每個(gè)人都需要了解的關(guān)于 PCB 設(shè)計(jì)師的 10 件事

我們經(jīng)常學(xué)習(xí)工程和商業(yè)混合的艱難方式，就像石油和水一樣。作為工程師，我們以最好的意圖處理設(shè)計(jì)過(guò)程，但業(yè)務(wù)經(jīng)常為我們的創(chuàng)作過(guò)程提供無(wú)盡的障礙和挑戰(zhàn)。為什么會(huì)發(fā)生這種情況？在世界各地的每家公司中，都存在視角問(wèn)題。管理者如何看待工程師，以及工程師如何理解管理者。兩側(cè)有時(shí)不混合。我們?cè)诖瞬┛椭械哪繕?biāo)是幫助您擴(kuò)展您可能需要了解的有關(guān) PCB 設(shè)計(jì)師的所有信息。無(wú)論您是經(jīng)理還是工程師同事，我們都需要達(dá)成共識(shí)。

這個(gè)過(guò)程會(huì)影響我們的設(shè)計(jì)能力，而正是我們?cè)谠O(shè)計(jì)之旅中所經(jīng)歷的過(guò)程決定了我們的成功。在一些公司，工程師們被官僚程序扼殺，不得不跳過(guò)無(wú)盡的圈套，最終一無(wú)所獲。在初創(chuàng)公司中，工程師們?cè)诳褚暗奈鞑柯?，那里的事情如此瘋狂，以至于您花費(fèi)的時(shí)間與設(shè)計(jì)工作一樣多。

在這兩種環(huán)境中，流程都是一個(gè)問(wèn)題，然后你會(huì)加入人為因素。你把一群不同的人聚集在一起，他們都有不同的個(gè)性、溝通方式、工作方式，你希望所有這些過(guò)程都能以某種方式成功，但它永遠(yuǎn)不會(huì)成功。

企業(yè)面臨的最大問(wèn)題是與其中的人打交道。我們都以完全不同的方式看待 PCB 設(shè)計(jì)。從營(yíng)銷到工程、制造、測(cè)試，構(gòu)成一個(gè)項(xiàng)目的所有獨(dú)特個(gè)性都從不同的角度看待 PCB 設(shè)計(jì)過(guò)程。當(dāng)然，每個(gè)人都認(rèn)為自己的方式是“正確”的方式。

正因?yàn)槿绱耍?jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)擁有令人難以置信的才能和技能的企業(yè)，但實(shí)際上卻一事無(wú)成。流程可能需要很長(zhǎng)時(shí)間，重新調(diào)整預(yù)算，并且時(shí)間表永遠(yuǎn)不會(huì)得到滿足。這個(gè)過(guò)程問(wèn)題的根源是需要深入了解團(tuán)隊(duì)中的人為因素和個(gè)性。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，這就是了解 PCB 設(shè)計(jì)師的全部?jī)?nèi)容。

回到過(guò)去，比如 15 到 20 年前，工程師和技術(shù)人員之間有一條細(xì)線。一位工程師負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)過(guò)程的理論方面。他們?cè)O(shè)計(jì)電路、計(jì)算、分析、模擬和測(cè)試。所有這一切都是在紙上、SPICE 工具和原理圖捕獲工具中完成的，今天仍然如此。

在圍欄的另一邊，一名技術(shù)人員處理了實(shí)際的日常實(shí)施。他們負(fù)責(zé) PCB 布局、組件采購(gòu)、焊接和實(shí)驗(yàn)室維護(hù)。他們的工作是在另一種工具中處理的，專門用于 PCB 布局。

這些天來(lái)，這條線已經(jīng)模糊了。我們所說(shuō)的 PCB 設(shè)計(jì)師現(xiàn)在是從事工程師、技術(shù)人員等工作的個(gè)人。隨著時(shí)間的推移，這種劃分線在三個(gè)經(jīng)濟(jì)時(shí)期逐漸消失，包括：

• 冷戰(zhàn)后，1990 年代。冷戰(zhàn)期間，軍隊(duì)是電子產(chǎn)品的最大購(gòu)買者，但蘇聯(lián)解體后，我們?cè)谲娛卵b備上的支出也隨之減少。互聯(lián)網(wǎng)泡沫隨后在 1990 年代到來(lái)，其理念是互聯(lián)網(wǎng)將徹底改變我們連接和共享信息的方式。我們建立了龐大的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)應(yīng)對(duì)即將到來(lái)的電子商務(wù)革命。

• 技術(shù)沉船，2001 年。我們?cè)?90 年代建造的許多大型基礎(chǔ)設(shè)施都已經(jīng)過(guò)度建設(shè)，到 2001 年，互聯(lián)網(wǎng)泡沫破滅了。在此期間，許多公司開(kāi)始合并并遭受損失，工程師也是如此。

• 大蕭條，2008 年。隨著房地產(chǎn)泡沫的破裂，整個(gè)經(jīng)濟(jì)都出現(xiàn)了顯著的收縮。這是我們看到工程發(fā)生真正轉(zhuǎn)變的地方，大量的管理員和技術(shù)人員被替換。由誰(shuí)？能夠保住工作的才華橫溢的工程師。

切到今天，我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)自己與多任務(wù)、多維工程師在一起。他們寫(xiě)文檔，回復(fù)電子郵件，接電話，安排約會(huì)，組織圖書(shū)館。問(wèn)題是，現(xiàn)代工程師應(yīng)該戴的所有這些新帽子都不太合身。

我們是在幫助還是阻礙我們的工程師？

工程師沒(méi)有進(jìn)入他們的領(lǐng)域成為管理員；他們進(jìn)入自己的領(lǐng)域是為了創(chuàng)造事物、賺錢并讓世界變得更美好。以美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的傳奇人物Bob Pease為例。Bob 是一位了不起的工程師，但是當(dāng)您查看他的辦公桌時(shí)，您會(huì)發(fā)現(xiàn) Bob 可能是一個(gè)糟糕的管理員。

天才工程師 Bob Pease 的傳奇辦公桌。

在當(dāng)今的商業(yè)文化中，Bob 可能被視為拒絕參與程序的“問(wèn)題”工程師。但真正的問(wèn)題是企業(yè)期望工程師戴上一百萬(wàn)個(gè)不同的帽子。他們總是過(guò)度擴(kuò)張并被燒毀。

這可能看起來(lái)很明顯，但企業(yè)一直在這樣做。像鮑勃這樣的“問(wèn)題”工程師可能會(huì)被解雇，一家公司認(rèn)為他們可以用三名剛從大學(xué)畢業(yè)的初級(jí)工程師以同樣的薪水取代鮑勃。公司沒(méi)有意識(shí)到的是，他們剛剛失去了 25 年的經(jīng)驗(yàn)，并從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)，這是任何環(huán)保人員都無(wú)法替代的。

這就像去看醫(yī)生，在擁有 30 年經(jīng)驗(yàn)的專家和剛從醫(yī)學(xué)院畢業(yè)的專家之間進(jìn)行選擇。如果你得了危及生命的疾病怎么辦？你真的會(huì)相信哪位醫(yī)生？當(dāng)然是有經(jīng)驗(yàn)的。您的健康不是靠運(yùn)氣進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，PCB 設(shè)計(jì)或工程師流程也不是。

公司需要意識(shí)到的是，知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)之間存在巨大差異。初級(jí)設(shè)計(jì)師可能具備所需的所有基本技能，但他們沒(méi)有多年經(jīng)驗(yàn)中的智慧。資深設(shè)計(jì)師有：

• 隨著行業(yè)的發(fā)展而成長(zhǎng)，他們也隨之發(fā)展。

• 經(jīng)受住了所有主要的經(jīng)濟(jì)衰退，這意味著他們是更好的工程師。

• 通過(guò)重新旋轉(zhuǎn)和延遲從無(wú)數(shù)錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)。

您還必須考慮當(dāng)今電子設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。15-20 年前，它可能是 PCB 上 A 和 B 之間的簡(jiǎn)單連接。但如今，高速應(yīng)用程序?qū)?fù)雜性提高到了一個(gè)全新的水平。您可能在 A 和 B 之間有一個(gè)連接點(diǎn)，但是當(dāng)您的信號(hào)到達(dá) B 時(shí)，它可能無(wú)法識(shí)別它遇到的所有噪聲和 EMI。這是一個(gè)只有經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師才能解決的問(wèn)題，我們的公司需要留住他們。

作為一個(gè)行業(yè)，我們可能會(huì)看到 PCB 設(shè)計(jì)的馬車問(wèn)題。在汽車出現(xiàn)之前，整個(gè)行業(yè)都為馬和馬車服務(wù)。你有馬場(chǎng)、苜蓿農(nóng)場(chǎng)、鞭子制造商、馬具制造商等。但后來(lái)汽車出現(xiàn)了，這個(gè)行業(yè)就崩潰了。雖然這個(gè)行業(yè)今天仍然扮演著小眾角色，但它現(xiàn)在被認(rèn)為是一種奢侈品。

要是兩者都有空間就好了；行業(yè)可以在一夜之間發(fā)生變化。

如果PCB設(shè)計(jì)發(fā)生這種情況怎么辦？只有 27% 的 PCB 設(shè)計(jì)人員年齡在 45 歲以下，而且知識(shí)還沒(méi)有傳授給新舊知識(shí)。我們最終可能會(huì)得到的是企業(yè)為專家顧問(wèn)支付更多費(fèi)用，只是為了讓他們的團(tuán)隊(duì)保持一致。經(jīng)驗(yàn)很重要。

“工程師”這個(gè)詞經(jīng)常被用作描述所有工程師的籠統(tǒng)術(shù)語(yǔ)，但這并不能說(shuō)明全部情況。想一想，如果每個(gè)工程師都一樣，那我們?yōu)槭裁磿?huì)有職位描述？我們不會(huì)。工程師將填寫(xiě)工作申請(qǐng)而不是簡(jiǎn)歷。畢業(yè)后，關(guān)心的不是我想成為什么樣的工程師，而是我想為什么樣的公司工作。

每個(gè)工程師走出大學(xué)的道路都不同。

當(dāng)然，這不是工程世界的工作方式。每個(gè)從工程專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生都是不同的。假設(shè)您有三個(gè)學(xué)生都在同一天從大學(xué)畢業(yè)。他們都上過(guò)同樣的課程，但他們都帶著完全不同的技能離開(kāi)，這是為什么呢？

• 環(huán)境。也許其中一個(gè)學(xué)生在高中時(shí)接觸過(guò)工程課程，或者家里有一位工程師指導(dǎo)他們的家庭成員。

• 偏好。工程是一個(gè)非常多樣化的領(lǐng)域，每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)期間都可能被硬件、模擬、電源等所吸引

• 目標(biāo)。每個(gè)學(xué)生也有自己獨(dú)特的目標(biāo)。一個(gè)可能是為了錢，另一個(gè)是為了改變世界。目標(biāo)決定結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)。

畢業(yè)后，每個(gè)學(xué)生都會(huì)在不同的公司實(shí)習(xí)，獲得不同的經(jīng)歷，最終蛻變成屬于自己的“工程師”。如果二十年后將這三個(gè)學(xué)生聚集在一起，他們都會(huì)變得非常不同。但在商業(yè)中，我們經(jīng)常把工程師當(dāng)作樂(lè)高積木，認(rèn)為我們可以將一個(gè)疊放在另一個(gè)之上來(lái)完成工作。事實(shí)并非如此。工程師是獨(dú)特的個(gè)體，擁有自己獨(dú)特的技能以及工作和溝通方式。我們需要接受這一點(diǎn)。

工程師沒(méi)有在大學(xué)里學(xué)習(xí)規(guī)范寫(xiě)作。查看任何工程課程的主要地圖，您不會(huì)看到一堆帶有學(xué)期論文的課程。在工作場(chǎng)所，有一種假設(shè)工程師是作家的錯(cuò)誤期望，而你能做的最糟糕的事情之一就是讓設(shè)計(jì)師連續(xù)數(shù)周從事文檔或技術(shù)寫(xiě)作項(xiàng)目。

不過(guò)，這會(huì)導(dǎo)致我們遇到更大的問(wèn)題。因?yàn)楣こ處煵皇亲骷?，所以在被要求之前不?huì)制定規(guī)范。這不是工程師的錯(cuò)。他們喜歡跳進(jìn)原理圖然后開(kāi)始設(shè)計(jì)。但是，您通常會(huì)在溝通中遇到問(wèn)題，電子郵件線程會(huì)變得混亂不堪；測(cè)試計(jì)劃被拼湊在一起，工作流程無(wú)處不在，并且忘記了文檔和模板。為什么會(huì)這樣？因?yàn)楫?dāng)這真的不是他們的強(qiáng)項(xiàng)時(shí)，你已經(jīng)讓一名工程師負(fù)責(zé)管理和以寫(xiě)作為中心的職能。

你不會(huì)在大學(xué)里找到實(shí)際的工作，但出于某種原因，我們將剛畢業(yè)的大學(xué)畢業(yè)生帶到工作場(chǎng)所，并期望他們立即開(kāi)始工作。工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)理論。他們被教導(dǎo)在原理圖上的無(wú)量綱空間中思考。不要誤會(huì)我的意思，這些技能是必要的和迫切需要的，但是將這些技能轉(zhuǎn)化為您可能處理敏感設(shè)備的工作場(chǎng)所是災(zāi)難的根源。

對(duì)于全新的工程師來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)百萬(wàn)美元的錯(cuò)誤等待發(fā)生。

工程領(lǐng)域的任何工作都需要廣泛的在職培訓(xùn)，尤其是對(duì)大學(xué)畢業(yè)生而言。我們談?wù)摰氖菧y(cè)試工程、質(zhì)量工程、硬件工程、組件工程、PCB 制造等方面的工作。企業(yè)可能希望有人能夠一開(kāi)始就做正確的工作，但這根本不是它的工作方式。工程工作需要大量培訓(xùn)。這需要時(shí)間。

就像沒(méi)有教工程師編寫(xiě)規(guī)范一樣，他們也沒(méi)有學(xué)習(xí)商業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。這就是為什么工程和商業(yè)經(jīng)常像油和水一樣混在一起。兩端都有斷線。你可以擁有一家由才華橫溢的工程師經(jīng)營(yíng)的公司，但如果他們不知道如何推銷產(chǎn)品，那么所有這些錢都將付諸東流。

有些產(chǎn)品經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和營(yíng)銷，完美結(jié)合。

也許您的企業(yè)將他們的工程師視為電子表格上的人數(shù)。在這種情況下，你會(huì)發(fā)現(xiàn)成群結(jié)隊(duì)的才華橫溢的工程師離開(kāi)公司，因?yàn)楣芾韺痈静涣私馑麄冊(cè)谑澜缟系奈恢谩?/span>

有針對(duì)這個(gè)的解決方法嗎？這還有待觀察。MBA 最初是為工程師學(xué)習(xí)商業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)而設(shè)計(jì)的，但是你如何教一個(gè)以商業(yè)為中心的人關(guān)于工程世界的知識(shí)呢？這需要徹底轉(zhuǎn)變觀點(diǎn)和進(jìn)行一些廣泛的培訓(xùn)。

工程師往往是專注思考者而不是大局思考者；這就是它們的接線方式。這如何體現(xiàn)？工程師關(guān)注深度，而不是廣度。他們關(guān)心的是眼前發(fā)生的事情，而不是整個(gè)畫(huà)面。弄清楚如何解決這個(gè)問(wèn)題，然后繼續(xù)下一個(gè)問(wèn)題。

公司通過(guò)劃分部門和資源來(lái)發(fā)揮這種心態(tài)，這對(duì)工程師來(lái)說(shuō)是理想的。有設(shè)計(jì)組、布局組、嵌入組、庫(kù)組等，更容易按照工程師的工作方式組織起來(lái)，方便資源共享。

這也可能是一個(gè)問(wèn)題。由于工程師花費(fèi)大量時(shí)間專注于拼圖中的一個(gè)部分，他們往往無(wú)法了解該部分如何融入更大的整體。你可能有一整個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)微處理器，但如果他們都沒(méi)有看到成品怎么辦。他們應(yīng)該如何將他們的工作與更大的整體聯(lián)系起來(lái)？即使是工程師也需要了解大局。

工程師通常會(huì)走阻力最小的道路，但這不是因?yàn)閼卸?，而是因?yàn)樗麄儧](méi)有時(shí)間。你會(huì)發(fā)現(xiàn)大多數(shù)工程師每周工作 45 小時(shí)、50 小時(shí)甚至 60 小時(shí)，其中沒(méi)有一個(gè)是加班時(shí)間。再加上公司裁員，工程師們的工作并沒(méi)有突然減少，他們只是繼承了失去的同事的工作。

這等于是放在工程師肩上的大量不切實(shí)際的期望。那么工程師是做什么的呢？當(dāng)采取阻力最小的路徑時(shí)，有些事情會(huì)被跳過(guò)。以組件的描述字段為例。這條信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中非常重要，它通常是唯一可以提供完整摘要的描述。但是工程師很少填寫(xiě)，為什么？

一條信息對(duì)選擇正確的零件有多大的影響。

他們根本沒(méi)有時(shí)間篩選 20 頁(yè)的手冊(cè)來(lái)了解如何填寫(xiě)該字段。而且他們沒(méi)有時(shí)間處理繁瑣的手動(dòng)圖書(shū)館管理流程。他們可能會(huì)說(shuō)以后會(huì)得到它，但以后永遠(yuǎn)不會(huì)來(lái)。

看看 PCB 設(shè)計(jì)工作流程，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己有很多不同的方法。有原理圖設(shè)計(jì)過(guò)程，PCB布局過(guò)程，組件創(chuàng)建過(guò)程，制造過(guò)程。問(wèn)題是，剛從大學(xué)畢業(yè)的工程師并沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)這些過(guò)程中的任何一個(gè)。這就是我們的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)失敗的地方，這建立在我們的最后一點(diǎn)……

工程師在大學(xué)里沒(méi)有接受過(guò) PCB 布局方面的培訓(xùn)。有些課程可能會(huì)讓他們的學(xué)生接觸到原型板，但這些課程只適用于 5 MHz 設(shè)計(jì)，因?yàn)樗鼈儠?huì)產(chǎn)生所有噪音。

重點(diǎn)是，如果學(xué)生確實(shí)在學(xué)校接觸過(guò) PCB 設(shè)計(jì)，通常是完全組裝的電路板形式。這是我們教工程師的方式的一個(gè)根本問(wèn)題。大多數(shù)學(xué)校根本不會(huì)在課程中包含 PCB 設(shè)計(jì)，因?yàn)橹圃旌徒M裝需要花錢。

一個(gè) Arduino 只能讓你在工程生涯中走這么遠(yuǎn)。

如今，預(yù)制許多 PCB 也無(wú)濟(jì)于事。當(dāng)您可以為您的機(jī)器人項(xiàng)目購(gòu)買現(xiàn)成的 Arduino 或 Raspberry Pi 時(shí)，為什么還要學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì) PCB？這在課堂上可能效果很好，但業(yè)務(wù)需求需要定制 PCB 設(shè)計(jì)，而且我們的畢業(yè)生在進(jìn)入勞動(dòng)力市場(chǎng)之前需要培訓(xùn)。

人為因素會(huì)影響我們作為工程師設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)的能力。在商業(yè)中，我們將一群人聚集在一起以實(shí)現(xiàn)一個(gè)共同的目標(biāo)，但我們需要認(rèn)識(shí)到每個(gè)工程師都有自己獨(dú)特的背景和個(gè)性。每個(gè)工程師都接受不同的培訓(xùn)，不同的工作方式和不同的溝通方式。如果我們能夠超越工程師是萬(wàn)事通的假設(shè)，并開(kāi)始關(guān)注他們的優(yōu)勢(shì)和獨(dú)特品質(zhì)，那么我們的設(shè)計(jì)過(guò)程可能會(huì)變得更加順暢。這需要企業(yè)的觀念轉(zhuǎn)變才能發(fā)生。我們需要開(kāi)始不僅將工程師視為工程師，而且將其視為個(gè)人。