Technische Ingenieursoftware für Elektro- (bzw. Elektronik-)Ingenieure gibt es in großer Zahl und Vielfalt, um unterschiedlichste funktionale Anforderungen abzudecken. Der Unterschied zwischen Marken, die dieselbe Funktion abdecken, liegt größtenteils in den im Produkt gebündelten Funktionen. Wie beim Einkauf im Lebensmittelgeschäft ist es generell sinnvoll, sich vorab klarzumachen, was man wirklich braucht und was nicht. Ebenso wichtig ist, was Sie oder Ihr Unternehmen sich leisten können. Wir helfen Ihnen dabei, die passenden Softwarepakete zu finden.

Was können die richtigen Software-Tools für Sie leisten?

Anders als Consumer-Anwendungen, die Zeit fressen, ist Engineering-Software ein Werkzeug, das größtenteils dazu dient, Ihren Arbeitsalltag zu erleichtern und Ihnen (sobald Sie die Software beherrschen) unzählige Stunden zu sparen. Während Sie also nach dem suchen, von dem Sie denken , dass Sie es brauchen werden, ist es außerdem ratsam, sich beraten zu lassen, was Sie tatsächlich brauchen werden.   

Der Weg dorthin ist als Ingenieur etwas einfacher, als es klingt. Denken Sie einfach daran, was bei elektrotechnischer Arbeit am meisten Zeit kostet, nämlich: Berechnungen, Schaltungsdesign, Test & Verifikation sowie Dokumentation. Sie könnten nun für jede dieser Funktionen eigene Softwarelösungen suchen, oder Sie fragen praktizierende Ingenieure, was Ihrer Meinung nach benötigt wird – und genau das haben wir für Sie getan.  

Was unsere Recherche nahelegt, dass Sie brauchen werden  

Wir haben mit Elektroingenieuren über die Software-Tools gesprochen, die sie in ihrer täglichen Arbeit am häufigsten nutzen, wobei mehrere beliebte und bewährte Softwarepakete durchgängig genannt wurden. Hier ist daher unsere Einschätzung zu einigen der besten verfügbaren Software-Tools, die Sie erlernen und einsetzen sollten, um Zeit zu sparen, Ihre Designergebnisse zu verbessern und Ihre Arbeit zu organisieren.

 

 

LTspice

SPICE ist ein Akronym für Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis. Es handelt sich um ein grafisches Simulationsprogramm für Schaltungsdesign, das den Bedarf an Breadboard-Aufbauten oder der Herstellung einer fest verdrahteten Platine anhand Ihres Schaltungsentwurfs reduziert oder überflüssig macht. Mit zunehmender Komplexität von Schaltungsentwürfen haben SPICE-Programme, die erstmals in den 1970er-Jahren veröffentlicht wurden, unzählige Stunden im Designzyklus eingespart.   

LTspice ist die am weitesten verbreitete SPICE-Simulationsversion auf dem Markt und gilt als Industriestandard. LT steht für Linear Technology, das Unternehmen, das das Produkt ursprünglich entwickelte und später von Analog Devices übernommen wurde.

Mit dem Programm können Sie eine analoge oder digitale Schaltung modellieren, ändern, testen und vor der Platinenfertigung verifizieren. So lässt sich das Schaltungsverhalten leicht visualisieren, bevor Sie Ihr Design tatsächlich aufbauen. Im praktischen Einsatz ermöglicht LTspice folgende Funktionen: 

• Transientenanalyse für das Verhalten einer Schaltung 
• AC-Analyse für das Verhalten einer einzelnen Komponente in einer Schaltung 
• DC-Sweep für die Schaltungsleistung über einen Parameterbereich 
• Rauschanalyse zur Reduzierung des Schaltungsrauschens 
• Monte-Carlo-Analyse zur Untersuchung der Toleranzen kritischer Komponenten. 

Das Beste daran: Das Programm kann kostenlos vom aktuellen Eigentümer Analog Devices heruntergeladen werden und läuft sowohl auf Windows- als auch auf Mac-Plattformen. Unsere Freunde bei CircuitBread.com haben zudem ein Video-Tutorial zu LT Spice, das Ihnen beim Erlernen hilft. Sie finden es hier: Getting started with LTspice.

 

ALTIUM DESIGNER

Altium Designer ist derzeit eines der leistungsfähigsten und weltweit am häufigsten eingesetzten Software-Tools für das Design von Leiterplatten (PCB). Es bietet eine Designumgebung, die den gesamten PCB-Designprozess abdeckt – vom Schaltplan über das PCB-Layout und das Kabelbaumdesign bis hin zur finalen Fertigungsdokumentation.

Diese professionelle Softwarelösung vereint CAD-Bibliotheken, Regeln und Einschränkungen, Stücklisten (BOM), Lieferkettenmanagement, technische Änderungsaufträge und weitere Tools in einem Programm. Wie zu erwarten, ist dieses Premium-Softwareprodukt nicht kostenlos und vergleichsweise teuer. Für die Evaluierung steht jedoch eine kostenlose Testversion des Pakets zur Verfügung. 

Altium Designer läuft sowohl unter Windows als auch auf Mac-Plattformen und bietet Designern und ihren Arbeitgebern folgende Vorteile:

• Hochgeschwindigkeits-PCB-Design, Layout und Routing
• 3D-CAD-Funktionalität zur Visualisierung von Bauteilplatzierung und Routing
• Möglichkeit, fortgeschrittene Schaltpläne zu entwerfen und zu validieren
• Einfache Schaltplanerfassung
• Professionelle PCB-Dokumentation für die Fertigung
• Direkter Zugriff auf Herstellerangaben zu Bauteilen
• Echtzeit-BOM-Management und Informationen zur Bauteilverfügbarkeit 

Wie zu erwarten, ist mit Software dieser Leistungsfähigkeit auch eine Lernkurve verbunden, sie kann Unternehmen jedoch erhebliche Einsparungen bei der Time-to-Market ihrer neuen Produkte ermöglichen. 

 

 

MATLAB

MATLAB, was für matrix laboratory steht, ist eine höhere Programmiersprache und interaktive Umgebung für numerische Berechnungen, Visualisierung und Programmierung. Kurz gesagt geht es darum, Zahlen zu verarbeiten, das Ergebnis zu visualisieren und Code zu generieren, um Ihre Arbeit zu reproduzieren. Das ist der zeitraubende mathematische Teil der Ingenieurarbeit, den wir zuvor erwähnt haben.

MATLAB wurde von MathWorks entwickelt und ermöglicht Matrixoperationen, das Plotten von Funktionen und Daten, die Entwicklung und Implementierung von Algorithmen, die Erstellung von Benutzeroberflächen, die Datenanalyse sowie die Erstellung von Modellen und Anwendungen. Integrierte Befehle unterstützen Sie bei mathematischen Berechnungen, dem Erstellen von Diagrammen und dem Lösen numerischer Probleme.

MATLAB wird als Berechnungswerkzeug in Ingenieurwesen und Wissenschaft breit eingesetzt und bietet erheblichen Nutzen in Bereichen wie linearer Algebra, Plotten und Grafik, nichtlinearen Funktionen, Statistik, Datenanalyse, Analysis, Transformationen und Kurvenanpassung. Zu den weiteren Funktionen gehören unter anderem:

• Eine umfangreiche Bibliothek mathematischer Funktionen
• Integrierte Grafikfunktionen zur Datenvisualisierung und individuellen Diagrammerstellung
• Integrierte Tools zum Erstellen von Anwendungen mit individuellen grafischen Oberflächen
• Funktionen zur Integration mit externen Anwendungen (C, Java, Microsoft Excel)

Auch wenn MATLAB nicht kostenlos ist, sind die Kosten nicht überzogen. Zu den Preismodellen zählen eine akademische Version (Studenten), ein Jahresabonnement und eine unbefristete Lizenz. 

 

 

LABVIEW

Der Name LabVIEW ist eine Kurzform von Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench, was dieses Software-Tool ziemlich treffend beschreibt. Die Software wurde ursprünglich von National Instruments als virtuelle Werkbank zur Steuerung von Testinstrumenten über den General Purpose Interface Bus (GPIB) entwickelt. Seitdem hat sie sich auf das breite Feld des Systemdesigns und -betriebs ausgeweitet.

LabVIEW ist im Wesentlichen eine visuelle Programmiersprache und Umgebung, mit der sich alle Arten von Systemen entwickeln lassen. Es nutzt eine grafische Oberfläche, über die verschiedene Elemente miteinander verknüpft werden können, um den erforderlichen Ablauf in einem System abzubilden. Enthalten sind eine umfangreiche Bibliothek an Analysefunktionen sowie anpassbare interaktive Anzeigefunktionen und Treiber für die Automatisierung von Mess- und Datenerfassungshardware.

Heute nutzen die meisten Ingenieure LabVIEW für Datenerfassungsaufgaben, die Automatisierung von Betriebssystemen sowie die Steuerung von Instrumenten und Geräten. Es wird zudem in der Industrie eingesetzt, um Tests und Simulationen durchzuführen oder die Leistung von Maschinen und Industrieanlagen zu überwachen. Unter anderem kann die Funktionalität der Software Ingenieuren dabei helfen:

• Testsysteme zu überwachen und mit ihnen zu interagieren
• Daten zu erfassen und Instrumente zu steuern
• Eine Testsequenz zu automatisieren
• Über Industrieprotokolle zu kommunizieren
• Fernzugriff auf ein Testsystem zu erhalten
• Erkenntnisse aus Daten zu gewinnen
• Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) zu programmieren, um Hochgeschwindigkeits-Mess- und Steuerungssysteme aufzubauen

Die LabVIEW-Software läuft auf Windows-, Apple- und Linux-Plattformen. Die Pakete werden im Abonnement in drei verschiedenen Versionen angeboten. Eine kostenlose Testversion ist ebenfalls verfügbar.

Und was ist mit Kommunikationspaketen?

Nach allem, was wir über einige Engineering-Software-Tools und deren Fähigkeit gesagt haben, Ihren Arbeitsalltag zu erleichtern, wäre es nachlässig, die Kommunikation nicht zu erwähnen. Ihr großartiges Schaltungsdesign wird wenig nützen, wenn Sie keine effizienten Kommunikationspakete verwenden, um Ihre Kollegen wissen zu lassen, woran Sie arbeiten und wie sie zur Verbesserung beitragen können.

Während einige der von uns besprochenen Softwarepakete die Interaktion mit anderen Nutzern ermöglichen und Ihr Unternehmen möglicherweise eigene Kommunikationsprotokolle hat, finden Sie hier einige Softwarepakete und Online-Kollaborationsressourcen, die Ihrer Arbeit verschiedene Grade an Raffinesse verleihen können, einschließlich der Möglichkeit, Fragen zu posten und Antworten zu erhalten. Manche kennen Sie gut, andere erkennen Sie vielleicht nicht. In keiner bestimmten Reihenfolge gehören dazu:

• Google Workspace
• Microsoft Teams
• Discord
• Zoom
• Stack Overflow
• GitHub
• Slack
• Jira Cloud
• Backlog

Fazit

Wie wir zu Beginn dieses Artikels erwähnt haben, steht Elektroingenieuren eine riesige Auswahl an Software-Tools zur Verfügung, die ihnen helfen, ihre Arbeit zu organisieren, zu verwalten, zu verbessern und zu kommunizieren. Ihre eigene Recherche wird noch viele weitere Optionen zutage fördern. Manche davon kosten Geld, manche nicht. 

Der Punkt, den es jedoch zu betonen gilt, ist: Wenn Sie sich nicht einige der intelligenten und professionellen Software-Tools zunutze machen, die es gibt, lassen Sie möglicherweise sowohl Zeit als auch Geld liegen.  

Wenn Ihnen dieser Artikel gefallen hat, empfehlen wir Ihnen, sich eine weitere Version dieses Blogs anzusehen, die verfügbar ist auf CircuitBread.