由于自己深感技術基礎的薄弱，我申請去產線當了一名工程人員，在此期間，我從生產角度去看待設計，發現視角不同，看到的內容也不一樣。

每每在產線上，員工對我橫眉怒眼，咒天怨地：這TMD是誰設計的產品~我就一臉黑線的飄過。

我很佩服我們維修組的成員，相比較而言我的維修技術是大而空，而他們是腳踏實地，原因就是在于我往往會從理論出發，維修一個東西先拿原理圖看看，然后再分析問題會出現在哪一塊電路。

而他們不同的地方是他們會拿一塊好板子量一量，對比一下，找到問題會出現在什么地方，然后才是原因。當然，我認為差異的主要原因是我沒有維修數量壓力，而他們績效與成果直接掛鉤。

在這期間發生了很多問題，維修了很多板子，但是究其原因，占比例最高的卻依舊是設計問題，占有九成以上，尤其是客戶投訴的故障中，都能歸結為設計缺陷。

雖然也發生過PCB來料短路、設備工藝等問題，但是數量極其稀少。設計問題有很多方面，有的是原理問題，有的是布局問題，有的是工藝問題，有的是選材問題。

我所遇到的最嚴重的一次設計缺陷是電路中沒有設計主開關，即無法斷電，正常使用過程中僅有信號開關。

正常工作時沒有問題，但是出現故障以后直接燒毀。所以無論什么產品，如果想要安全，就必須有一個能夠快速斷開電路的開關。

我之前質疑電動汽車的博客中就說明一個問題：一旦出事故，能否保證快速有效的斷電？幾次電動汽車事故，例如比亞迪、眾泰、特斯拉等，最終都是燒毀，因為電斷不開，短路狀態就會一直加熱起火直至燒毀。

而單片機的端口問題會是一個比較常見的現象。有一款產品生產時有間歇不開機現象，百思不得其解，最后研發工程師給出了答案——燈線斷了！

原來設計上該引腳被復用，上電時會檢測引腳(漏極開路)是不是高電平以進入校準狀態，進入工作狀態就復用為驅動引腳(推挽輸出)，當燈線斷掉以后，狀態不定，如果誤認為高電平就會進入校準狀態一直不工作，看起來像是死機。所以設計上特殊信號的引腳盡量不要賦予太多的可能。這個故障如果有一個上拉電阻可能會有所改善。

同樣我們的工裝也出現了類似的情況，一直以來按鍵的跳動都是困擾我們的問題，莫名的原因讓程序誤認為按鍵被按下而執行錯誤的功能。

無論是走線布局、軟件防抖、按鍵濾波等多種方案都試驗過，可是都不完全能解決問題，偶然一次聊天時才發現工程師設計上沒有加上拉電阻~

我們其余的同事都默認為設計按鍵的時候都會加上拉電阻，經驗主義害死人。

布局問題多數會和地線有關，在地的分隔和單點接地上面很容易出現問題。有一個產品過流測試的時候會燒毀其中一根細線，分析后發現這是一根地線，這根線比大電流的鋪銅離電源更近。

當過流測試的時候，電流會首先選擇這條近路而將線路燒毀。另外，像信號線走在活動的結構件或者卡槽附近導致擦壞的情況也比比皆是，這些都考驗一個工程師對產品的熟悉程度。

另一款低電壓的產品中在正負極之間反向并聯了抑制浪涌的二極管，客戶投訴說不開主開關情況下電池耗光了，我拿起電路圖一看，就覺得問題肯定出現在這個二極管身上。

接著查規格書，發現該器件額定反向漏電流500mA，意味著假若一個二極管499mA，那么參照規格書就是正常的，但是電池就會無時無刻不放電，直到死的不能再死。這是一個典型的選型不良。

而有一款老產品在生產中投訴說容易損壞萬用表，經核實發現有一項測試內容是測試mA級別的電流，大約80mA左右，但是如果PCB出現故障會飆升到1A以上，測試時工藝文件要求是mA檔，自然燒毀萬用表保險絲。

我看了之后僅僅將萬用表撥到了A檔，因為萬用表能夠有效到0.001A，與mA檔效果相同，但是1A的電流卻不會燒毀A檔的保險絲。可見，合適的選型是多么的重要。

我一般不使用電流檔，因為容易損壞，調試的場合使用鉗流表可能比較方便，但是生產測試中我會建議使用檢流電阻。

而檢流電阻的選擇也十分關鍵，曾有一個工裝一開始設計使用220mR 3W的檢流電阻，這個阻值對于小信號來說測試壓降比較高，易測量，但過流狀態容易燒毀，計算發現過流閥值30A時候電阻上瞬間功率近200W，肯定燒毀了!

于是我建議使用無感電阻10mR 5W，那么正常工作時候就可以承受20A的電流，而且陶瓷封裝，杜絕了起火的風險。

還有一款產品也發生過很多問題，究其問題，與設計不無關系。由于設計上沒有采用端子設計，所以生產測試過程中是將所有的導線全部焊接在PCB上面周轉的，從生產初期就發現有部分不開機，測量調速旋鈕阻值大幅度下降。

一開始懷疑旋鈕故障，但是多次拆解以后發現內部電路有燒毀的現象，旋鈕本身沒有損傷。最初總是不明白為什么內部電路會損毀，短路？焊接？芯片故障？撞擊？分析來分析去都不是，原理上解釋不通。

最終發現原因卻是由于拖著導線，NTC的導線測試過程中碰到了高壓的線，將高壓電引入低壓電路導致芯片瞬間燒毀。

如果設計上采用的是端子連接方式，不但測試方便，也不會出現這么高的損毀率了，而損壞的PCB足夠端子的采購費用了，得不償失。

這款產品同時出現一個奇怪的測試現象——打火。測試人員如果帶著手環接線，接火線的時候不會打火，接零線的時候會打火，而理論上火線是開關斷開的。

測試工裝在工裝組檢查時候卻不會出現這個現象，我直接去摸各個導線均不會出現這個問題，百思不得其解。

偶然有一次測試各點對地電壓的時候發現零線竟然是高壓!至此才發現原來工裝零火線輸入接反了，而工裝組的插座零火線也接反了。

看起來表象是接線問題，但是也說明設備電路控制存在風險，設計不全面，所以后期的交流測試工裝均加有交流接觸器或者繼電器，將零火線全部斷開，并且用無鎖按鍵控制，避免操作過程中PCB帶電問題。

這款產品還選用了一系列不密封的器件用在需要環氧膠密封的場合，這是一個不得不說的設計缺陷，選擇的器件不滿足使用要求。

其實拆解了很多國內的不同類型產品，就會發現這是國內設計的共性，為了保證低成本而放棄部分性能。

我總記得以前培訓時候老師講的，一個產品的99%成本是在生產中出現的，而幅度卻取決于設計。

設計應該讓生產盡可能的在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得做出來的東西就便宜，中國很多大公司一瞬間垮臺，都是便宜的原材料把自己給坑了。

當時老師還講現在的客戶不再一味的追求價格便宜，還會考慮后期維護的綜合成本。對于設計來說，生產就是我們的客戶，設計的再先進，做起來很費勁，工人可是要罵娘的。

今年這款產品又爆發出一個隱藏的缺陷，莫名其妙的飆升到了極限速度，失控，取下PCB測試一切正常。分析后問題集中到調速旋鈕上面，但是旋鈕只是一個弱電信號，調節到底就是最低速，到頂就是最高速，沒辦法出現失控到極限速度的現象。

測試過程中還專門用可調電阻去模擬，知道一個偶然的機會把中間引腳斷開了~~故障重現。

所以問題出現的原因是結構上不平衡導致旋鈕受力，中間腳懸空。但這并不是根本原因，根本原因卻是程序上在PID速度控制時缺少一句對最高速的限制，正常情況下會穩定在最高速，但是出了故障以后就跑飛了。

其實不良現象還有很多很多，所有的不良品最終都會送到維修，所以維修成為一個十分鍛煉工程師對問題分析能力的地方，也同時能夠發現很多前人的設計缺陷，這樣就可以讓自己在未來的設計道路上少走一些彎路。

所以同學們，如果你想成為一個優秀的工程師，可以先去維修鍛煉鍛煉吧。