксперимент, но он может существенно ускорить проведение работы в лаборатории, сделать ее более осознанной и продуктивной. У Lab View помимо возможности теоретического исследования есть возможность тестирования реальных физических приборов на компьютере, при наличии специальных подключаемых модулей, что поднимает Lab View на уровень выше, чем обычная образовательная программа, но и имеет реальное практическое значение. Mat Lab и Math Cad, как и Lab View, имеют возможности графического моделирования процессов, однако их функционал только этим и иными техническими вычислениями ограничивается, так как программы предназначены для работы с функциями: есть возможность построения графиков, двумерных и трехмерных, получения фурье-разложений, дифференцирования, упрощения выражений, решения дифференциальных уравнений. Особенно удобно в таких программах проводить экспериментальное исследование функции, меняя данные и получая результат. Исходя из этого, Electronics Workbench, а, тем более, Lab View являются более полезными и предоставляют больше возможностей специалисту в сфере приборостроения.

В заключении проведенного обзора можно сделать вывод, что развитие современных информационных или компьютерных технологий в приборостроении сегодня предоставляет специалисту данной сферы массу возможностей автоматизации своей деятельности, повышая тем самым ее эффективность и производительность, при условии, разумеется, грамотного владения этими информационными технологиями.