MATHCAD R14 – pomôcka moderného inžiniera - Skúsenosti z praxe
Porovnávanie možností softvéru pre klasického inžiniera – výpočtára
ÚVOD
Moje prvé stretnutie s MATHCAD-om som zažil, keď som nastúpil do môjho prvého zamestnania, kde mali tento softvérový balík. Vlastne ho ani nepoužívali, nemali na to človeka, ktorý by sa tomu patrične venoval. Vo firme sme používali veľké množstvo rematríc vzorových papierových výpočtov na dané problematiky a veľký počet potrebných noriem ku ktorým:
1. nebolo možné zohnať výpočtový softvér
2. cena dostupných softvérov bola vysoká
K dispozícii som mal iba jednu malú knižku, ale zistil som, že na osvojenie a obsluhu Mathcadu potrebujem 2 hodiny. Mňa to najprv prekvapilo a ohúrilo, lebo som vedel na veľmi dobrej úrovni pracovať s programami ako MATLAB a MATHEMATICA, ktoré som pôvodne preferoval a postupne som zistil nasledovné „ABSOLÚTNE PREDNOSTI“ programu.
1. Vizualizácia
Všetky vzorce alebo texty sú viditeľné a kontrolovateľné. (Ostatné softvéry majú veľkú nevýhodu v tom, že človek nevidí do jadra programu. Vidí iba zátvorky, texty, čísla, lomítka bez možnosti kontroly)
Ide vlastne o to, že človek má pred sebou samotný vzorec a nie neznáme a nezrozumiteľné riadky. Človek vidí, čo robí !!!
2. Jednotková kontrola
Najväčší problém inžinierov je, že pri svojich výpočtov sa pomýlia v dosadení v merných jednotkách. Už samotné medzinárodné normy sa menia stále a jednotky rovnako, to znamená, že jedno obdobie do vzorca sa dosadzuje v baroch kým niekedy v MPa... prípade potreby rozdielne jednotky medzi SI a UNI sústavami.
Tu je to absolútne spoľahlivo vyriešené..., jednoducho človek dosadzuje aj samotné merné jednotky a program to zoberie a ráta s tým. Je jednoducho nemožné zle zadať vzorec, alebo zle niečo vypočítať, lebo program výsledok ponúka v jednotkách. (ja osobne túto vlastnosť Mathcadu považujem za najväčšiu pomôcku pre kontrolu samotného výpočtu ... )
3. Rýchlosť a jednoduchosť vytvorenia nového programu
Ľubovoľnú normu je schopný človek okamžite spracovať a kontrolovať z vlastných síl. A výsledok je absolútne akceptovateľný pre potreby TI SR alebo TUV Slovakia. Odovzdaný výstupný list - výpočet je ľahko kontrolovateľní, lebo je tam prehľad vzorcov vstupných a výstupných údajov ..vlastne všetko čo potrebuje schvaľovací orgán.
4. Výstupný list – alebo výsledok
Samotný program a výstup je ten istý s ktorým vlastne človek robí ....
Celok vlastne vypadá ako „Wordovský“ dokument so vzorcami, ktoré fungujú a sú živé. Text je ľubovoľne editovateľný a človek má možnosť okamžite korigovať, v prípade potreby tam napísať v ľubovoľnom jazyku pripomienky názvy, atď.
Program je objektovo orientovaný ..., to znamená, že sa človek nemusí trápiť s riadkovaním ale jednoducho píše na to miesto, kde potrebuje samotný text mať.
5. Práca s objektami
Pre vizualizáciu a uľahčenie mojej roboty používam vo výpočtoch obrázky alebo výkresy, prípadne tabuľky a iné prvky. V Mathcade to ide super rýchlo, jednoducho s klasickými prvkami Windows Copy – Paste, hocijaký objekt je plne použiteľný vo výpočte ...To znamená, že prenesený výkres z *.dwg ostáva napríklad plne editovateľný a človek to môže korigovať a nemusí hľadať znova ten súbor.
6. Knižnice spracovaných tematík
Do Mathcadu sú k dispozícii tisícky výpočtov pre jednotlivé problematiky. Sú spracované knihy pre strojárstvo, stavbárov, ekonomiku, financie, matematiky ..,kde sú jednotlivé dané problematiky vysvetlené a spracované so vzorcami.
Ja osobne používam McGraw – Hill knihy .., kde je kompletne spracovaná problematika pružnosť pevnosť, stavbárstvo ...Všetky možné vzorce z technických tabuliek. Tie knihovne sú zakúpiteľné do Mathcadu...
7. Ďalšie možnosti – databáza, vývoj, makrá, OLE objekty, DLL
Mathcad ponuka obrovské možnosti ďalšieho samostatného vývoja .. prispôsobenia programu samotnému zákazníkovi.
Ja osobne som využil možnosti skriptovacieho jazyka WSH (Windows script host .. program ponuka ešte aj klasický Javascript ako druhé riešenie script programovanie). Napísal som materiálovú a profilovú databázu do programu MATHCAD. Ide o to, že ako strojár - stavbár som najviac potreboval vlastnosti materiálu medzu pevnosti Rm, medzu sklzu pri 20°C Re20 , a medzu sklzu pri danej výpočtovej teplote Re modul pružnosti E a koeficient vedenie tepla ALFA.
Sám osobne som vytvoril prenositeľnú databázu a od tej chvíle už nepotrebujem žiadny ďalší program ani tabuľku pre hľadanie vlastnosti materiálov. To isté som spravil pre profily I,U,T,L .. (pre európsky trh), kde všetky potrebné údaje mám k dispozícii. Tie scripty sú jednoducho kopírovateľné a prenosné do nových súborov.
8. Štúdia noriem
Hlavný problém terajších inžinierov je, že každý jediný softvér je ako čierna diera. ..niečo ide do vnútra a niečo von a ... človek jednoducho je nútený veriť výsledku. Pomocou Mathcadu som písal overovacie výpočty podľa vzorcov pre dané tematiky (napríklad tlakové nádoby AD-2000, EN 13445- 3, STN 690010, BTP 31, ASME ) a pomocou tohto som si aj osvojil kompletné výpočtové metodiky.
Zopárkrát som zistil výpočtové chyby jednotlivých softvérov, alebo výsledky vzorcov mimo platnosti ... Zistil som aj chyby v publikovaných normách !!! atď.
Ide hlavne o to, že MATHCAD je aj samovzdelávací prvok, čo slúži človekovi na to, aby sa vzdelával vo svojej oblasti a získal dostatočný prehľad a vedomosti k danej problematike. Človek, keď píše tie vzorce a neustále ich vidí, potom si osvojí aj danú problematiku.
9.Stav núdze
Veľký problém firiem je, keď odíde človek, ktorý pracoval s daným softvérom a písal – tvoril programy, tak po ňom nikto nerozumie jeho práci a nevedia ďalej využívať už napísané programy. Narážam hlavne nato, že veľa firiem používa MS Excel ako program na výpočty ..ak odíde človek, ktorý písal tieto programy, už nikto nie je schopný po ňom editovať, meniť, ..udržiavať. U Mathcadu je možné zaučiť človeka až nesmierne rýchlo, aby vedel dostatočne obsluhovať, počítať a tvoriť ďalšie nové veci a programy.
ZÁVER:
MATHCAD je pre mňa za posledných 9 rokov nenahraditeľnou pomôckou. Doteraz som napísal cca.600-700 samotných programov na rôzne tematiky ..od strojárstva a stavbárstva až pre dané jednoduché fyzickálne výpočty. Keď si potrebujem niečo zmeniť aktualizovať, trvá mi to až smiešne málo času a energie.
Porovnával som to s ostatnými softvérmi a samotné možnosti MATHCADu podľa mňa sú rádovo 15-20x násobné väčšie voči MS Excelu... V tomto článku som písal iba cca o 10% využitia Mathcadu... Mne to bohato stačilo na to, aby som uľahčil svoju robotu. Vyvíjam sám pre seba MATHCAD už od verzie 6.0 a môžem tvrdiť, že nikde som nevidel toľko možnosti ako v tomto softvéri. Vo svete vydané softvérové riešenia pre dané problematiky riešia vždy iba cca 85-90% danej príslušnej normy, a na zapletenie tej bielej oblasti a kontrolu výsledkov je tento program prinajmenšom ideálny.
Pre mňa ako výpočtára - konštruktéra tlakových nádob a oceľových konštrukcii MATHCAD je najlepší softvér „pre obyčajného inžiniera“ ako doplnok, čo vôbec vymysleli za posledných 10 rokov. To si myslím, že platí minimálne pre každého stavbára, strojára.
Mne osobne ešte dodá pocit istoty, že mám nejaký prvok v ruke, s ktorým môžem hocijaký iný výpočet alebo výsledok z iného software kontrolovať a viem, že výsledok, čo získam z Mathcadu, bude správny.
Výsledky – ukážkové súbory nájdete na internetovej stránke www.ace11.sk
