這是一個有關(guān)新廠房及其管理方面的小故事。我曾經(jīng)在一家開發(fā)電話成本管理專用電腦的公司工作，這種專用電腦產(chǎn)品能夠針對通話進行路由并收集資料，再采用成本試算表，使連線通話能更確切地實現(xiàn)節(jié)費。我當時是測試工程部門的資深設計工程師，負責新廠房中整個測試系統(tǒng)的正常運作與除錯，并以最先進的輸送系統(tǒng)傳送電腦系統(tǒng)到每一測試站。新廠房中還有一個讓我們設計團隊引以為傲與興奮的是一條長約200英呎的燒結(jié)隧道(Burn Tunnels)，這是我們在進行最終測試以前解決早期故障問題的地方。

我們的團隊工作十分嚴謹，因而也就輕松順利地在新廠房啟用前完成任務，高級管理人員們看到生產(chǎn)線上一個接一個的測試站后也都非常高興。但不久，我們就遇到“問題”了。在預測試階段，就在產(chǎn)品單元尚未進入燒結(jié)隧道進行高溫作業(yè)以前，我們便發(fā)現(xiàn)CMOS備份電池上所顯示的低電池電量錯誤，因為這可是才剛裝過堿性電池呢！

這種錯誤影響了整個測試工程、品質(zhì)控制以及設計工程，導致公司無法順利出貨任何產(chǎn)品！品質(zhì)控制人員檢查過電池制造日期并確認都是全新的，同時設定一個冷儲存的工程變更通知(ECN)，以延長庫存周期。設計工程人員仔細地檢查其設計、為CMOS內(nèi)存元件進行故障分析，但仍不明白為什么過去多年來運作順利的設計現(xiàn)在卻出問題了。該設計規(guī)格在微安培的電流范圍內(nèi)，可支撐以CMOS配置的備份電池約兩年。很顯然地，問題應該出在廠房部份，因而大家也就把茅頭指向測試工程的管理問題。

當然，一如往常地，問題總是發(fā)生在星期五的早上。高級銷售副總裁召集我們所有的人以后，便告訴我們必須日以繼夜地工作來解決這個問題，而且必須在周一早上以前恢復正常生產(chǎn)。

我一向?qū)y試工程視為神圣的使命，這是一種發(fā)展批判性思考的絕佳訓練，它有時是我們在設計中最嚴重缺乏的。

首先，CMOS內(nèi)存究竟使用多少電流？幸好我們所談論的是DIP封裝，所以我們可將線路與接腳拉至電表來測，測得結(jié)果為15微安培，剛好符合規(guī)格要求。接下來我們嘗試為此元件施加壓力、溫度、電壓偏移、功率循環(huán)、靜電放電以及一切我們所能想到的。然后，當芯片開始汲取15mA電流時，我們也顯現(xiàn)出不可置信的疑惑神情，并將芯片設置在“閉鎖”(latch up)模式，在此模式下，CMOS的結(jié)構(gòu)看起來就像一個硅控整流器(SCR)。

很快地計算一下電池容量以及從裝配到測試的運行時間，證實電池應該可連續(xù)使用幾個小時后才耗盡。現(xiàn)在，我們知道這是怎么一回事了，我們現(xiàn)在必須做的是找出如何解決問題的辦法。但說起來容易做起來難。

我們檢查了從電路板到系統(tǒng)的整個組裝過程，也檢查過測試站的靜態(tài)保護，并確認裝配器插接以及避免靜電的方式。我們詳細檢查過一切后發(fā)現(xiàn)完全符合程序要求，但就是找不到問題所在。當時已經(jīng)是晚上8點，不但搜索枯腸，大家也都餓了。我當時和另一位工程師就坐在預測站旁，輸送系統(tǒng)上的導電盤中還放一部已接至電表的待測電腦。我們旁邊就有一臺示波器放置于輸送系統(tǒng)下方，當我們一面計劃下一步的行動時，這位工程師不慎碰到示波器的探棒。這時我注意到示波器屏幕上頓時出現(xiàn)了巨大的突波。天啊！這50V的負峰值電流是打從哪兒來的呀！

第一個關(guān)鍵性思考－測量機箱！是的，一點兒也沒錯，機箱測得的正是50V負峰值電流。該電路板接地連接至機箱，所以在小型CMOS芯片的接地即可測得此負電壓，接著并逐漸進入閉鎖模式。第二個關(guān)鍵性思考──測量輸送帶上的滾軸，哇！這回測得的數(shù)字約有幾百伏呢！顯然地，該路徑流程十分清楚，導電的抗靜電盤從滾輪拾取電荷，并經(jīng)電容耦合至機箱中。至此，我們即將解決所有問題了。不過，金屬輸送滾輪又是如何取得如此高的電壓？我們檢查了驅(qū)動馬達的配線，一切看來都正常運作，并未發(fā)現(xiàn)有短路的情況。

接下來，我們測量鋼制滾輪以及專用于接地的導軌，但這里卻未能妥善建置──每個滾輪都未連接至導線架。在與我們的內(nèi)部電路專家討論過后，我們注意到這一驅(qū)動機制采用了一種由橡膠傳動帶連接至鋼制滾輪的尼龍滑輪組。真是完美的范氏發(fā)電機(Van de Graf generator)！ 而我們還擁有15,000組呢！由于我們必須在周六向高級副總裁報告任務進度，因此，差不多該是回家休息的時候了！

到了周六清晨，我們已請輸送帶承包商在每一個滾輪上加裝了接地彈簧(但刻意忽略掉其中6個)、測量過整個系統(tǒng)，完全準備好可開始進行展示了。高級副總裁希望我們能夠充分地說明，而我們也很高興能在慶祝蛋糕前提供相關(guān)細節(jié)。隨著輸送帶開始運轉(zhuǎn)，我們密切觀察電表上的電流變化，就在測量電表一碰觸到那6只尚未修正的滾輪時，電流忽然地降到了15mA。

真相總會大白。由于高級副總裁曾經(jīng)向輸送帶供應商抱怨過滾輪的聲音嘈雜，使得他們改采用尼龍材料來取代原來的接地鋼球軸承，并將這些滾輪隔離至15,000個范氏發(fā)電機中。

注：范氏(范德格拉夫發(fā)電機)是由美國科學家范德格拉夫(Robert Jemison Van de Graaff)于1929年發(fā)明的一種靜電發(fā)電機，它的原理性結(jié)構(gòu)如圖所示。金屬球殼A由絕緣支柱B支撐，用電動機驅(qū)動的滑輪D和D′上裝有由絲織物制成的傳送帶C。E、F是兩個金屬尖針，E與高壓直流電源相接，F(xiàn)與A球相連。E因尖端效應不斷放電，使傳送帶C帶電，傳送帶上的電荷到達F附近時，又因F的頭端作用使電荷傳遞到A球的外表面。傳送帶不停地給A球輸送電荷，可使A球的電勢高達幾兆伏特。

這里是嘲諷的說法。

圖1：范德格拉夫發(fā)電機原理圖