Продуктовый рынок: роботы за нас

Слово редактора

Владимир Никифоров - главный редактор Control Engineering Россия

Владимир Никифоров — главный редактор Control Engineering Россия

Является ли компьютер абсолютным благом для современного инженера или его всеобщее использование имеет отрицательные последствия? На первый взгляд, вопрос кажется чисто риторическим, а ответ на него — очевидным. Ведь работу современного инженера-проектировщика уже невозможно представить без использования компьютера и специализированных средств разработки, моделирования и сопровождения жизненного цикла изделий. Но кажущаяся очевидность ответа на самом деле обманчива. И вопрос не так прост.

Я обучался инженерной профессии в начале восьмидесятых годов прошлого столетия, еще в докомпьютерную эпоху. Хотя в то время компьютеры уже были. Но не было персональных, и выход на работу на большую машину серии ЕС (а их на весь институт было две или три) осуществлялся по предварительной записи за неделю, и, самое главное, — не было универсальных программных средств для расчета и моделирования систем управления. Каждый специалист должен был сам писать программу для решения своей конкретной задачи. Поэтому нас, студентов конца ХХ века, при обучении ориентировали на аналитические и, если так можно сказать, «ручные» методы синтеза и анализа систем. Например, у нас была семестровая расчетная работа по построению переходного процесса линейной системы. По заданной передаточной функции исходной системы и заданным показателям качества частотными методами мы строили звенья коррекции. Далее методом трапеций вручную строили переходной процесс в замкнутой системе. Саму кривую переходного процесса по точкам чертили карандашом на «миллиметровке». Если получившееся качество переходного процесса не удовлетворяло заданному, все начинали сначала. Поэтому при второй или третьей итерации все уже делалось особенно тщательно. И так на один переходной процесс уходил семестр…

Читать далее...
Об этом я часто вспоминаю, когда смотрю на современных студентов, выполняющих компьютерную лабораторную работу по синтезу и моделированию замкнутых систем. В пакете моделирования Simulink переходной процесс строится за неуловимо малое для человека время. От студента требуется посчитать параметры системы, внести их в компьютерную модель и нажать кнопку «старт». Далее компьютер по заложенному в него методу интегрирования дифференциальных уравнений и с установленным по умолчанию шагом дискретности за доли секунды все рассчитает и представит решение в виде графика. То, на что мы тратили семестр, здесь достигается за минуты. Остается только распечатать результат (если он правильный). А если нет? И вот тут кажущаяся легкость получения результата с помощью компьютера начинает играть со студентами злую шутку. Зачастую вместо поиска ошибки и аналитического пересчета параметров студенты поддаются соблазну найти их правильные значения подбором. Ведь на построение переходного процесса тратится не семестр и не личное время, а секунды, и те — «компьютерные». Новые параметры, кнопка «старт», результат — и не тот! Опять новые параметры, кнопка «старт», результат — не тот… А на уточняющие вопросы преподавателя, какой метод интегрирования выбран, какой интервал дискретности задан, дается ответ: раз все это сделал компьютер, значит, все правильно!

Еще один пример, связанный уже не только со студентами. Напомню, что корневой критерий устойчивости линейных систем был известен еще со второй половины XIX в. Однако до конца ХХ в., до появления компьютеров и программных средств итеративного поиска приближенных решений алгебраических уравнений высоких степеней он воспринимался как красивый математический результат, не очень подходящий для практического применения. Поэтому был разработан целый арсенал: алгебраические критерии Рауса и Гурвица, критерий Михайлова, частотный критерий Найквиста, логарифмические критерии… Теперь, имея под рукой командуroots(x) пакета MATLAB, тяжело мотивировать студентов изучать различные критерии, когда, казалось бы, все можно сделать одним нажатием клавиши. А знание других критериев безусловно расширяло кругозор специалистов и было необходимо для решения целого ряда нестандартных задач.

Поэтому использование методов компьютерного моделирования в ущерб аналитическим методам анализа и синтеза, святая вера в непогрешимость результатов, полученных с помощью компьютера, — такова оборотная сторона всеобщего использования компьютеров и вседоступности программных средств синтеза и моделирования систем. И это является одной из актуальных проблем (наряду со многими другими), которые нужно сегодня решать при подготовке специалистов в области автоматического управления. Понимая важность этой задачи, наш журнал с этого номера открывает постоянную рубрику «Кадры», в которой мы будем освещать проблемы подготовки специалистов, рассказывать о конкретном опыте, имеющемся у учебных заведений и рекрутинговых компаний. Новую рубрику мы открываем статьей «Инженер: как новое может стать лучше забытого старого».

А основной темой номера является автоматизация в пищевой промышленности. Мы решили сделать акцент на этой теме еще в прошлом году, задолго до всех событий, произошедших этим летом на нашем пищевом рынке. Думаю, что автоматизация в пищевой промышленности не перестала быть актуальной и нам не придется снова вспоминать хорошо забытое и романтическое «старое» — поездки «на картошку» и работу на овощебазах…

Август 2014

№ 4 (52)

Скачать в PDF

Рынок

Автоматизация в пищевой промышленности

Робототехника

Датчики и сенсоры

Программные средства

Применения и проекты

Отраслевые решения

Справочные системы

Кадры