Чем занимается промышленная электроника
Глава 11. ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
11.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Электроника — область науки и техники, изучающая электрофизические явления в вакууме, газе, твердом теле и на границе сред; приборы и системы, основанные на этих явлениях.
Современная электроника, опираясь на достижения в различных областях знаний, в свою очередь, обогащает и способствует развитию других наук и производств, вооружая их новыми техническими средствами и методами. Электроника оказывает существенное влияние на жизнь человека, его образ мышления и поведение, на состояние среды обитания.
Можно рассматривать и характеризовать электронику в различных аспектах. Первый из этих аспектов предполагает рассмотрение электроники как части фундаментальной науки — физики. Электроника — это наука, изучающая взаимодействие заряженных частиц между собой, с электромагнитными полями и с веществом. Эта часть науки решает теоретические проблемы и задачи экспериментальных исследований. Второй аспект подразумевает область техники, включающую прикладные применения названного взаимодействия потоков заряженных частиц между собой, с электромагнитными полями и с веществом. Поэтому в качестве содержательного термина используется понятие «электронная техника».
Электроника как фундаментальная наука и ее прикладной аспект развивались в непрерывном взаимодействии. Результат тонкого физического эксперимента в короткий срок приводил к созданию и серийному выпуску нового класса электронных приборов. В свою очередь, электронные приборы позволили реализовать методы наблюдения, измерения процессов в микромире, неосуществимые иными средствами.
Электроника как наука зародилась на рубеже XIX и XX столетий. Ее предметом и по сей день является прежде всего изучение законов взаимодействия свободных и связанных электронов и других заряженных частиц между собой и с электромагнитными полями; разработка принципов, методов и технологий создания электронных приборов, использующих эти взаимодействия для преобразования электромагнитной энергии в собственном рабочем объеме прибора и заполняющей его среде для обеспечения требуемых условий и результатов функционирования. Во второй половине XX в. с большей или меньшей степенью условности оформились три основных направления электроники как науки: электровакуумная (включая плазменную); твердотельная (полупроводниковая); квантовая электроника.
Электроника как область техники решает вопросы создания на основе электронных приборов аппаратуры, систем и комплексов различных видов и поколений для выполнения функциональных задач в многочисленных разветвлениях энергетики, радиотехники, информатики; технологии разработки и производства различной вещественной и информационной продукции; доведения ее до потребителей; прогнозирования и оценки результатов (в том числе побочных) этого потребления и предотвращения (а то и ликвидации) нежелательных последствий.
В зависимости от степени развитости той или иной сферы науки, производства и применения, от доминирующего предназначения и специфичности условий, от удобства классификации, изучения, описания и преподавания, наконец, просто от складывающегося восприятия понятий (в том числе на бытовом уровне) уже появилось и продолжает появляться множество производных терминов от термина «электроника».
Эти производные более или менее адекватно отражают:
частные направления в собственно электронной науке и технике, например: катодная электроника, СВЧ-электроника, микроэлектроника, функциональная электроника, криоэлектроника, релятивистская электроника и т.д.;
доминирующий признак, объединяющий разнообразные направления электронной науки и техники (например, радиоэлектроника);
особую область применения, например: космическая электроника, авиационная электроника (авионика), бытовая электроника и пр.
Особое место по распространенности, профессиональному уровню, степени влияния на другие области техники и производства, развитию различных структур занимает промышленная электроника. Промышленная электроника как направление электронной техники зародилась в 40-х годах XX в. Ее появление было своего рода велением времени и неслучайно соответствующие направления с их проблематикой и терминологией появились на разных языках в технической литературе различных стран.
В последние годы определились три основных направления промышленной электроники: энергетическая (силовая) электроника (преобразование электрической энергии), информационная электроника (электронные средства получения информации, ее преобразования, отображения, использования в управлении), технологическая электроника (воздействие на вещество потоками частиц, электромагнитным излучением).
Впервые содержание промышленной электроники было сформулировано основателем кафедры промышленной электроникой МЭИ И.Л. Кагановым в 1947 г. За прошедшие десятилетия по этой дисциплине были подготовлены тысячи специалистов. Помимо МЭИ кафедры промышленной электроники существуют и готовят специалистов более чем в 20 вузах России и бывших республик Советского Союза. Само понятие промышленной электроники оказалось динамичным, и его содержание изменяется с каждым новым шагом технического прогресса.
В 60-х годах, термин «промышленная электроника» получил более широкое содержательное наполнение, охватывающее преобразовательные электронные устройства и источники электропитания (с соответствующими схемотехническими элементами, электровакуумными и полупроводниковыми приборами), а также информационные системы для электроэнергетики, технологии и управления промышленными объектами.
Промышленная электроника в вышеприведенном ее понимании охватывает все отрасли промышленности. Доминирующими направлениями в ее развитии являются:
1) преобразование тока промышленной (50 Гц) или иной частоты в постоянный (выпрямление) и преобразование постоянного тока в переменный с заданной частотой (инвертирование), а также преобразование переменного тока одной частоты в переменный ток иной частоты;
2) электропитание (вторичные источники) любых промышленных, в том числе радиотехнических, установок с выполнением регулирующих, стабилизирующих, защитных, коммутирующих и других функций; управляемый энергообмен между различными источниками энергии (например, сеть и солнечная батарея) либо между источниками и накопителями энергии (например, сеть и конденсаторная батарея); первое и второе направления объединяют названием «силовая (энергетическая) электроника»;
3) электронные средства систем управления, регулирования, контроля, сбора и отображения информации о состоянии промышленных объектов. В последние годы в связи с широким распространением промышленных микроконтроллеров электронные средства управления включают в себя комплекс аппаратных и программных средств; это направление называют «информационной электроникой»;
4) создание установок и устройств, обеспечивающих технологическое воздействие на материалы, детали машин, биологические и другие объекты и среды за счет использования потоков электронов и ионов, потоков электромагнитного излучения, включая излучение оптического диапазона (в том числе лазерного); это направление называют «технологической электроникой».
Несмотря на всю условность такого подхода, он достаточно полно отражает области применения промышленной электроники и в значительной мере ее элементную базу — электровакуумные (включая газоразрядные) и полупроводниковые электронные приборы, электронные источники, генерирующие потоки заряженных частиц и электромагнитные излучения (включая высокочастотные (ВЧ), ультравысокочастотные (УВЧ), сверхвысокочастотные (СВЧ) и излучения оптического диапазона).
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
4.3. Молекулярная электроника
4.3. Молекулярная электроника При размышлениях о смене парадигмы в вычислительной технике и новых материалах на следующий период развития (его можно назвать посткремниевым) сразу вспоминается молекулярная электроника, которая постепенно становится нанотехнологической
6. ОХРАНА ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
6. ОХРАНА ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В промышленную безопасность входят мероприятия по созданию наиболее благоприятных условий для сохранения здоровья работников, исключения несчастных случаев и травматизма.Федеральная служба по технологическому надзору, ее
6.2. Промышленная безопасность при эксплуатации оборудования
6.2. Промышленная безопасность при эксплуатации оборудования 6.2.1. На все основное оборудование в обязательном порядке должны иметься паспорта. В них должны быть указаны устройство, назначение, техническая характеристика, требования безопасности при эксплуатации и
6.3 Промышленная безопасность при монтаже и ремонте оборудования
6.3 Промышленная безопасность при монтаже и ремонте оборудования 6.3.1. Рациональная организация рабочего места при монтаже и ремонте должна предусматривать их мобильность и соблюдение всех требований безопасности: свободные проходы, пути доставки деталей, инструментов и
6. ОХРАНА ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
6. ОХРАНА ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В промышленную безопасность входят мероприятия по созданию наиболее благоприятных условий для сохранения здоровья работников, исключения несчастных случаев и травматизма.Местные органы Ростехнадзора в пределах возложенных
6.2. Промышленная безопасность при эксплуатации оборудования
6.2. Промышленная безопасность при эксплуатации оборудования 6.2.1. На все основное оборудование в обязательном порядке должны иметься паспорта. В них должны быть указаны устройство, назначение, техническая характеристика, требования безопасности при эксплуатации и
6.3. Промышленная безопасность при монтаже и ремонте оборудования
6.3. Промышленная безопасность при монтаже и ремонте оборудования 6.3.1. Рациональная организация рабочего места при монтаже и ремонте должна предусматривать их мобильность и соблюдение всех требований безопасности: свободные проходы, пути доставки деталей, инструментов
Часть 4 ЭЛЕКТРОНИКА И ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В БТР
Часть 4 ЭЛЕКТРОНИКА И ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В БТР День, когда мы узнаем, что такое электричество, вероятно, станет ещё более величайшим событием в летописи человечества, чем любое другое происшествие, отражённое в нашей истории. Придёт время, когда комфорт, возможно, даже само
§ 4.9 Лазеры и квантовая электроника
§ 4.9 Лазеры и квантовая электроника Никто не оспаривает тот факт, что я сделал первый лазер… Если они сделали это, то где же тогда, чёрт возьми, их лазер? Теодор Мейман об учёных-кванторелятивистах Лазеры стали важнейшей составляющей современной науки, техники и быта.
11. КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА И ОПТОЭЛЕКТРОНИКА
11. КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА И ОПТОЭЛЕКТРОНИКА В этой главе вас ожидает рассказ о видимых и невидимых лучах, о светящихся кристаллах, о красном луче, позволяющем разговаривать тысяче человек, и о тоненькой ниточке, по которой все сказки «Тысячи и одной ночи» можно передать
12. КОСМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
12. КОСМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА В этой главе мы не будем обращаться к истории, поскольку космическая эра продолжается всего три десятилетия, а расскажем о том, как радиоэлектроника, которой стало тесно на огромной Земле, завоевывает просторы Солнечной системы. О том, как
2.15. Техника безопасности и промышленная санитария при литейных работах
2.15. Техника безопасности и промышленная санитария при литейных работах Она подразделяется на правила ТБ до начала работы и во время работы.Начинается все с самого простого. До начала литейных работ необходимо надеть и привести в порядок рабочую одежду, осмотреть рабочее
11.2. СИЛОВАЯ (ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ) ЭЛЕКТРОНИКА
11.2. СИЛОВАЯ (ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ) ЭЛЕКТРОНИКА 11.2.1. ПЕРВЫЕ РТУТНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ Силовая электроника была и остается наиболее энергоемким направлением развития промышленной электроники. Функции этого направления — регулируемое преобразование электрической энергии.
11.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
11.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Под технологической электроникой обычно понимается совокупность методов и средств для создания и использования электронных и ионных пучков или электромагнитных волн с целью непосредственного воздействия на объект, подвергающийся
11.4. ИНФОРМАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
11.4. ИНФОРМАЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Разработка информационных средств производилась структурами, для которых промышленные устройства были побочным продуктом, основные лежали в оборонной сфере. Это затрудняет восстановление исторических данных о творцах новой техники в
Промышленная электроника
Вы будете перенаправлены на Автор24
Отрасли промышленной электроники
Промышленная электроника – это часть электроники, которая занимается использованием полупроводниковых, ионных и электронных устройств в промышленности.
Промышленная электроника делится на две обширные области:
Высокая скорость и сложность процессов в энергосистемах требует активного внедрения электронно-вычислительных машин, связанных со сложными электронными устройствами, для управления и расчета режима их работы. Современные полупроводниковые преобразователи представляют собой один из основных элементов нагрузочных сетей, таким образом они определяют режим работы всей сети в целом. Электронные устройства являются сложными компонентами электромеханических и энергетических установок, поэтому для их разработки привлекаются высококвалифицированные специалисты в области автоматики, вычислительной техники и промышленной электроники.
Направления развития промышленной электроники
Доминирующими направлениями в развитии промышленной электроники являются:
Готовые работы на аналогичную тему
Полупроводниковые приборы и оптоэлектроника
В современной промышленной электронике наиболее широкое распространение получили полупроводниковые приборы, имеющие следующие преимущества: долговечность, высокий коэффициент полезного действия, высокая степень надежность, а также малые масса и габариты. Одно из основных направлений развития полупроводниковой электроники является интегральная микроэлектроника. В больших интегральных схемах может содержаться несколько сот тысяч элементов (диоды, транзисторы и т.п.), а их размеры при этом могут составлять 2-3 микрометра. Высокая скорость действия больших интегральных схем способствовала быстрому развитию микрокомпьютеров и микропроцессоров.
Оптоэлектроника – это раздел электроники, который занимается использованием электрических и оптических средств передачи, обработки и хранения данных.
Оптоэлектроника охватывает исследования взаимодействия между электронами твердых тел и других субстанций с электромагнитными полями оптического диапазона (длина волны от 1 нанометра до 1 миллиметра). Основными направлениями ее развития являются преобразование электрической энергии в оптическую (или наоборот) или использование оптических сигналов в качестве носителей информации. По назначению оптоэлектронные устройства делятся на устройства для изоляции электрических цепей (оптопары), для преобразования света в электрический ток (фотодиоды, фототиристоры, фоторезисторы, фотоэлектронные умножители и т.п.), для преобразования электрического тока в свет (светодиоды, лазеры и т.п.).
ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Электроника – область науки и техники, изучающая электрофизические явления в вакууме, газе, твердом теле и на границе сред; приборы и системы, основанные на этих явлениях.
Современная электроника, опираясь на достижения в различных областях знаний, в свою очередь, обогащает и способствует развитию других наук и производств, вооружая их новыми техническими средствами и методами. Электроника оказывает существенное влияние на жизнь человека, его образ мышления и поведение, на состояние среды обитания.
Можно рассматривать и характеризовать электронику в различных аспектах. Первый из этих аспектов предполагает рассмотрение электроники как части фундаментальной науки – физики. Электроника – это наука, изучающая взаимодействие заряженных частиц между собой, с электромагнитными полями и с веществом. Эта часть науки решает теоретические проблемы и задачи экспериментальных исследований. Второй аспект подразумевает область техники, включающую прикладные применения названного взаимодействия потоков заряженных частиц между собой, с электромагнитными полями и с веществом. Поэтому в качестве содержательного термина используется понятие «электронная техника».
Электроника как фундаментальная наука и ее прикладной аспект развивались в непрерывном взаимодействии. Результат тонкого физического эксперимента в короткий срок приводил к созданию и серийному выпуску нового класса электронных приборов. В свою очередь, электронные приборы позволили реализовать методы наблюдения, измерения процессов в микромире, неосуществимые иными средствами.
Электроника как наука зародилась на рубеже XIX и XX столетий. Ее предметом и по сей день является прежде всего изучение законов взаимодействия свободных и связанных электронов и других заряженных частиц между собой и с электромагнитными полями; разработка принципов, методов и технологий создания электронных приборов, использующих эти взаимодействия для преобразования электромагнитной энергии в собственном рабочем объеме прибора и заполняющей его среде для обеспечения требуемых условий и результатов функционирования. Во второй половине XX в. с большей или меньшей степенью условности оформились три основных направления электроники как науки: электровакуумная (включая плазменную); твердотельная (полупроводниковая); квантовая электроника.
Электроника как область техники решает вопросы создания на основе электронных приборов аппаратуры, систем и комплексов различных видов и поколений для выполнения функциональных задач в многочисленных разветвлениях энергетики, радиотехники, информатики; технологии разработки и производства различной вещественной и информационной продукции; доведения ее до потребителей; прогнозирования и оценки результатов (в том числе побочных) этого потребления и предотвращения (а то и ликвидации) нежелательных последствий.
В зависимости от степени развитости той или иной сферы науки, производства и применения, от доминирующего предназначения и специфичности условий, от удобства классификации, изучения, описания и преподавания, наконец, просто от складывающегося восприятия понятий (в том числе на бытовом уровне) уже появилось и продолжает появляться множество производных терминов от термина «электроника».
Эти производные более или менее адекватно отражают:
частные направления в собственно электронной науке и технике, например: катодная электроника, СВЧ‑электроника, микроэлектроника, функциональная электроника, криоэлектроника, релятивистская электроника и т.д.;
доминирующий признак, объединяющий разнообразные направления электронной науки и техники (например, радиоэлектроника);
особую область применения, например: космическая электроника, авиационная электроника (авионика), бытовая электроника и пр.
Особое место по распространенности, профессиональному уровню, степени влияния на другие области техники и производства, развитию различных структур занимает промышленная электроника. Промышленная электроника как направление электронной техники зародилась в 40‑х годах XX в. Ее появление было своего рода велением времени и неслучайно соответствующие направления с их проблематикой и терминологией появились на разных языках в технической литературе различных стран.
В последние годы определились три основных направления промышленной электроники: энергетическая (силовая) электроника (преобразование электрической энергии), информационная электроника (электронные средства получения информации, ее преобразования, отображения, использования в управлении), технологическая электроника (воздействие на вещество потоками частиц, электромагнитным излучением).
Впервые содержание промышленной электроники было сформулировано основателем кафедры промышленной электроникой МЭИ И.Л. Кагановым в 1947 г. За прошедшие десятилетия по этой дисциплине были подготовлены тысячи специалистов. Помимо МЭИ кафедры промышленной электроники существуют и готовят специалистов более чем в 20 вузах России и бывших республик Советского Союза. Само понятие промышленной электроники оказалось динамичным, и его содержание изменяется с каждым новым шагом технического прогресса.
В 60‑х годах, термин «промышленная электроника» получил более широкое содержательное наполнение, охватывающее преобразовательные электронные устройства и источники электропитания (с соответствующими схемотехническими элементами, электровакуумными и полупроводниковыми приборами), а также информационные системы для электроэнергетики, технологии и управления промышленными объектами.
Промышленная электроника в вышеприведенном ее понимании охватывает все отрасли промышленности. Доминирующими направлениями в ее развитии являются:
1) преобразование тока промышленной (50 Гц) или иной частоты в постоянный (выпрямление) и преобразование постоянного тока в переменный с заданной частотой (инвертирование), а также преобразование переменного тока одной частоты в переменный ток иной частоты;
2) электропитание (вторичные источники) любых промышленных, в том числе радиотехнических, установок с выполнением регулирующих, стабилизирующих, защитных, коммутирующих и других функций; управляемый энергообмен между различными источниками энергии (например, сеть и солнечная батарея) либо между источниками и накопителями энергии (например, сеть и конденсаторная батарея); первое и второе направления объединяют названием «силовая (энергетическая) электроника»;
3) электронные средства систем управления, регулирования, контроля, сбора и отображения информации о состоянии промышленных объектов. В последние годы в связи с широким распространением промышленных микроконтроллеров электронные средства управления включают в себя комплекс аппаратных и программных средств; это направление называют «информационной электроникой»;
4) создание установок и устройств, обеспечивающих технологическое воздействие на материалы, детали машин, биологические и другие объекты и среды за счет использования потоков электронов и ионов, потоков электромагнитного излучения, включая излучение оптического диапазона (в том числе лазерного); это направление называют «технологической электроникой».
Несмотря на всю условность такого подхода, он достаточно полно отражает области применения промышленной электроники и в значительной мере ее элементную базу – электровакуумные (включая газоразрядные) и полупроводниковые электронные приборы, электронные источники, генерирующие потоки заряженных частиц и электромагнитные излучения (включая высокочастотные (ВЧ), ультравысокочастотные (УВЧ), сверхвысокочастотные (СВЧ) и излучения оптического диапазона).
«Самым большим работодателем является государство»: сколько зарабатывает инженер-электроник
В Иванове
Герой этого выпуска работает в ивановской компании, которая разрабатывает медицинское оборудование. Он рассказал, как создаются электрические приборы — от микроволновки до энцефалографа, чего может стоить ошибка в расчетах и почему в России инженерам-электроникам платят меньше, чем, например, фронтенд-разработчикам.
Выбор профессии
До девятого класса я был не самым прилежным учеником: двойки и тройки были обычным делом почти по всем предметам. Поэтому я собирался поступать в ПТУ. Даже отнес туда аттестат и пришел на общее собрание учащихся, но, увидев будущих однокурсников, передумал и вернулся в школу.
В десятом классе я наверстывал упущенные знания. Лучше всего давались физика и математика. Тогда же, поскольку родители давали очень мало карманных денег, я стал подрабатывать: устанавливал знакомым Виндоус, чинил компьютеры, заменяя различные комплектующие. Этому я научился сам — с тех пор как в 2008 году у меня появился компьютер, я активно изучал его устройство.
Перед тем как подавать документы в вуз, я посмотрел разные видео про профессии, в которых надо работать с техникой. Мне приглянулись специальности, связанные с электроникой и ее разработкой. Не могу припомнить, что именно меня зацепило в инженерии. Наверное, думал, что за этим будущее и инженер не останется без куска хлеба. К тому же я набрал проходной балл на бюджет — это тоже плюс.
Поступил на специальность «Системы и технические средства автоматизации и управления», или по-другому — «Промышленная электроника», в Ивановском государственном энергетическом университете. Вуз весьма престижный, находится рядом с моим родным городом — до этого я жил в области. Так что я остановил выбор на нем.
Университет пытается готовить разнопрофильных специалистов, правда, у него плохо получается. По замыслу, если после выпуска поднапрячься и переквалифицироваться, то в будущем сможешь, например:
Но представления о профессии первое время у меня были размытыми в силу неокрепшего ума: как, наверное, и большинство студентов, я не понимал, чем конкретно буду заниматься в будущем.
Мое мировоззрение и взгляды на образование кардинально изменились после летней практики на третьем курсе. Я проходил ее в компьютерном супермаркете «Никс» в Москве. Их сотрудники каждое лето приезжают к нам в университет и рассказывают о своей компании, а также об АО «Проектмашприбор», с которым они сотрудничают. После тестов по математике, физике и пользованию офисными продуктами некоторым студентам предлагают пройти там практику.
В этой организации серьезный подход к логистике и автоматизации процессов, есть отдел, в котором разрабатывают электронику для нужд компании. Там я занимался разработкой ПО для автоматизированного сварочного аппарата и еще пары приборов — в учебных целях, а также ремонтировал технику. Практика длилась месяц, но после мне предложили остаться, и в итоге я проработал там все лето.
За три месяца заработал чуть больше 100 тысяч — огромная сумма для студента из провинции с бюджетом 700 Р на неделю.
Тогда я осознал, что в университете куча ненужных предметов по специальности и не только, которые просто засоряют голову и сбивают с толку. Я даже молчу про работу над каким-нибудь практическим проектом с применением современных электронных компонентов. В итоге я окончил бакалавриат, а в магистратуру не пошел — не хотелось тратить еще два года впустую. Лучше получать практический опыт.
На четвертом курсе я решил устроиться в местную компанию, которая занимается разработкой и производством медицинского оборудования — энцефалографов, кардиографов, приборов для полисомнографии и т. д.
Пришел туда вместе со студентами, которые собирались проходить там практику, попал на собеседование к техническому директору. Рассказал о себе и о том, что я умею. Он позвал моего будущего руководителя отдела, который тоже задал мне парочку общих вопросов, а потом спросил, какая у меня любимая книга по электронике. Я ответил «Искусство схемотехники» Пауля Хоровица и Уинфилда Хилла. Ответ устроил — еще бы, это библия в мире электроники. Правда, тогда я ее только пару раз открывал.
В итоге меня взяли на неполную ставку. Платили около 100 Р в час: сколько часов я отработаю, столько и получу. После окончания вуза я устроился туда официально. Получал первое время 23 900 Р вместе с премиальной частью.
Знаний, полученных в университете, категорически не хватало — моими учителями были Гугл и опыт коллег.
На работе перед каждым заданием проводился инструктаж: мне рассказывали, что за прибор, что в нем надо изменить и почему. А обучение, по сути, проходило уже в процессе: если у меня возникали вопросы, я их задавал. Я всегда стараюсь сам найти информацию, чтобы решить ту или иную задачу. И только когда уже не справляюсь, иду к старшим товарищам. Выполненную работу проверяли руководитель отдела и главный инженер.
Первое время я писал тестовое ПО и вносил изменения в уже существующие приборы. Спустя почти два года мне по наследству перешел проект, где я выступаю основным разработчиком.
Суть профессии
Внутри каждой микроволновки, стиральной машины, телефона и любого другого устройства, которое работает на электричестве, есть печатная плата, на которой расположены разные электронные компоненты. Чтобы телефон звонил, а медицинские приборы помогали в диагностике, необходимо нужным образом соединить эти компоненты и написать специальную программу для микросхем и компьютера. Этими вещами я и занимаюсь.
Если вкратце, то список того, что я делаю на работе, состоит из нескольких пунктов.
Разработка электрической схемы. Я провожу расчеты, подбираю компонентную базу — электронные компоненты, которые смогут выполнять нужный функционал в конкретном приборе, рисую схему, которая выглядит, например, вот так:
Разработка программы для микроконтроллера, который управляет узлами прибора.
Разработка программы для компьютера, чтобы устройство можно было к нему подключить и обмениваться с ним данными.
В результате я получаю работающее устройство без корпуса, например, вот такое:
Затем я тестирую прибор, и, если все успешно, дальше проходит сертификация: нужно получить документ, который говорит, что прибор соответствует таким-то и таким-то требованиям для продажи в какой-либо стране. Например, если у вас на мониторе есть значки RU или CE, это значит, что он годен для продажи соответственно в России или Европе. Сертификация может занять месяц, может полгода, а может и год. После этого начинается серийный выпуск и продажи.
Самое сложное в этой работе — постоянная учеба. Нужно освоить большой объем информации в области электроники и программирования и набить кучу шишек: испортить оборудование, сжечь микросхему, неправильно написать код и так далее. Все это отнимает очень много времени, которое можно потратить на «погулять», но приходится вместо этого сидеть за книжками.
Чтобы написать программу для микроконтроллера, нужно прочитать его документацию — там 1000 страниц.
Все читать, конечно, не надо, но и того, что читаешь, достаточно для перегрева головы.
Больше всего мне нравится то, что я работаю в технической области знаний. И могу создавать устройства и писать программы, при помощи которых люди будут решать свои насущные вопросы, в моем случае — проблемы со здоровьем, так как я занимаюсь разработкой медицинской техники.
Место работы
Я работаю в той же компании, в которой начинал студентом. Всего у нас работает почти 300 человек.
Мы делаем приборы в давно известных областях. Например, энцефалограф — понятно, для чего он нужен и как работает, мы просто создаем свой прибор, который чем-то лучше приборов других производителей. Чтобы его создать, нужна команда: врачи, инженеры, маркетологи, менеджеры и так далее.
Команда
Менеджер продукта. Главный по какому-то направлению разработки, например полисомнографии, то есть исследованиям сна. В этом направлении у компании есть несколько приборов, и менеджер продукта продумывает, каких приборов нам не хватает и что нужно разработать, изучает рынок, следит, что есть у конкурентов и что надо нам добавить в наш прибор в будущем, координирует деятельность разработчиков.
Менеджер проекта. Главный по какому-то конкретному прибору, отвечает за оргвопросы и координацию между разработчиками, конструкторами и врачом-консультантом.
Врач-консультант. Он не только консультирует разработчиков, но и обучает врачей, которые будут пользоваться нашим прибором.
Разработчики аппаратной части — это я. Разрабатывают электрическую схему прибора, печатную плату — хотя обычно это делают конструкторы, — пишут программу для микроконтроллера, если он есть, пишут часть программы, с которой работает врач, если нужно, и так далее.
Разработчики ПО верхнего уровня. Они пишут пользовательскую программу, с которой будет работать врач. Например, эта программа будет выводить данные нашего прибора на компьютер в виде графиков, рассчитывать по этим данным разные показатели, а врач по этим показателям будет ставить диагноз.
Конструкторы. Разрабатывают печатную плату, корпус прибора, документацию для сборки прибора на производстве и делают много других вещей.
Карьерный рост в нашей компании сильно затруднен. Я проработал здесь четыре года и по-прежнему остаюсь на должности инженера-электроника. Поработав лет пять, можно стать старшим инженером-электроником. Но, например, мой коллега за пять лет разработал три прибора, поучаствовал в куче проектов, а его так и не повысили.
У нас есть несколько видов премий:
Моя новогодняя премия за 2019 год составила 80 тысяч рублей.
Коллектив у нас хороший, условия тоже. Зарплату не задерживают, отпуск оплачивается, рабочий график размеренный, в офисе есть тренажерный зал, массажное кресло, отличная кухня, проводятся танцы, зумбы и все в этом духе. Штрафов на работе я не припомню.
В Иванове есть еще два или три места, где занимаются разработкой электроники, но они не идут ни в какое сравнение с нашей компанией. Например, в одной зарплаты раза в два ниже, чем у нас, большую часть выдают в конверте, при этом выплаты задерживают, в командировки нужно ездить за свой счет, руководитель может внезапно наорать на сотрудников, отпуск дают на неделю в год. А вообще, около 90% моих одногруппников не работают по специальности.
Рабочий день
Мой рабочий день официально начинается в 9:00 и заканчивается в 18:00, но я часто прихожу в 9:40 и ухожу в 18:40 — руководство относится к этому нормально.
Просыпаюсь где-то в 8 утра, стряхиваю пыль с головы, ем кашу. Далее иду на остановку общественного транспорта, сажусь в разгромленный «богданчик» или «пазик» и еду до работы, созерцая пыльный салон автобуса с липкими поручнями, рваными сиденьями и болтающим по телефону водителем, который еще и проезжает на красный сигнал светофора. Летом я предпочитаю ездить на велосипеде.
Прихожу в офис, включаю компьютер, проверяю почту и, пока все программы открываются, наливаю чай или кофе, а потом включаю музыку в наушниках и приступаю к работе.
Иногда я целый день занимаюсь электрической схемой: разрабатываю ее или ищу причины неисправностей, выявленных в процессе тестирования. А иногда только программирую.
Сейчас, например, мне нужно обеспечить обмен данными между моим устройством и компьютером по USB. Для этого я придумываю протокол обмена — правила, по которым будет происходить обмен, — и создаю для него набор команд. Используя протокол обмена, я пишу программу для микроконтроллера и программу для компьютера, которую передам другому программисту, он по моим наработкам напишет свой код. На выходе получится программа, с которой будет работать непосредственно врач.
Время от времени приходится читать документацию или искать в интернете ответы на свои вопросы, иногда этим можно прозаниматься весь день: читаешь кучу всего, у тебя вспухает мозг, пьешь кофе и перевариваешь все это, затем начинаешь писать программу, потом думаешь, почему у тебя ничего не работает, находишь ошибки, переписываешь код — и так пока не заработает.
Если есть необходимость, мы с командой собираемся в переговорке, чтобы обсудить результаты работы, продумать стратегию и принять решения по ключевым вопросам, например перенести дедлайн. Скажем, разработка схемы может занять неделю, может месяц — как пойдет. На разработку прибора от идеи до выпуска у нас уходит от года и больше — вместе с этапом сертификации, который иногда по времени идет столько же, сколько и разработка.
Вечером, когда час пик прошел, я сажусь в мой любимый ивановский общественный транспорт (нет) и еду домой. Иногда — в какое-нибудь заведение быстрого питания или к кому-нибудь на квартиру, если организовалась встреча с друзьями. Или вместо посиделок едем кататься на великах, роликах, коньках — в зависимости от времени года.
Когда я приезжаю домой, мой рабочий день не заканчивается.
За ужином я смотрю политические и экономические новости, развлекательный контент, а потом приступаю к статьям и видеороликам на тему программирования и электроники. В час ночи отбой. И все по новой.
Случаи
Во время работы я регулярно совершаю глупые и не очень ошибки. Один раз немного накосячил с настройками принтера, когда печатал схему.
Другая ошибка стоила компании 8 тысяч рублей — за один день мне удалось спалить два тиристора. Это выключатели для управления мощной нагрузкой. Один такой тиристор стоит около 4 тысяч, и за мгновение можно эти деньги выбросить в мусорку. В этом, кстати, минус разработки электроники: измерительное оборудование и детали дорогие, в отличие от разработки программ, где нужен только компьютер.
А есть ошибки, которые могут навредить человеку. Например, был такой прибор Therac-25 — аппарат лучевой терапии, медицинский ускоритель, созданный канадской государственной организацией Atomic Energy of Canada Limited. С июня 1985 по январь 1987 года этот аппарат стал причиной как минимум шести передозировок радиации, некоторые пациенты получили дозы в десятки тысяч рад вместо нескольких сотен. Как минимум двое умерли непосредственно от передозировок. Причиной были ошибки в программном обеспечении аппарата, а принципиальной проблемой была неверная стратегия обеспечения безопасности.
Это актуально и сейчас: техника ломается, взрывается, дает неправильные показания — из-за технических неполадок или из-за ошибок при разработке и неправильных расчетов.
Например, мои коллеги разрабатывают токовый стимулятор — он пропускает через организм ток, который при определенном значении безвреден, но если его превысить, то пациент может получить ожог. Или, скажем, есть прибор для проверки слуха — если неправильно рассчитать громкость звука, можно повредить слуховой аппарат человека.
Поэтому важно писать программный код по всем правилам и проверять его, устанавливать защитные электронные и конструктивные элементы в приборе, работать с обратной связью от пользователей. Надзор разных организаций, которые сертифицируют продукцию, тоже помогает обеспечивать безопасность.
Подработки
Во-вторых, даже если получается взять заказ, возникают трудности при пересылке нужных деталей. По-любому что-то пойдет не так и надо будет их докупать или возвращать заказчику. Обмен результатами работы тоже затруднителен, так как разрабатывается материальная вещь. Например, один раз мы с напарником разрабатывали для швейной машинки устройство, которое могло бы определять, что нитка порвалась, и останавливать станок. Механизм нужно испытать на реальном оборудовании, а наш заказчик был из другого города. Ему пришлось ехать к нам со своей швейной машинкой и столом. За эту работу мы получили около 60 тысяч рублей на двоих — за пару недель.
В-третьих, нужно много дополнительного оборудования, которое стоит дорого, а в идеале еще и специальное помещение или отдельный стол для него — дома такое обустроить сложно, потому что там мало места. Не все могут это себе позволить.
Поэтому меня в этом плане больше привлекает фриланс по разработке программ верхнего уровня для компьютеров и смартфонов: работать с заказчиком легко — просто сливаешь исходники через условный гитхаб, не нужно измерительного оборудования, а платят больше, по крайней мере в России.
Доходы и расходы
По сравнению с большинством граждан нашей страны, у меня нормальная зарплата. Но относительно других стран уровень дохода по моей специальности у нас весьма не конкурентный.
Если вычесть НДФЛ, то получится, что мой среднемесячный доход был:
Но это с учетом премий, гарантированная зарплата была ниже: например, если вычесть из дохода за 2019 год новогоднюю премию, выйдет 49 859 Р в месяц.
В среднем по этой специальности мой доход находится на одной из самых низких позиций. Думаю, это связано с тем, что я живу в городе, который занимает 78 место по уровню зарплат в России.
средняя зарплата в Ивановской области по официальной статистике за май 2020 года. Это самый низкий показатель среди всех регионов
Хорошая зарплата в моей сфере начинается от 100 тысяч рублей. Потолок, судя по «Хедхантеру», это сумма в 150—170 тысяч. Чтобы зарабатывать такие деньги, нужно переехать в Москву или за границу. Кроме этого, нужны хорошие навыки и особые знания, необходимые для конкретной компании, — ведь разные фирмы занимаются разработкой в разных областях электроники и программного обеспечения.
Я поискал вакансии на «Хедхантере» и вот что нашел:
Парадоксально, что хороших специалистов в моей области дефицит, для работы нужно разбираться и в программировании нижнего уровня, и в электронике, и в программировании верхнего уровня. Но при этом зарплата мидла по моей специальности ниже, чем у фронтенд-разработчика.
В США специалист моего профиля в среднем зарабатывает 140 тысяч долларов, потолок в 400—500 тысяч долларов. Дело в том, что Америка — один из главных разработчиков электронных компонентов и электроники, начиная с умных микроволновок, заканчивая робототехникой. Там сконцентрировано много технологических компаний: Analog Devices, Microchip Technology, Silicon Labs, Texas Instruments, National Semiconductor, Tesla и другие, которые конкурируют за работника.
А у нас самым большим работодателем для специалистов вроде меня является государство — ему незачем конкурировать.
У нас мало частных компаний, которые разрабатывают и продают конкурентный продукт. В основном это госкомпании на базе советских предприятий, зачастую военная отрасль, там надо разрабатывать всякие искандеры — а я пацифист, — используя весьма специфические электронные компоненты, и при этом становиться невыездным. При этом уровень дохода там низкий. Судя по объявлениям, частные компании предлагают более высокие зарплаты. А самую большую зарплату — до 240 тысяч рублей — предлагают филиалы иностранных компаний. Но их всего несколько штук.
Изучив вакансии на glassdoor.com, я пришел к выводу, что иностранные коллеги зарабатывают намного больше. Я сужу не по суммам зарплат, хотя они и большие, а по покупательской способности, которую приобретает человек.
В барах и клубах я бываю очень редко, последний раз потратил всего 500 Р — из них 200 Р заплатил за вход.
Раз в месяц доначу известным политическим деятелям и СМИ, которые освещают важные для страны события без цензуры.
Периодически помогаю семье: например, купил маме и сестре телефоны и беспроводные наушники. Ну и подкидываю сестре денег на мороженое.
Еще пару лет назад купил велосипед Stark Hunter 29.2 HD за 23 000 Р — очень доволен, он подходит для поездок как по городу, так и по бездорожью, для Иванова это актуально.
Финансовые цели
Я хочу купить собственное жилье и обеспечить себе безбедную старость.
Остальную часть накоплений я держу на счете под проценты на остаток и на вкладе — так спокойнее. Планирую продолжить наращивать стоимость своего портфеля.
Будущее
Мне нравится компания, в которой я работаю. Но иногда я задумываюсь о переезде в Москву, поскольку там платят в 2—2,5 раза больше, а инфраструктура лучше — для меня важны медицина, общественный транспорт, состояние дорог и тротуаров, да и в целом городская среда.
Я собираюсь более углубленно изучить разработку бэкенд-сайтов. Там проще найти подработку и платят неплохо. Может, в будущем переквалифицируюсь в этом направлении, а электронику оставлю как хобби — посмотрим.
Если получится открыть «маленький свечной заводик» — свой бизнес в области разработки ПО или даже электроники, — будет тоже хорошо. А может, я вложусь в чей-то бизнес, если будет идея, в которую я поверю.
Профессии. Читатели делятся профессиональным опытом.