以自己為中心的設(shè)計(jì)

從本質(zhì)上講，設(shè)計(jì)工程師并不是以自我為中心的一類人。也許是團(tuán)隊(duì)合作的工作方式，亦或是出于職業(yè)需要，他們培養(yǎng)了對(duì)諸如技術(shù)等外界事物的好奇之心。工程師本人并非一切的中心。但有一點(diǎn)卻是確鑿無疑的，這就是設(shè)計(jì)工程師們?cè)诠ぷ髦斜憩F(xiàn)出的一個(gè)標(biāo)志性特征：自我關(guān)注（self-focused），乃至心無旁騖（single-minded）。這與他們所從事的技能型、專業(yè)化工作（例如，創(chuàng)意性工程設(shè)計(jì)）是分不開的，此類工作要求他們具有較高的內(nèi)在動(dòng)力。

但是，當(dāng)工程師的注意力受到其所專注領(lǐng)域以外因素的干擾時(shí)，此種積極心理品質(zhì)中的缺陷就可能顯露出來。實(shí)際上，使工程師抓狂的最好辦法莫過于制造一些會(huì)擾亂其注意力或者導(dǎo)致工作拖沓的障礙。當(dāng)然，這除了會(huì)讓工程師抓狂，還會(huì)引起整體創(chuàng)意設(shè)計(jì)流程的混亂。

靜下心來做設(shè)計(jì)的奢望
在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，不需要做太多分析就可發(fā)現(xiàn)一些讓人分心的干擾。再常見不過的情況是，工程師由于要獲取服務(wù)和信息以及來自其他工程師的數(shù)據(jù)，或者需要遵循外部管理系統(tǒng)的要求而不得不放下眼前的設(shè)計(jì)工作。

設(shè)計(jì)伊始的任務(wù)簡單明了，就是為你的當(dāng)前項(xiàng)目選擇合適的元器件，如用于設(shè)計(jì)中的圖像處理管線的低時(shí)延DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）。選擇時(shí)的主要考慮因素是該部件的電氣和物理性質(zhì)（時(shí)鐘速率、乘法器的數(shù)量、高速緩存大小等），所以這是一項(xiàng)需要查閱大量資料和考慮許多供應(yīng)商以便找到合適產(chǎn)品的工作。

在線數(shù)據(jù)的不斷增加對(duì)完成這項(xiàng)任務(wù)有所幫助，但是還必須考慮器件參數(shù)以外的許多因素，包括價(jià)格、可獲得性以及交付包裝（卷、帶等）。在為你的設(shè)計(jì)選擇DSP時(shí)，你的注意力已無法完全集中于設(shè)計(jì)，而必須轉(zhuǎn)移到翻閱資料或者瀏覽網(wǎng)頁和文檔上去。

在選定DSP器件后，采購及購買任務(wù)有BOM（物料清單）可供使用，設(shè)計(jì)工作即進(jìn)入原型設(shè)計(jì)階段。不過，在設(shè)計(jì)工作繼續(xù)進(jìn)行時(shí)，受到采購任務(wù)打擾的可能性還是存在的——也許是因?yàn)槟銢]有注意到DSP的價(jià)格不符合預(yù)算要求或者沒有注意到新的停產(chǎn)通知。

現(xiàn)在，注意力可能重又回到了設(shè)計(jì)上，但外部干擾因素不可能就此消失。你還需要訪問公司數(shù)據(jù)庫，通過版本控制界面對(duì)設(shè)計(jì)要素進(jìn)行登記/注銷（check in/out）操作，在許多情況下還要滿足覆蓋全公司的PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）或PLM（產(chǎn)品生命周期管理）系統(tǒng)的要求。這些工作的目的都是想讓整體電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程顯得有條不紊，但卻總是使你陷入無數(shù)的不同接口系統(tǒng)與應(yīng)用中難以自拔，這只會(huì)讓你分心。當(dāng)然，問題還不只是受到公司系統(tǒng)及合規(guī)要求的約束這么簡單。即使是在更直接的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作范圍內(nèi)，在各種應(yīng)用、接口和數(shù)據(jù)格式的共同作用下，你的注意力還是會(huì)脫離你所在領(lǐng)域內(nèi)設(shè)計(jì)的核心功能。

傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)由于建立在各種獨(dú)立應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)格式的集合的基礎(chǔ)之上，形成了一個(gè)四分五裂的開發(fā)環(huán)境和煩瑣的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。原理圖輸入、庫系統(tǒng)、信號(hào)分析和模擬、FPGA開發(fā)、PCB設(shè)計(jì)和CAM應(yīng)用包含在各自為政的流程中，在它們之間傳送設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)分散設(shè)計(jì)工程師的注意力。處理數(shù)據(jù)庫文件、轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)格式、導(dǎo)入和導(dǎo)出連線表以及處理各種接口與應(yīng)用都會(huì)產(chǎn)生這種干擾。

再回到我們?cè)O(shè)計(jì)中的DSP，我們假設(shè)信號(hào)處理在FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）領(lǐng)域的優(yōu)異表現(xiàn)已經(jīng)顯而易見——DSP的時(shí)延可以得到匹配，且吞吐量指標(biāo)通過使用新的嵌入式DSP IP部件得到了改善。DSP芯片可從設(shè)計(jì)中去除，但是還需要改變FPGA類型及引出線以便使這成為可能。這是一個(gè)重大的設(shè)計(jì)修改，當(dāng)在原理圖、PCB（印刷電路板）和嵌入式設(shè)計(jì)領(lǐng)域之間交換引出線數(shù)據(jù)庫、ECO文件、連線表和元器件數(shù)據(jù)時(shí)，你的注意力就會(huì)脫離真正的設(shè)計(jì)任務(wù)。

從電子設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢來看，除非改變流程和工具，否則這些挑戰(zhàn)和干擾是不可能消失的。由于核心領(lǐng)域（硬件設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)及可編程硬件設(shè)計(jì)）之間的相互依賴有增無減，設(shè)計(jì)也變得越來越復(fù)雜。在專業(yè)設(shè)計(jì)之島上獨(dú)居一隅的情況現(xiàn)在已不切實(shí)際了。

無論工程師工作于哪個(gè)領(lǐng)域，營造一個(gè)專注的設(shè)計(jì)環(huán)境需要這樣一個(gè)系統(tǒng)：在這個(gè)系統(tǒng)中，工程師動(dòng)一動(dòng)指尖就可以找到做決定所需的所有信息以及與公司系統(tǒng)互動(dòng)，而且不離開自己的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

運(yùn)用單一焦點(diǎn)方案
雖然并非顯而易見，但是將焦點(diǎn)帶回創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要解決的根本問題就在于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的存取方式，原因是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及所有CAD設(shè)計(jì)都是在創(chuàng)造、訪問和修改設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。而且重要的是，界定最終電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的就是數(shù)據(jù)的集合。

建立在單一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫和設(shè)計(jì)模型基礎(chǔ)上的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)是一個(gè)基本要求。這一單一數(shù)據(jù)池會(huì)成為所有流程（包括電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái)內(nèi)部與外部）的聯(lián)系點(diǎn)，而不是使用一大堆不同設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)（每個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域和應(yīng)用有一個(gè)或多個(gè)）。在實(shí)踐中，這意味著電子產(chǎn)品開發(fā)所涉及的所有流程能夠成為一個(gè)一體化的整體，甚至建立在單一的應(yīng)用和用戶界面系統(tǒng)之上。

當(dāng)子領(lǐng)域的某個(gè)工程師修改數(shù)據(jù)時(shí)，例如在原理圖設(shè)計(jì)層面對(duì)FPGA類型的變更，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的單一模型也會(huì)得到相應(yīng)的修改。使用同一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型的PCB子領(lǐng)域可以直接訪問修改后信息中屬于自己的部分——新FPGA覆蓋區(qū)、管腳分配等。各領(lǐng)域之間不需要手動(dòng)交換復(fù)雜的數(shù)據(jù)文件，修改后的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)唾手可得，就在PCB設(shè)計(jì)領(lǐng)域之內(nèi)。

單一數(shù)據(jù)方案的優(yōu)點(diǎn)已在完整設(shè)計(jì)流程中得到了證明。舉例而言，元器件數(shù)據(jù)成為一個(gè)單一多領(lǐng)域模型。我們DSP部件的基于數(shù)據(jù)庫的模型包括針對(duì)原理圖領(lǐng)域的符號(hào)、引出線和參數(shù)，以及PCB設(shè)計(jì)空間所需的覆蓋區(qū)、尺寸數(shù)據(jù)和3D模型。

這里的傳導(dǎo)效應(yīng)是可以將元器件模型數(shù)據(jù)從供應(yīng)商網(wǎng)站直接帶入這一單一設(shè)計(jì)平臺(tái)。因?yàn)樵骷慕y(tǒng)一模型內(nèi)在于所有領(lǐng)域，所以實(shí)時(shí)更新變得切實(shí)可行，同時(shí)還可以包括廣泛的相關(guān)數(shù)據(jù)——每個(gè)領(lǐng)域中實(shí)際出現(xiàn)的數(shù)據(jù)就是適合該設(shè)計(jì)空間的數(shù)據(jù)。

采用這一方案可以避免由翻閱資料、瀏覽網(wǎng)站及文件對(duì)設(shè)計(jì)流程所造成的干擾。就在設(shè)計(jì)環(huán)境本身之內(nèi)，使用與供應(yīng)商的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫相連接的活動(dòng)界面，只要做出了關(guān)鍵的設(shè)計(jì)決定就可以為設(shè)計(jì)選擇最適合的零部件。所以，最新信息唾手可得，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中元器件數(shù)據(jù)及狀態(tài)都是隨時(shí)可用的。設(shè)計(jì)工作中的干擾和意外一掃而光。

單一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)和統(tǒng)一開發(fā)環(huán)境還為外部設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)提供了一致的單一聯(lián)系點(diǎn)。公司數(shù)據(jù)庫映射到一個(gè)定義的元器件模型，PDM系統(tǒng)連接到單一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)集，而在直接設(shè)計(jì)空間以外的人（如采購或管理人員）也有可能使用單一應(yīng)用來查看完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

從設(shè)計(jì)師的角度看，可以通過集成在設(shè)計(jì)應(yīng)用中的界面來訪問和管理外部系統(tǒng)。決定和行動(dòng)都是在你的注意力集中于設(shè)計(jì)本身的情況下做出的，你不會(huì)受到眾多不一致的外部系統(tǒng)的干擾。

最后，設(shè)計(jì)的復(fù)雜性也得以降低，設(shè)計(jì)流程的焦點(diǎn)重又回到你的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。選擇零部件、訪問公司系統(tǒng)以及從其他設(shè)計(jì)領(lǐng)域收集相關(guān)數(shù)據(jù)的任務(wù)全都易如反掌，不會(huì)超出你的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

我們把這稱為“以自己為中心的設(shè)計(jì)”（ self-centered design），避免讓工程師放下設(shè)計(jì)工作去收集重要設(shè)計(jì)信息會(huì)給整個(gè)設(shè)計(jì)流程帶來了極大好處。令人沮喪的干擾和繁瑣的流程在最大限度上得以避免。最重要的是，設(shè)計(jì)工程師因此能夠全神貫注于為下一代電子產(chǎn)品提供經(jīng)濟(jì)有效的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。