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浪奔浪流 电子工程师快速养成手册
人生不只有一次毕业青春是个痘,消逝后会留坑,且不是很好看。可如果没有这个坑,你终会忘记青春曾来过。
往年的毕业季,千里迢迢从实习的地方赶回来拍毕业照,与睡在上铺的兄弟喝最后一顿酒,和寝室姐妹K最后一场校园歌,到学校里那些踏足过几百遍的地方合影,与青梅或竹马或执手相看泪眼洒泪告别,或许下不知是美好还是被毒打的未来,这是在给自己的记忆留下青春这个坑。
今年的毕业季因为2020的魔幻开局,大学生涯的最后一个学期窝在家里,答辩在云上,毕业照是P的,连毕业手续都是云里办的。不知未来再路过的时候,掉进回忆的漩涡,是否也云卷云舒?
在我看来,毕业不是一瞬间的事情,不是在你拍毕业照的那一瞬间才毕业了,不是在领毕业证的时候,也不是在你最后一次走出校门回望的时候。
毕业是一个持续疏离的过程。
大学毕业之前,大部分时间都在实习,每一天都在离熟悉的校园生活越来越远。而当你意识到即将毕业的那一瞬间,可能是社交媒体上开始聊就业问题了,可能是最后一个学分修满了,也可能是辅导员催实习了。
当你开始社畜人生后,晚上忽然发现床对面没有了蚊帐里的灯光,冬天不想起床的时候没人帮你带饭,而公司里的领导不会像老师一样无限宽容你,那一刻你终于意识到你不再是学生了。
当你怀念校园里夏天的风、春天的花、以及冬天的落阳,却从今以后三十年再无寒暑。这个时候你才真正毕业了。
毕业的B面,也是你进入新阶段的过程,而且人生不只有一次毕业,你要持续向前走,Move On,经历一次次不同内涵的人生毕业季。
从电子系学生到工程师
如果说人生是分章进行的,那么大学毕业起码是这人生乐章中的最早来到的一个高潮小节。
2020年的下半年,如何Build自己的社畜人生,如何从电子系毕业生 Move On,蜕变为实操能力极强的电子工程师?请吃下我们这一颗毕业季的安利 — 电子工程师快速养成秘籍 。
从学校到企业的思维模式转变
现代经济的发展,就是社会化分工的演进史;而现代企业则是社会化分工的微观呈现,尤其是规模化的企业,分工非常细致。离开学校,进入工作岗位,你不会成为全面的工程师,而会成为电路设计工程师、检验工程师、测试工程师、制造技术工程师、技术服务工程师的某一类。完成从理论到实践的跨越,放下固有的思维模式非常关键。
你还会发现事情不全是学到的那样,理论只在区段内有效,只有通过重塑电路模型,实物才能和理论拥抱,才能通过理论指导实践。需要自己去寻找资料、理解消化,自己去搜集单个器件的电路模型,包括spice模型,并且善于发现场景的变化而再塑模型,这才是真正掌握了理论指导实践的内涵。
规模化生产的产品开发与科研设计不同
毕业设计或研究生科研项目是一种科研设计,追求单指标的极致 。在尖端科技中,成万个芯片经过各种苛刻的试验后,只留下来几个使用。国之重器,要不计代价取得先手之优。之后如何稳定地复制那些精品零件,才是工业企业继续探索的方向。
而企业里的规模化生产追求一致性的极致 。在达到指标的情况下,追求目标是降低例外率(生产及售后的不良率)。在一致性的极致达到后,质量成本会大幅度下降。不一致的质量或性能的产品投放后给企业带来的成本代价是巨大的。一个密封圈的不良(性能例外),造成了挑战者号的毁灭。一颗价值1厘钱的贴片电容性能不一致,会造成数千元造价的产品在成千上万制造后带来的亿万损失。追求一致的过程是企业成本下降的历程。
对一致性追求的探索也是科学。研究提升产品性能的每一种原因,比理解产品正常工作的原理复杂几十倍。找到原因再找出解决方法,才能改善一致性并提高产品良率。每次新一代技术刚出现时,都会经历这样的过程,刚开始,成百上千的尝试先就只做成一两例;接下来,努力将良率提高到百分之三五十,考虑规模化生产投放市场的可能性;之后,再逐步将产品良率提高到95%以上,开始规模生产。
在你开始社畜人生时,有一点要自信:不是只有做基础学科研究才是科学家,从事工程研究也是科学家人生。
成本是规模化生产企业的命脉
对于规模化企业来说,追求成本效益是排在优先级第一的考虑因素 。因此,作为产品设计工程师,必须在设计之初就把成本作为首要因素考虑进去。做到好设计造得出。
造得出的思路是:第一步是选择的元器件的规格是可存在的,第二点是设计的制造成本与材料成本是买得起的;第三步是符合制造能力。
站在前人的肩膀上开发产品
作为设计团队里的一员,一个人不可能完成开发产品的整个任务。越是大项目,个体只能负责局部的工作,开发协同很重要,完成好局部工作也很重要。
同时,需要学会站在巨人的肩上开始你的设计,尽量不要从零开始。产品开发要多多参考样品,参考设计一定要拿来认真理解消化,积极借鉴,少走弯路。而且,基于上一代产品的派生品研发,开发周期会大幅缩短,而且性能更可靠。从认证的角度,对于派生产品的认证,官方也会给予企业很多程序上的简化。成熟技术的跨行业应用,往往产生意想不到的效果。
完全创新的开发不可能是短期的,产品有生命周期,有成长、上升、成熟的过程,因而最早一代可能会带着一些缺陷就上市。对于这一点,工程师要有认知,我们开始做的是最小可用系统,之后会不断地打补丁。必要的时候,才会进行一次架构革新或新一代的完整设计。
了解产品开发的基本流程
作为设计工程师,最基础的能力就是需要了解产品开发的基本流程和要素。
根据开发需求选择电路模块并拼接初步选定元器件制作出电原理图材料的初选型新选择的元件做材料准备依据规则做出PCB设计PCB设计资料提交PCB加工厂制作几片样板其他非标零件按规格提交打样其他标准件材料采购、领用或供应商送样以选择装样机样机功能评估 — 产品可行性性能测试对不满足的项目要求的性能做整改修改设计后再次PCB打样重复几个轮次以上的样品制作直到性能达到设计要求准备做小批量试制设计SOP流程论证同期做需要的相关机构安规等许可性认定再做中批量的试制提高生产直通率投放大批量生产产品不断改进
产品的BOM是电路工程师的结论性贡献。 在产品接近开发尾声时每一个元器件规格的唯一性最终被确认(不是指唯一的供应商)。工程师必须采购符合BOM板规格的器件,这样才能生产可靠的产品。
对于规模化生产出具的指导性文件是工程师的第二个重要输出。 定型的产品,工程师必须完成产品的规格书和产品的企业标准。
能读懂电路原理图的三个层次
读懂电路原理图是工程师的基本能力 ,在这方面工程师分为三个层次:
第一:知道产品的作用,能看懂电路图,会进行计算,能进一步确认每一个元器件关键参数的最优化。最优化有两个侧重:余量最大化和经济性最佳化(成本控制)。
第二:逆向设计。从他方产品反绘出电原理图。再从反绘的电原理图分析出电路单元的功能。这样的能力需要大量的电子线路模块知识的积累,并对同一个电路模型而参数不同的应用意义有深刻的了解。
第三:条件创造。利用手里已有的部分,从可能的地方借来一些东西,搭建一个设施,尝试完成一项具有和专业设备的测试结果有比例性对照的试验。如果做到这一点,你就是企业开发体系的建设者。
选型与控制成本是电子工程师最重要的能力
给元件确定规格参数如同打台球的走位,一切以达到设计指标为先决条件。选型思维的重点是要找到市场供应最大化、标准化、继承性、归一化的元器件,对产品生产制造时的采购有所考量,为后续产品的迭代留有空间。
作为一位电子工程师,你需要懂电路原理更要懂元器件,为一个产品所使用的原材料确定唯一规格是开发设计的重要节点,元器件的选型能力基本上代表了工程师90%的能力。 工程师需要对各种元器件的外观、特性、工作温度、电磁兼容、封装等等所有特性谙熟于心。
此外,其他设计和生产中工程师需要掌握的因素还包括:
零件与温湿度和其他环境寿命与可靠性设计安全性PCB设计热设计EMC参考与信号参考以及安全地基本的工具和仪表使用解决设计和生产中的问题符合制造质量与质量体系ISO9001/ ISO9002符合环保体系 ISO14001练就一个成熟的设计工程师绝非一蹴而就,希望上述几大思路能给你方向指引,尽快完成从小白到成熟的蜕变,这也可算作社畜人生的阶段性毕业。
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