Skip to main content

Tudják a módszert

Megjelent: 2012. június 15.

ni_2012_6_abra_1A National Instruments a virtuális műszerezés piacvezetőjeként pozicionálja magát, ám ez a „virtualitás” valójában nagyon is reális lehetőség számos különféle fizikai mennyiség széles tartományú mérésére, és ezáltal a gyorsan változó méréstechnikai feladatokhoz való könnyű alkalmazkodásra is a gyakorlati élet sok területén. A cég májusi autóipari szimpóziuma azonban ennél tovább lép: közvetlen kapcsolatot épít a lehetőség és az alkalmazási terület között. A szerkesztő előtt két út áll: tudósíthat az eseményről, vagy leírja a vele kapcsolatos szubjektív meg­figyeléseit. A cikk az utóbbihoz áll közelebb.

 

A National Instruments autóipari szimpóziuma

Mindenki ismeri a fogalommá vált „svájci bicskát” – az is, aki rutinszerűen használja, és az is, aki minden eshetőségre készen tartja a zsebében. Hogy gondolkodnak a „svájcibicska-gyártók”? Azt mondják: íme, itt egy univerzális szerszám ötlete. Mi elkészítjük neked a legjobb minőségben, de rád bízzuk, mit teszel vele: szalonnázol-e vagy turistabotot faragsz magadnak, esetleg tüzet gyújtasz a nagyítójával vagy – a szó szoros értelmében – egy szorult helyzetből „vágod ki magad”. Mi meg sem próbáljuk kitalálni, milyen extrém helyzetekben fogod használni – ezt rád bízzuk, légy kreatív, és ha valamilyen továbbfejlesztési ötleted támad, érdeklődéssel hallgatjuk.

ni_2012_6_abra_2A National Instruments (NI) termékvilága a méréstechnika „svájci bicskája”. Az előző „profán” példa egy kissé fennköltebb tudományoskodással, az NI nyelvére lefordítva így hangzana. Mi gyártunk neked olyan modulokat, amelyekkel n-féle fontos fizikai mennyiséget (feszültséget, áramot, ellenállást, frekvenciát, időt és így tovább) mérhetsz széles tartományban. Ez a tartomány egy n-dimenziós tér részhalmaza, egy n-dimenziós virtuális „doboz”. Ha most neked, felhasználónak, legyél bár fejlesztő, gyártó vagy minőségbiztosító mérnök; természettudományos kutató vagy diák, olyan mérnivalód akad, amelynek tartománya belefoglalható a mi lehetőségeink n-dimenziós dobozába, nyert ügyed van; a megfelelő moduljaink, a mechanikai egységen kívül tápellátást, logikai öszeköttetéseket és informatikai feldolgozó kapacitást is biztosító kereteink; valamint a „blokkvázlatokban gondolkodó” mérnöki gondolkodásodhoz jól illeszkedő univerzális keretszoftverünk segítségével elkészítheted azt az egyedi műszert, amely pontosan a te problémádat oldja meg. Tanulj meg megoldást építeni a rendszerünk elemeiből – légy kreatív, mi pedig megpróbáljuk tovább növelni a mérési lehetőségeinket leíró, n-dimenziós „doboz” dimenziószámát (a mérhető mennyiségek választékát), és az egyes paraméterek tartományát a feldolgozó hardver és szoftver képességeivel együtt, hogy holnap még bonyolultabb problémákat is megoldhass eszközeinkkel.

Akár ez is lehetne az NI marketingfelfogása. Széles tartományban variálható, flexibilis eszközeinek szinte minden szakterületen (ahol egyáltalán mérnek valamit) helye van, de sehol sem nélkülözhetetlen: ha sikerül meggyőznie potenciális felhasználóit (értsd: szinte bárkit, aki mér valamit) a flexibilitás előnyéről a célműszerekkel szemben, a végső megoldást – a sajátos, egyedi méréstechnikai probléma megoldására alkalmas konfiguráció összeállítását rábízhatja a végfelhasználóra. Innentől csak az univerzalitás előnyét kell hirdetnie, és várni azokat a vásárlókat, akiket sikerült erről meggyőzni. A megfogalmazás eléggé sarkított, de kétségtelen, hogy az NI egy korábbi fejlődési szakaszában lényegében ezt a marketingmodellt követte akkor, amikor a fő hangsúlyt termékeire helyezte, de lehetséges felhasználóiról viszont a legnagyobb általánosságban, a konkrét alkalmazási területekre való leghalványabb utalás nélkül, „a világ összes mérnökeként és tudósaként” beszélt[1]. És a „svájcibicska-filozófia” értelmében ez elegendő is, jelezve, hogy az NI-eszközöknek a műszaki élet számtalan olyan területén is helyük van, amelyekre maga a gyártó nem is gondolhatott. Ez a felfogás jól meg is felel például az egyetemek oktatóinak, kutatóinak és hallgatóinak, de nem biztos, hogy ugyanilyen könnyen talál utat a „konyhakész megoldásokhoz”, a professzionális céleszközök alkalmazásához szokott nagyipari alkalmazások területére. És ha az olvasót arra kérném, mondjon példákat, mit nevezne „nagyiparnak”, az első öt közt bizonyára ott lenne az autóipar. Az NI az autóipari szimpóziumának meghirdetésével és rendkívül színvonalas, professzionális megszervezésével azt bizonyította, hogy nem várja tétlenül az autóiparból érkező érdeklődéseket, hanem az autó­ipari mérnökök fejével gondolkodva maga fogalmazza újjá szakmai „üzenetét” olyan formába, hogy az a legjobban illeszkedjék az autóipar sajátos gondolkodásmódjához, problémavilágához és megoldási megközelítéseihez.

ni_2012_6_abra_3Egy pillanatra visszatérve a mérhető mennyiségek fajtái és tartományai által meghatározott „n-dimenziós dobozmodellre”, az autóipar mérési igényei meglepően jól „kitöltik” ezt a dobozt. A modern autókkal vége szakadt annak az időszaknak, hogy egy autón minden villamos mérést el lehetett intézni egy 20 V-os DC-műszerrel. A mérendő feszültségek és áramok – különösen a közeljövő hibrid és elektromos járműveinél – több száz voltos és több száz amperes tartományig terjednek. A kapcsolóüzemű teljesítményelektronika tele van szofisztikált méréstechnikát igénylő, modulált impulzusjelekkel – létfontosságú ezek időzítésének pontos elemzése. A mérendő frekvenciákat és spektrumokat a GHz-es tartományig terjeszti ki a fedélzeti infotainment-rendszer. A motort és a hajtásláncot, sőt, ma már akár a futómű felfüggesztését is igényes, valósidejű méréstechnikával vizsgálható, beágyazott elektronika vezérli. Az elektronika sok elektromágneses zavart termel, egyben maga is érzékeny ezekre a zavarjelekre – komoly erőforrásokat köt le az EMI[2] mérése, illetve az EMC[3] megteremtése és fenntartása. A modern járművekben a vastag kábelkorbácsok helyét egyre inkább a fedélzeti buszkommunikáció veszi át – fontos tehát mérni a buszjelek fizikai megfelelőségét és elemezni az általuk hordozott információtartalmat. Mindez valóban széles paraméterválaszték, amely egyenként is igényes mérési és feldolgozási feladatokból áll össze. Csak egy mérési módszert emelünk ki a példa kedvéért, amely az autóiparban (is) széles körű alkalmazási területre találhat: ez a Hardware-In-the-Loop (HIL) méréstechnika. Ennek lényege, hogy egy viszonylag bonyolult környezetben működő eszközt (például a motort) saját „testi valójában” kívánjuk tesztelni. A bonyolult környezetet viszont nem mindig vihetjük be a laborba, hiszen a motor „környezetébe” nemcsak a motorvezérlő elektronika, az üzemanyag- és levegőellátó rendszer tartozik bele, hanem a vezető és az ő vezetési stílusa, a hektikus forgalmi viszonyok, az időjárás, a hőmérséklet és a szél, illetve a mindezektől függő, időben változó motorterhelés is. A HIL-módszer a motort olyan elektronikusan szimulált környezetbe teszi, amelyben minden „külső körülményt” a szoftver ad a tesztelt motornak. Ezáltal tehát nemcsak olyan vizsgálatok lehetségesek, amelyeket egyébként egy forgalmi körülmények között mozgó autóban nem, vagy csak durva egyszerűsítésekkel végezhetnénk, hanem olyan extrém körülmények között is kipróbálhatjuk a motor viselkedését, amelyeket a fizikai lehetőségeink vagy az elfogadható biztonság korlátai miatt másképp nem is hozhatnánk létre. A HIL-módszer jelentősen felgyorsítja és költséghatékonyabbá teszi a bonyolult rendszerelemek „kvázi valós” környezetben végzett tesztelését. Amennyiben gyakran változik a tesztelt eszköz és gyorsan kell megvalósítani a szimulált tesztkörnyezetet, moduláris hardverre és a mérnöki gondolkodással összhangban levő, szemléletes és termelékeny, erősen vizuális, tömbvázlatokban gondolkodó programozási módszerre van szükség. Ezeknek a követelményeknek igen jól megfelel az NI hardverkoncepciója, valamint a virtuális műszer koncepcióját támogató LabVIEW programozási környezet.

ni_2012_6_abra_4A National Instruments – úgy tűnik – megtalálta azt a formát, amellyel könnyebb áthidalni a virtuális műszerezés megismerésének, felfedezésének nehézségeit azáltal, hogy nemcsak eszközt, hanem motivációt is ad egy-egy részterületen – ezúttal a jármű- és járműalkatrész-gyártásban – dolgozó mérnököknek: az „ő nyelvükön beszél”, esettanulmányait az autóipar valós problémáira adott válaszok közül választja. Az a Magyarország, amely az 1970-80-as években – mosolyt fakasztó módon – mindössze autóajtók záraival vett részt a Kelet-Európára korlátozódó nemzetközi autóipari együttműködésben, mára szinte észrevétlenül lett regionális „autó-nagyhatalom”. Több nagy presztízsű autómárka és a nekik és Európa más tájain működő autógyáraknak részegységeket beszállító gyártó révén az ország exportteljesítményének kiemelkedő hányadát termeli meg. Ehhez kialakult az autóiparra specializált mérnöki kultúra, amely éppen a szakmára jellemző erőteljes verseny, a gyors termékváltás, valamint a termék összetettsége miatt erősen érdekelt az olyan flexibilis méréstechni­kai kultúra alkalmazásában, amelynek tipikus képviselője épp a National Instruments. A legutóbbi autoipari szimpóziumuk 100-nál több érdeklődőt tudott mozgósítani az autóipar területéről, akiknek nagy része már nem kezdőként ismerkedett az NI autóipari célmegoldásaival. Az eseményt kísérő sajtótájékoztatón emiatt is érdekes volt hallani a cégfilozófiának arról az eleméről, hogy egyetlen iparágat sem hagynak túlsúlyra kerülni a megrendelőik között annak érdekében, hogy az egyes szakterületeket esetleg sújtó gazdasági nehézségek ne rendíthessék meg az NI pénzügyi stabilitását. Az autóipari „workshop” közönségét látva nehéz elképzelni, hogy Magyarországon még egy, a problémáit tekintve egységes, megoldásaiban sokszínű, szerteágazó, egymással versengő, szakmailag motivált mérnökökből és – nem utolsósorban beruházás-orientált és fizetőképes – cégekből álló iparág lenne megtalálható. Ebben az országban tehát az autóipar az itteni NI-piacnak bizonyára kiemelkedő felvevő piaca, amely ellentmondani látszik a „több lábon állás” biztonságára törekvő cégfilozófiának – azonban ezt az egyensúlyt valószínűleg regionális vagy kontinensnyi méretekben várja el a cég.

A vevőtalálkozó „műfaja” ma igen jellemző a magas technológiai szintű termékeket előállító vállalatok gyakorlatában. A spektrum egyik végén a döntéshozókat „meggyőző”, esetleg a stabil partnerek munkáját megköszönő, alig-alig informatív, „céges bulit” találjuk, míg a másikon a gondolatébresztő, magas technológiai ismeretet nyújtó, a mindennapi szakmai munká­ban közvetlenül felhasználható ötleteket adó workshopot. A Nati­onal Instruments legutóbbi autóipari konferenciája ez utóbbinak volt az iskolapéldája – és mivel bízhatunk abban, hogy a többi szakmák részére szerveződő hasonló események szervezése és tartalommal megtöltése szintén szakmai igényességgel történik majd, csak bátoríthatjuk azokat, akik eddig nem vettek részt ilyen eseményeken.

 

Tóth Ferenc



[1] A www.ni.com/company webhely első mondata így hangzik: „National Instruments transforms the way engineers and scientists around the world design, prototype, and deploy systems for test, control, and embedded design applications.” (kiemelés tőlem – TF). Ez a megfogalmazás a mai napig minden NI-cégkommunikáció jellemző fordulata.

[2] EMI: Electro-Magnetic Interference: az elektromágneses zavarok gyűjtőneve

[3] EMC: Electro-Magnetic Compatibility: egyfelől egy részegység működőképessége EMI-vel terhelt környezetben, másrészt a részegységek olyan tervezése és kivitelezése, amely az általuk kibocsátott EMI-t megfelelően alacsony szinten tartja ahhoz, hogy más részegységek és eszközök működésében az elfogadható zavarszintet ne haladja meg.