每個(gè)人都需要了解的關(guān)于 PCB 設計師的 10 件事

我們經(jīng)常學(xué)習工程和商業(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計過(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。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。兩側有時(shí)不混合。我們在此博客中的目標是幫助您擴展您可能需要了解的有關(guān) PCB 設計師的所有信息。無(wú)論您是經(jīng)理還是工程師同事，我們都需要達成共識。

這個(gè)過(guò)程會(huì )影響我們的設計能力，而正是我們在設計之旅中所經(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，工程師們在狂野的西部漫游，那里的事情如此瘋狂，以至于您花費的時(shí)間與設計工作一樣多。

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 設計。從營(yíng)銷(xiāo)到工程、制造、測試，構成一個(gè)項目的所有獨特個(gè)性都從不同的角度看待 PCB 設計過(guò)程。當然，每個(gè)人都認為自己的方式是“正確”的方式。

正因為如此，您經(jīng)常會(huì )發(fā)現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(cháng)時(shí)間，重新調整預算，并且時(shí)間表永遠不會(huì )得到滿(mǎn)足。這個(gè)過(guò)程問(wèn)題的根源是需要深入了解團隊中的人為因素和個(gè)性。對我們來(lái)說(shuō)，這就是了解 PCB 設計師的全部?jì)热荨?/span>

回到過(guò)去，比如 15 到 20 年前，工程師和技術(shù)人員之間有一條細線(xiàn)。一位工程師負責設計過(guò)程的理論方面。他們設計電路、計算、分析、模擬和測試。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。他們負責 PCB 布局、組件采購、焊接和實(shí)驗室維護。他們的工作是在另一種工具中處理的，專(zhuān)門(mén)用于 PCB 布局。

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

• 冷戰后，1990 年代。冷戰期間，軍隊是電子產(chǎn)品的最大購買(mǎi)者，但蘇聯(lián)解體后，我們在軍事裝備上的支出也隨之減少?；ヂ?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設施來(lái)應對即將到來(lái)的電子商務(wù)革命。

• 技術(shù)沉船，2001 年。我們在 90 年代建造的許多大型基礎設施都已經(jīng)過(guò)度建設，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(zhù)房地產(chǎn)泡沫的破裂，整個(gè)經(jīng)濟都出現了顯著(zhù)的收縮。這是我們看到工程發(fā)生真正轉變的地方，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，我們現在發(fā)現自己與多任務(wù)、多維工程師在一起。他們寫(xiě)文檔，回復電子郵件，接電話(huà)，安排約會(huì )，組織圖書(shū)館。問(wèn)題是，現代工程師應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(qián)并讓世界變得更美好。以美國國家半導體的傳奇人物Bob Pease為例。Bob 是一位了不起的工程師，但是當您查看他的辦公桌時(shí)，您會(huì )發(fā)現 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，一家公司認為他們可以用三名剛從大學(xué)畢業(yè)的初級工程師以同樣的薪水取代鮑勃。公司沒(méi)有意識到的是，他們剛剛失去了 25 年的經(jīng)驗，并從錯誤中吸取教訓，這是任何環(huán)保人員都無(wú)法替代的。

這就像去看醫生，在擁有 30 年經(jīng)驗的專(zhuān)家和剛從醫學(xué)院畢業(yè)的專(zhuān)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 )相信哪位醫生？當然是有經(jīng)驗的。您的健康不是靠運氣進(jìn)行的實(shí)驗，PCB 設計或工程師流程也不是。

公司需要意識到的是，知識和經(jīng)驗之間存在巨大差異。初級設計師可能具備所需的所有基本技能，但他們沒(méi)有多年經(jīng)驗中的智慧。資深設計師有：

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

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

• 通過(guò)重新旋轉和延遲從無(wú)數錯誤中吸取教訓。

您還必須考慮當今電子設計的復雜性。15-20 年前，它可能是 PCB 上 A 和 B 之間的簡(jiǎn)單連接。但如今，高速應用程序將復雜性提高到了一個(gè)全新的水平。您可能在 A 和 B 之間有一個(gè)連接點(diǎn)，但是當您的信號到達 B 時(shí)，它可能無(wú)法識別它遇到的所有噪聲和 EMI。這是一個(gè)只有經(jīng)驗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 設計的馬車(chē)問(wèn)題。在汽車(chē)出現之前，整個(gè)行業(yè)都為馬和馬車(chē)服務(wù)。你有馬場(chǎng)、苜蓿農場(chǎng)、鞭子制造商、馬具制造商等。但后來(lái)汽車(chē)出現了，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(zhù)小眾角色，但它現在被認為是一種奢侈品。

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設計發(fā)生這種情況怎么辦？只有 27% 的 PCB 設計人員年齡在 45 歲以下，而且知識還沒(méi)有傳授給新舊知識。我們最終可能會(huì )得到的是企業(yè)為專(zhuān)家顧問(wèn)支付更多費用，只是為了讓他們的團隊保持一致。經(jīng)驗很重要。

“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。

當然，這不是工程世界的工作方式。每個(gè)從工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生都是不同的。假設您有三個(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(zhù)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)習期間都可能被硬件、模擬、電源等所吸引

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

畢業(yè)后，每個(gè)學(xué)生都會(huì )在不同的公司實(shí)習，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)常把工程師當作樂(lè )高積木，認為我們可以將一個(gè)疊放在另一個(gè)之上來(lái)完成工作。事實(shí)并非如此。工程師是獨特的個(gè)體，擁有自己獨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)習規范寫(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，有一種假設工程師是作家的錯誤期望，而你能做的最糟糕的事情之一就是讓設計師連續數周從事文檔或技術(shù)寫(xiě)作項目。

不過(guò)，這會(huì )導致我們遇到更大的問(wèn)題。因為工程師不是作家，所以在被要求之前不會(huì )制定規范。這不是工程師的錯。他們喜歡跳進(jìn)原理圖然后開(kāi)始設計。但是，您通常會(huì )在溝通中遇到問(wèn)題，電子郵件線(xiàn)程會(huì )變得混亂不堪；測試計劃被拼湊在一起，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？因為當這真的不是他們的強項時(shí)，你已經(jīng)讓一名工程師負責管理和以寫(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(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習理論。他們被教導在原理圖上的無(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，但是將這些技能轉化為您可能處理敏感設備的工作場(chǎng)所是災難的根源。

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

工程領(lǐng)域的任何工作都需要廣泛的在職培訓，尤其是對大學(xué)畢業(yè)生而言。我們談?wù)摰氖菧y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。這需要時(shí)間。

就像沒(méi)有教工程師編寫(xiě)規范一樣，他們也沒(méi)有學(xué)習商業(yè)基礎知識。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(xiàn)。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(xiāo)產(chǎn)品，那么所有這些錢(qián)都將付諸東流。

有些產(chǎn)品經(jīng)過(guò)精心設計和營(yíng)銷(xiāo)，完美結合。

也許您的企業(yè)將他們的工程師視為電子表格上的人數。在這種情況下，你會(huì )發(fā)現成群結隊的才華橫溢的工程師離開(kāi)公司，因為管理層根本不了解他們在世界上的位置。

有針對這個(gè)的解決方法嗎？這還有待觀(guān)察。MBA 最初是為工程師學(xué)習商業(yè)基礎知識而設計的，但是你如何教一個(gè)以商業(yè)為中心的人關(guān)于工程世界的知識呢？這需要徹底轉變觀(guān)點(diǎn)和進(jìn)行一些廣泛的培訓。

工程師往往是專(zhuān)注思考者而不是大局思考者；這就是它們的接線(xiàn)方式。這如何體現？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，然后繼續下一個(gè)問(wèn)題。

公司通過(guò)劃分部門(mén)和資源來(lái)發(fā)揮這種心態(tài)，這對工程師來(lái)說(shuō)是理想的。有設計組、布局組、嵌入組、庫組等，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。由于工程師花費大量時(shí)間專(zhuān)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)工程師團隊設計一個(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，但這不是因為懶惰，而是因為他們沒(méi)有時(shí)間。你會(huì )發(fā)現大多數工程師每周工作 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。這條信息在數據庫中非常重要，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，但以后永遠不會(huì )來(lái)。

看看 PCB 設計工作流程，你會(huì )發(fā)現自己有很多不同的方法。有原理圖設計過(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)機構失敗的地方，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。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 設計，因為它們會(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 設計，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。大多數學(xué)校根本不會(huì )在課程中包含 PCB 設計，因為制造和組裝需要花錢(qián)。

一個(gè) Arduino 只能讓你在工程生涯中走這么遠。

如今，預制許多 PCB 也無(wú)濟于事。當您可以為您的機器人項目購買(mǎi)現成的 Arduino 或 Raspberry Pi 時(shí)，為什么還要學(xué)習如何設計 PCB？這在課堂上可能效果很好，但業(yè)務(wù)需求需要定制 PCB 設計，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。

人為因素會(huì )影響我們作為工程師設計和設計的能力。在商業(yè)中，我們將一群人聚集在一起以實(shí)現一個(gè)共同的目標，但我們需要認識到每個(gè)工程師都有自己獨特的背景和個(gè)性。每個(gè)工程師都接受不同的培訓，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，并開(kāi)始關(guān)注他們的優(yōu)勢和獨特品質(zhì)，那么我們的設計過(guò)程可能會(huì )變得更加順暢。這需要企業(yè)的觀(guān)念轉變才能發(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。