Verantwortliche stützen sich bei kritischen Unternehmensentscheidungen mehr und mehr auf Daten, die Ingenieure mit präzisen Datenerfassungssystemen liefern. Doch diese Systeme sind nicht fortschrittlich genug, findet Michael Neal, Software Product Manager bei National Instruments. Seine Vision sind benutzerdefinierte Lösungen, die den Systemaufbau nicht verkomplizieren.

Ingenieure nutzen zwei völlig unterschiedliche, gegensätzliche Herangehensweisen bei der Datenerfassung: die konfigurationsbasierte Messsoftware mit festgelegter Funktionalität, die auf einem Datenerfassungsgerät enthalten ist, und die benutzerdefinierten Softwareanwendungen, bei denen die Anwender selbst den Programmcode für die Steuerung ihrer Geräte erstellen. Software mit festgelegter Funktionalität eignet sich für die Umsetzung einer schnellen, einfachen Messung mit einem Gerät, um grundlegende Einstellungen wie die Abtastrate zu konfigurieren, einen Schalter für die Aufzeichnung zu betätigen und Rohdaten in einer Datei zu speichern. Doch benutzerdefinierte Softwareanwendungen ermöglichen es Anwendern, weitere Funktionen zu programmieren, wenn sie die Fertigkeiten und die Geduld dazu mitbringen. Beim Programmierszenario können Ingenieure die Messung oder das benötigte Verhalten genau definieren. Dafür benötigen sie die Zeit für das Programmieren und Validieren einer Lösung sowie das Fachwissen, um diese Software von Grund auf zu erstellen.

Anwender, die nach einer weitgehend herkömmlichen Datenerfassungsanwendung für das Erfassen und Speichern von Daten suchen (mit einigen geringen Änderungen wie einem benutzerdefinierten Analysealgorithmus oder grundlegender Ablauflogik), müssen zwischen diesen beiden Gegensätzen wählen. Sobald ihre Anforderungen die Möglichkeiten der in ihren Hardwaregeräten enthaltenen Software übersteigen, müssen sie auf die genau gegensätzliche Herangehensweise zurückgreifen: eine vollständig benutzerdefinierte, programmierte Lösung.

Es gibt keinen Grund, weshalb die Datenerfassungssoftware nicht so weiterentwickelt wird, dass sie dieses Spektrum besser ausfüllt. Mit einer Softwarelösung, die sich durchgängig von konfigurierbaren Messungen, aber auch mit individueller Programmierung nutzen lässt, wären Ingenieure effizienter. Eine konfigurationsbasierte Umgebung ist nützlich für die gängigen Bereiche einer Datenerfassungsanwendung wie das Einstellen der an einen Kanal angebundenen Sensoren, die Wahl der Abtastraten und das Implementieren grundlegender Triggerung und Skalierung. Besser wäre eine Softwarelösung, mit der diese Konfiguration beibehalten werden kann und die Ingenieure als Grundlage für das Erstellen benutzerdefinierter Funktionalität in einer intuitiven Programmierumgebung nutzen könnten. So würde die strikte Aufteilung zwischen Bedienfreundlichkeit mittels Konfigurierbarkeit und höchster Flexibilität mittels Programmierung aufgehoben werden.

Der Faktor Zeit bei der Vorbereitung

Wer bereits ein Messsystem erstellt hat, weiß, dass der Aufbau zeitaufwendig ist und dass ein falscher Aufbau Fehler in einem System verursachen kann, die sich nur schwer beheben lassen. Unterschiedliche Messarten erfordern unterschiedliche Hardwarespezifikationen, Verdrahtungsschemata und Softwarekonfigurationen, damit ein tatsächliches Signal bei maximaler Wiedergabetreue reproduziert werden kann. Heutzutage können Ingenieure aus einer großen Vielzahl von Systemen wählen, darunter beispielsweise flexible, modulare Datenerfassungshardware, die sie so anpassen und rekonfigurieren können, dass diese die sich verändernden Anforderungen an I/O und Abtastung erfüllt. Obwohl dies Anwendern mit anspruchsvollen oder sich entwickelnden Systemanforderungen sehr zugutekommt, verkompliziert die Flexibilität eines Systems den Systemaufbau.

Ein Beispiel hierfür ist ein Gerät mit einer einzigen Funktion, etwa ein PDA für Temperaturmessungen. Während des Einsatzes ist das Fehlerrisiko beim Messaufbau gering. Da das Gerät nur einen Einsatzzweck hat und die Hard- und Software speziell an diese Anforderung angepasst sind, sind die Konfigurationsmöglichkeiten begrenzt. Umgekehrt ist klar, dass ein modulares Datenerfassungssystem eine Bandbreite von I/O-Optionen und viele verschiedene Messkombinationen bietet. Dank dieser Flexibilität lassen sich die Kosten für das Gesamtsystem senken, da der gleiche Hardwaresatz an eine Vielzahl von Anwendungen angepasst werden kann. Doch daraus ergeben sich mehr Konfigurationsoptionen, die den Systemaufbau komplizierter werden lassen. Datenerfassungssoftware lässt sich besser gestalten, sodass diese Komplexität vermieden wird.

Aktuell trägt die Software, mit der Datenerfassungsgeräte ausgestattet sind, wenig dazu bei, Anwendern das Verständnis und die Dokumentation von Systemverbindungen wie Verdrahtungen zwischen Sensoren zu erleichtern. Daraus ergibt sich ein gewaltiges Potenzial bei der Bewältigung dieser komplexen Erfordernisse. Eine bessere Datenerfassungssoftware kann unter Umständen einen komplexen Systemaufbau mittels verbesserter Darstellung, Empfehlungen für die richtige Verdrahtung und einer besseren Überprüfung der Kanalkonfiguration vereinfachen.

Das bringt die Zukunft

Datenerfassung spielt eine entscheidende Rolle für Innovationen und neue Entwicklungen. Ingenieure müssen die richtigen Daten erfassen, um Entwurfsentscheidungen zu unterstützen. Fortschritte bei der Datenerfassungssoftware haben dabei einen gewaltigen Einfluss darauf, dass Ingenieure effizienter arbeiten. Dazu muss sich die Datenerfassungssoftware weiterentwickeln, um die Lücke zwischen begrenzter konfigurierbarer und flexibler, jedoch kostenintensiver Software zu schließen. So lassen sich benutzerdefinierte programmatische Lösungen erstellen, ohne dass der Systemaufbau komplizierter wird. Wer mit dem zunehmenden Bedarf an Daten Schritt halten will, muss mehr von der Software fordern, mit der sie erfasst werden.