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由于自己深感技術(shù)基礎(chǔ)的薄弱，在這三年的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)職為一名產(chǎn)線上的工程人員，從此從生產(chǎn)角度去看待設(shè)計(jì)，的確視角不同，看到的內(nèi)容也不一樣。每每在產(chǎn)線上員工對(duì)我橫眉怒眼，咒天怨地：這TMD是誰(shuí)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品~~~~我就一臉黑線的飄過(guò)。
我很佩服我們維修組的成員，相比較而言我的維修技術(shù)是大而空，而他們是腳踏實(shí)地，原因就是在于我往往會(huì)從理論出發(fā)，維修一個(gè)東西先拿原理圖看看，然后再分析問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)在哪一塊電路；而他們不同的地方是他們會(huì)拿一塊好板子量一量，對(duì)比一下，找到問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)在什么地方，然后才是原因。當(dāng)然，我認(rèn)為差異的主要原因是我沒(méi)有維修數(shù)量壓力，而他們績(jī)效與成果直接掛鉤。 在這期間發(fā)生了很多問(wèn)題，維修了很多板子，但是究其原因，占比例最高的卻依舊是設(shè)計(jì)問(wèn)題，占有九成以上，尤其是客戶投訴的故障中，都能歸結(jié)為設(shè)計(jì)缺陷。雖然也發(fā)生過(guò)PCB來(lái)料短路、設(shè)備工藝等問(wèn)題，但是數(shù)量極其稀少。設(shè)計(jì)問(wèn)題有很多方面，有的是原理問(wèn)題，有的是布局問(wèn)題，有的是工藝問(wèn)題，有的是選材問(wèn)題。 我所遇到的最嚴(yán)重的一次設(shè)計(jì)缺陷是電路中沒(méi)有設(shè)計(jì)主開(kāi)關(guān)，即無(wú)法斷電，正常使用過(guò)程中僅有信號(hào)開(kāi)關(guān)。正常工作時(shí)沒(méi)有問(wèn)題，但是出現(xiàn)故障以后直接燒毀。所以無(wú)論什么產(chǎn)品，如果要安全，就必須有一個(gè)能夠快速斷開(kāi)電路的開(kāi)關(guān)。我之前質(zhì)疑電動(dòng)汽車的博客中就說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題：一旦出事故，能否保證快速有效的斷電？幾次電動(dòng)汽車事故，例如比亞迪、眾泰、特斯拉等，最終都是燒毀，因?yàn)殡姅嗖婚_(kāi)，短路狀態(tài)就會(huì)一直加熱起火直至燒毀。 而單片機(jī)的端口問(wèn)題會(huì)是一個(gè)比較常見(jiàn)的現(xiàn)象。有一款產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)有間歇不開(kāi)機(jī)現(xiàn)象，百思不得其解，最后研發(fā)工程師給出了答案——燈線斷了！原來(lái)設(shè)計(jì)上該腳被復(fù)用，上電時(shí)會(huì)檢測(cè)引腳（漏極開(kāi)路）是不是高電平以進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)，進(jìn)入工作狀態(tài)就復(fù)用為驅(qū)動(dòng)引腳（推挽輸出），當(dāng)燈線斷掉以后，狀態(tài)不定，如果誤認(rèn)為高電平就會(huì)進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)一直不工作，看起來(lái)像是死機(jī)。所以設(shè)計(jì)上特殊信號(hào)的引腳盡量不要賦予太多的可能。 這個(gè)故障如果有一個(gè)上拉電阻可能會(huì)有所改善。同樣我們的工裝也出現(xiàn)了類似的情況，一直以來(lái)按鍵的跳動(dòng)都是困擾我們的問(wèn)題，莫名的原因讓程序誤認(rèn)為按鍵被按下而執(zhí)行錯(cuò)誤的功能。無(wú)論是走線布局、軟件防抖、按鍵濾波等多種方案都試驗(yàn)過(guò)，可是都不完全解決問(wèn)題，偶然一次聊天時(shí)才發(fā)現(xiàn)工程師設(shè)計(jì)上沒(méi)有加上拉電阻~~~~（我們其余的同事都默認(rèn)為設(shè)計(jì)按鍵的時(shí)候都會(huì)加上拉電阻，經(jīng)驗(yàn)主義害死人） 布局問(wèn)題多數(shù)會(huì)和地線有關(guān)，在地的分隔和單點(diǎn)接地上面很容易出現(xiàn)問(wèn)題。有一個(gè)產(chǎn)品過(guò)流測(cè)試的時(shí)候會(huì)燒毀其中一根細(xì)線，分析后發(fā)現(xiàn)這是一根地線，這根線比大電流的鋪銅離電源更近。當(dāng)過(guò)流測(cè)試的時(shí)候，電流會(huì)首先選擇這條近路而將線路燒毀。另外，像信號(hào)線走在活動(dòng)的結(jié)構(gòu)件或者卡槽附近導(dǎo)致擦壞的情況也比比皆是，這些都考驗(yàn)一個(gè)工程師對(duì)產(chǎn)品的熟悉程度。 另一款低電壓的產(chǎn)品中在正負(fù)極之間反向并聯(lián)了抑制浪涌的二極管，客戶投訴說(shuō)不開(kāi)主開(kāi)關(guān)情況下電池耗光了，我拿起電路圖一看，就覺(jué)得問(wèn)題肯定出現(xiàn)在這個(gè)二極管身上，接著查規(guī)格書(shū)，發(fā)現(xiàn)該器件額定反向漏電流500mA，意味著假若一個(gè)二極管499mA，那么參照規(guī)格書(shū)就是正常的，但是電池就會(huì)無(wú)時(shí)無(wú)刻不放電，直到死的不能再死。這是一個(gè)典型的選型不良。 而有一款老產(chǎn)品在生產(chǎn)中投訴說(shuō)容易損壞萬(wàn)用表，經(jīng)核實(shí)發(fā)現(xiàn)有一項(xiàng)測(cè)試內(nèi)容是測(cè)試mA級(jí)別的電流，大約80mA左右，但是如果PCB出現(xiàn)故障會(huì)飆升到1A以上，測(cè)試時(shí)工藝文件要求是mA檔，自然燒毀萬(wàn)用表保險(xiǎn)絲。我看了之后僅僅將萬(wàn)用表?yè)艿搅薃檔，因?yàn)槿f(wàn)用表能夠有效到0.001A，與mA檔效果相同，但是1A的電流卻不會(huì)燒毀A檔的保險(xiǎn)絲?？梢?jiàn)，合適的選型是多么的重要。 我一般不使用電流檔，因?yàn)槿菀讚p壞，調(diào)試的場(chǎng)合使用鉗流表可能比較方便，但是生產(chǎn)測(cè)試中我會(huì)建議使用檢流電阻。而檢流電阻的選擇也十分關(guān)鍵，曾有一個(gè)工裝一開(kāi)始設(shè)計(jì)使用220mR 3W的檢流電阻，這個(gè)阻值對(duì)于小信號(hào)來(lái)說(shuō)測(cè)試壓降比較高，易測(cè)量，但過(guò)流狀態(tài)容易燒毀，計(jì)算發(fā)現(xiàn)過(guò)流閥值30A時(shí)候電阻上瞬間功率近200W，肯定燒毀了！于是我建議使用無(wú)感電阻10mR 5W，那么正常工作時(shí)候就可以承受20A的電流，而且陶瓷封裝，杜絕了起火的風(fēng)險(xiǎn)。 還有一款產(chǎn)品發(fā)生過(guò)很多問(wèn)題，究其問(wèn)題，與設(shè)計(jì)不無(wú)關(guān)系。由于設(shè)計(jì)上沒(méi)有采用端子設(shè)計(jì)，所以生產(chǎn)測(cè)試過(guò)程中是將所有的導(dǎo)線全部焊接在PCB上面周轉(zhuǎn)的，從生產(chǎn)初期就發(fā)現(xiàn)有部分不開(kāi)機(jī)，測(cè)量調(diào)速旋鈕阻值大幅度下降。一開(kāi)始懷疑旋鈕故障，但是多次拆解以后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部電路有燒毀的現(xiàn)象，旋鈕本身沒(méi)有損傷。最初總是不明白為什么內(nèi)部電路會(huì)損毀，短路？焊接？芯片故障？撞擊？分析來(lái)分析去都不是，原理上解釋不通。最終發(fā)現(xiàn)原因卻是由于拖著導(dǎo)線，NTC的導(dǎo)線測(cè)試過(guò)程中碰到了高壓的線，將高壓電引入低壓電路導(dǎo)致芯片瞬間燒毀。如果設(shè)計(jì)上采用的是端子連接方式，不但測(cè)試方便，也不會(huì)出現(xiàn)這么高的損毀率了，而損壞的PCB足夠端子的采購(gòu)費(fèi)用了，得不償失。 這款產(chǎn)品同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)奇怪的測(cè)試現(xiàn)象——打火。測(cè)試人員如果帶著手環(huán)接線，接火線的時(shí)候不會(huì)打火，接零線的時(shí)候會(huì)打火，而理論上火線是開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的。測(cè)試工裝在工裝組檢查時(shí)候卻不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象，我直接去摸各個(gè)導(dǎo)線均不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，百思不得其解。偶然有一次測(cè)試各點(diǎn)對(duì)地電壓的時(shí)候發(fā)現(xiàn)零線竟然是高壓！至此才發(fā)現(xiàn)原來(lái)工裝零火線輸入接反了，而工裝組的插座零火線也接反了。看起來(lái)表象是接線問(wèn)題，但是也說(shuō)明設(shè)備電路控制存在風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)不全面，所以后期的交流測(cè)試工裝均加有交流接觸器或者繼電器，將零火線全部斷開(kāi)，并且用無(wú)鎖按鍵控制，避免操作過(guò)程中PCB帶電問(wèn)題。 這款產(chǎn)品還選用了一系列不密封的器件用在需要環(huán)氧膠密封的場(chǎng)合，這是一個(gè)不得不說(shuō)的設(shè)計(jì)缺陷，選擇的器件不滿足使用要求。其實(shí)拆解了很多國(guó)內(nèi)的很多不同類型產(chǎn)品，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這是國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的共性，為了保證低成本而放棄部分性能。我總記得中興培訓(xùn)時(shí)候老師講的，一個(gè)產(chǎn)品的99%成本是在生產(chǎn)中出現(xiàn)的，而幅度卻取決于設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)應(yīng)該讓生產(chǎn)盡可能的在BOM+工藝的總成本上面降低，而不能單純看BOM成本，用了便宜的原料不見(jiàn)得做出來(lái)的東西就便宜，中國(guó)很多大公司一瞬間垮臺(tái)，都是便宜的原材料把自己給坑了。當(dāng)時(shí)老師還講現(xiàn)在的客戶不再一味的追求價(jià)格便宜，還會(huì)考慮后期維護(hù)的綜合成本。對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)就是我們的客戶，設(shè)計(jì)的再先進(jìn)，做起來(lái)很費(fèi)勁，工人可是要罵娘的。 今年這款產(chǎn)品又爆發(fā)出一個(gè)隱藏的缺陷，莫名其妙的飆升到了極限速度，失控，取下PCB測(cè)試一切正常。分析后問(wèn)題集中到調(diào)速旋鈕上面，但是旋鈕只是一個(gè)弱電信號(hào)，調(diào)節(jié)到底就是最低速，到頂就是最高速，沒(méi)辦法出現(xiàn)失控到極限速度的現(xiàn)象。測(cè)試過(guò)程中還專門用可調(diào)電阻去模擬，知道一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)把中間引腳斷開(kāi)了~~故障重現(xiàn)。所以問(wèn)題出現(xiàn)的原因是結(jié)構(gòu)上不平衡導(dǎo)致旋鈕受力，中間腳懸空。但這不是根本原因，根本原因卻是程序上在PID速度控制時(shí)缺少一句對(duì)最高速的限制，正常情況下會(huì)穩(wěn)定在最高速，但是出了故障以后就跑飛了。 其實(shí)不良現(xiàn)象還有很多很多，所有的不良品最終都會(huì)送到維修，所以維修成為一個(gè)十分鍛煉工程師對(duì)問(wèn)題分析能力的地方，也同時(shí)能夠發(fā)現(xiàn)很多前人的設(shè)計(jì)缺陷，這樣就可以讓自己在未來(lái)的設(shè)計(jì)道路上少走一些彎路，所以同學(xué)們，如果你想成為一個(gè)優(yōu)秀的工程師，那么先去維修吧。 |
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來(lái)自： 聯(lián)合參謀學(xué)院 > 《電子、電路、通信》
