Mentor Graphics發(fā)布《讓你的工程師自由創(chuàng )新》研究報告

　　電子設計自動(dòng)化技術(shù)的領(lǐng)導廠(chǎng)商Mentor Graphics近日發(fā)布一份《讓你的工程師自由創(chuàng )新》的研究報告。中文版的報告全文可在Mentor Graphics的官方網(wǎng)站閱讀和下載。

　　今天是你的最后期限，不完成設計是不能回家了。已經(jīng)是晚上10點(diǎn)，孩子已經(jīng)入睡，晚飯已經(jīng)冷掉，配偶也因此不悅。你剛剛完成你的設計，但是卻不知道是否理想。你原計劃利用去年創(chuàng )建的一個(gè)花哨的電子表格運行它，因為你認為你應該可以通過(guò)執行今早在上班路上想到的一個(gè)變更來(lái)減少一些重量。但是這就要多花一小時(shí)，而且如果變更更好，則需要多花兩小時(shí)來(lái)更改設計。你怎么做?

　　多數有一定經(jīng)驗的工程師都能分享類(lèi)似的個(gè)人經(jīng)歷。雖然這個(gè)例子有點(diǎn)極端，但它卻說(shuō)明了很多工程師所面臨的壓力。這不是一種有利于創(chuàng )造性或創(chuàng )意思維的環(huán)境。那么，我們問(wèn)問(wèn)自己創(chuàng )新是不是真的重要，如果是，我們怎樣培養創(chuàng )新。

　　據哈佛商業(yè)評論(Harvard Business Review)1稱(chēng)，有四種類(lèi)型的創(chuàng )新：常規式、增量式、基本式和突破式。后兩種具有高度破壞性和高風(fēng)險性，就像我們看到的谷歌和蘋(píng)果的創(chuàng )新。你可能并不是希望你的工程師發(fā)明創(chuàng )造下一個(gè)iPod。

　　每一項技術(shù)創(chuàng )新都伴隨著(zhù)技術(shù)風(fēng)險。風(fēng)險越大，創(chuàng )新越大膽，就越有可能得到突破性的產(chǎn)品。圖1的曲線(xiàn)可用來(lái)評估風(fēng)險。

　　圖1：評估創(chuàng )新創(chuàng )意時(shí)，幾個(gè)熟悉概念的人可在該曲線(xiàn)圖進(jìn)行技術(shù)風(fēng)險評估，它可以打開(kāi)新思路。

　　常規式創(chuàng )新只涉及很小的創(chuàng )造力，工程師可以在設計產(chǎn)品時(shí)按照日常的節奏進(jìn)行。這得益于好的決策，設計變更最小。增量式變更幅度要稍微大一些。今早你在上班路上想到的減重想法就是個(gè)增量式創(chuàng )新的例子。

　　在利潤率緊縮的汽車(chē)電氣系統和線(xiàn)束環(huán)境中，企業(yè)間的競爭將由這些常規和增量式創(chuàng )新決出高下。從長(cháng)遠來(lái)看，能夠更有效擠壓設計成本同時(shí)保持或提升質(zhì)量和性能的企業(yè)將成為領(lǐng)導者。顯然，創(chuàng )新確實(shí)重要;我們如何在企業(yè)內部培養創(chuàng )新?

　　缺乏聚焦將阻礙創(chuàng )新

　　你可能會(huì )擔心你的競爭對手有更好的工程師?？赡懿⒎侨绱?。事實(shí)上，你的工程師可能比你想象的更有能力。讓我們假設一個(gè)就工程師素質(zhì)而言公平的競爭環(huán)境。

　　我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)什么是聚焦。在游戲行業(yè)，它指的是一種概念，叫“沉浸式”。心理學(xué)家稱(chēng)之為“存在”。它指的是人處于一種精神狀態(tài)，他們從周?chē)默F實(shí)脫離，取而代之的是另一種有著(zhù)新目標和條件的狀態(tài)2。我們特別感興趣的一種類(lèi)型叫“戰略沉浸”。這是一種精神狀態(tài)，此時(shí)你的思想集中于觀(guān)察、計算、規劃和優(yōu)化你的選擇。象棋大師就是在這種狀態(tài)下下棋。我們都經(jīng)歷過(guò)，雖然我們可能沒(méi)有意識到。如果你玩過(guò)純邏輯的游戲，比如魔方或九宮格，你會(huì )發(fā)現自己完全忽略了周?chē)氖澜?，這就是體驗。這種戰略沉浸是一名工程師專(zhuān)心從事設計規劃和優(yōu)化任務(wù)的理想精神狀態(tài)。

　　一項研究發(fā)現，工程師花大約一半時(shí)間在設計上，一半時(shí)間在尋找或了解信息上3。搜索信息純粹是導向錯誤的努力，不能提供任何價(jià)值。試圖解釋和理解信息不僅是浪費時(shí)間，還消耗了工程師寶貴的認知能力資源。最后，每當工程師必須停下設計去尋找或了解信息的時(shí)候，戰略沉浸就會(huì )被打斷，從而中止聚焦并限制創(chuàng )新。

　　還有更糟糕的。工程師實(shí)際用來(lái)設計的一半時(shí)間也并不是總能增值。為了完成設計，工程師不得不做很多枯燥重復的工作。當任務(wù)變得尤其單調時(shí)，工程師會(huì )進(jìn)入“戰術(shù)沉浸”狀態(tài)，他們可能更多考慮的是購物清單，而不是眼前的任務(wù)。你有沒(méi)有在復印的時(shí)候發(fā)現自己心不在焉?工程師也會(huì )如此。因此，他們不僅無(wú)法達到我們想要的戰略沉浸，我們還鼓勵他們達到其實(shí)我們并不愿見(jiàn)到的戰術(shù)沉浸。我們希望他們把精力集中在優(yōu)化他們的設計，而不是他們的牛奶是不是沒(méi)了。

　　無(wú)干擾的設計環(huán)境

　　那么，我們如何才能為工程師提供一個(gè)注意力不受干擾的設計環(huán)境，幫助他們進(jìn)入重要的“戰略沉浸”狀態(tài)呢?這個(gè)設計環(huán)境最好作為一種軟件工具，既有助于集中精力，又能自動(dòng)完成一些較為單調且耗時(shí)的工作。這個(gè)環(huán)境必須最大限度地減少對工程師腦力勞動(dòng)的干擾以及運行工具所需的認知負荷。要實(shí)現這一目標，它必須具備以下特點(diǎn)：

　　在設計環(huán)境中即時(shí)獲得簡(jiǎn)單易懂的信息反饋

　　自動(dòng)完成盡可能多的枯燥的非增值工作

　　Mentor Graphics Capital套件就是這樣一種用于汽車(chē)布線(xiàn)的環(huán)境。

　　設計環(huán)境中會(huì )提供反饋指標(成本、重量、利潤以及任何對您來(lái)說(shuō)重要的信息)，通常出現在設計的旁邊。當設計做出調整時(shí)，無(wú)論變化有多小，指標數據都會(huì )立即更新，提供最好的因果關(guān)系。這還意味著(zhù)無(wú)需分散精力尋找信息。指標的顯示方式有很多種，表格和圖形都可以。這是一種理想的常規創(chuàng )新方法，工程師所做的每一個(gè)決定隨即都會(huì )在關(guān)鍵指標中得到反映。

　　圖2：Mentor Graphics Capital的這個(gè)例子顯示了如何運用自動(dòng)化在擬定設計中迅速評估成本。

　　指標還可以用于研究，并對不同情景進(jìn)行對比。您將發(fā)布的設計是一種情景，而您之前的減重想法是另一種情景。從蛛網(wǎng)圖(就在設計環(huán)境中)可以明顯看出哪種更好。您無(wú)需再花時(shí)間將這個(gè)導出到花哨的電子表格中，因為結果就在您眼前。

　　迅速獲得反饋確實(shí)很棒，但這只是解決方案的一部分。在進(jìn)行比較之前，實(shí)際執行您的減重解決方案還需花費兩小時(shí)，我們要想辦法省下這個(gè)時(shí)間。如此一來(lái)，自動(dòng)化便有了用武之地。讓我們來(lái)討論一些例子。

　　最值得一提的是布線(xiàn)設計的自動(dòng)化合成可代替布線(xiàn)設計的手動(dòng)創(chuàng )建和更新。無(wú)需在每次線(xiàn)束設計時(shí)手動(dòng)交互設計每根電線(xiàn)，而是按照一套預先定義的規則為工程師自動(dòng)完成布線(xiàn)。當邏輯連接性、規則、市場(chǎng)計劃、物理參數等進(jìn)行更新時(shí)，會(huì )自動(dòng)更新那些受到影響的電線(xiàn)。換言之，執行您的減重想法，按下合成按鈕，您就會(huì )獲得更新后的設計。

　　選擇導線(xiàn)截面積等元件尺寸常常是一項單調乏味的任務(wù)。它是基于現有的原則，并且在很多情況下，需要對軟件仿真數據進(jìn)行分析。由于它基于數學(xué)模型和規則，它可以被自動(dòng)化。運算法則可以設置，并且通過(guò)數百萬(wàn)次軟件仿真來(lái)測試所有可能性的開(kāi)關(guān)設置和失敗模式，從而確保導線(xiàn)截面積足夠大但又不會(huì )出現過(guò)大的情況。

　　當今大部分汽車(chē)都有數百個(gè)選項供用戶(hù)選擇，這意味著(zhù)汽車(chē)會(huì )有萬(wàn)億甚至更多個(gè)選項組合，并且每個(gè)選項組合都必須有支持所有變型的方法。線(xiàn)束選項組合尤為復雜，因為它們要支持太多的電氣選項。這意味著(zhù)對于任何一個(gè)既定的線(xiàn)束，會(huì )需要支持數十億個(gè)可訂購的配置。

　　沒(méi)有人可以對同一個(gè)線(xiàn)束進(jìn)行數十億個(gè)配置，因此汽車(chē)上有些不需要的內容就被放棄了。例如，將每個(gè)配置的加熱后視鏡線(xiàn)束納入其中，大量減少可能出現的配置數量，從長(cháng)遠來(lái)看可能會(huì )降低成本。

　　這種工程任務(wù)會(huì )導致出現不同的線(xiàn)束配置，每個(gè)配置都支持一些選項。開(kāi)發(fā)這種復雜的任務(wù)不僅費時(shí)費力，也很容易出現錯誤。

　　由于這是一種基于規則和計算的高度重復的任務(wù)，因此最好的方法就是自動(dòng)化。通過(guò)將市場(chǎng)信息與現有的設計數據(包括哪些選項可以被捐贈的一些參數)相結合，運算法則不僅可以更快地給出解決方案，并且比人類(lèi)給出的解決方案更好。

　　自由創(chuàng )新

　　讓你的工程師自由創(chuàng )新意味著(zhù)你必須移除干擾，讓他們專(zhuān)注于設計，這樣他們才能進(jìn)入戰略沉浸，并充分進(jìn)行創(chuàng )新。這不僅意味著(zhù)在他們做決定時(shí)，為他們提供即時(shí)、有效的反饋，并且還需盡可能去掉眾多單調乏味的任務(wù)。在本文的開(kāi)頭，我問(wèn)你怎么做?如果您處在我剛才描述的環(huán)境中，您是否會(huì )嘗試那個(gè)減重的想法?