AI时代,热设计工程师如何突破成长瓶颈?
本文来自8月20日陈继良技术邻散热研习社直播内容。
正文内容:
欢迎各位进入散热研习社。我是陈继良。散热研习社是我和技术邻合作建设的一个热设计工程师学习社区,旨在聚焦工程实际,为热设计工程师做好服务。研习社后续的的存续方式很俗,也很直接,就是售卖热设计相关课程。收入一个最基本用途是:请得起、请得来各个行业的真专家,给大家分享硬核技术。
今天是散热研习社的首次直播,压力很大。直播前,我们同事告诉我,首次开播,我们需要讲一些干货。我就想,什么是干货?对不同的人而言,干货差异很大。但我认为它们有一个共同点是——听了之后,能对自己的工作有直接帮助。
作为一个长期从事热设计工作的人,这些年见过的问题可以分两类:一类是技术认知不够导致的,另一类跟技术没关系,纯粹是人的问题。
而第二类问题,是后来我自己做了散热方案供应商之后,看到的越来越多了。现在甚至已经成为质量问题的主要原因了。但我们这个研习社,定位是技术学习,所以重点还是放在第一类——技术认知上。
那些跟技术无关的事儿,说实话,咱们当热设计工程师的,有很多时候是无奈的、解决不了的。这部分内容,今天不方便展开,希望有机会跟大家线下分享。
进入我们今天直播的主题:AI时代,热设计工程师如何突破成长瓶颈?这也是我一直在思考的问题。坦白讲,这个问题我也没有明确答案。今天只是把我到目前为止的一些想法拿出来聊聊,可能对刚入行、或者还在门外观望的朋友,会有一些启发。直播过程中,大家如果有问题,可以随时打在公屏上。我们最后预留二三十分钟专门互动。如果有些问题不方便公屏说,也可以私信我交流。
AI时代热设计工程师面临的挑战
AI现在已经能快速而且通俗地回答那些基于规则计算的热问题了。甚至热仿真软件的操作,AI也能独立跑仿真。更狠的是,非热设计专业的人也能在AI的帮助下快速评估热设计工程师做出的一些表达或推断是否合理。技术不扎实、有明显知识漏洞的工程师,会被当场戳穿,藏都藏不住。
在这样的环境下,热设计工程师必须得有真才实学。至少,得能够想到非热设计专业的人想到的热相关问题和影响因素,这样设计出来的散热方案才有意义。因为只要能想出合理的问题、把限制条件描述清楚,AI就能给出一个基本合理的回答。以前我们说提出好问题很重要,但AI来了之后,答案开始变得廉价了——把问题描述清楚,变得比以往任何时候都更最重要了。
顺便说一下,我们公司自己也在做AI热设计工具。思路很简单—借助当前AI大模型的能力,把一些基于规则和特定算法的重复性工作,完全让AI完成。人则专心做热分析、方案优化和与跟客户沟通。
“现在算力越来越强,计算资源应该很快就可以任意使用了。但问题是,如果每个细节都去算,虽然大多数情况下精度能提高,但会浪费计算时间。很多时候不是不想算,是根本算不过来。
产品设计中的任何细节都会影响温度——热源多大、放哪儿、热阻多少、板子怎么布、结构件什么材质,什么尺寸、表面怎么处理……这些东西如果全都定死了,热设计工程师再介入,那还有什么意义呢?热设计直接变成热评估了。
这时候如果发现散热搞不定,你提变更,别的部门就得返工。一次两次还行,每次都这样,你就是那个给大家添麻烦的人——大家都烦你。你还想升职加薪?这种工作状态下,产品成本肯定也高,产品竞争也会力下滑。
所以,热设计工程师真正的核心能力是什么?那就是把复杂的热问题抽象出来,抓住主要矛盾,用简化思维,快速识别和评估散热风险以及解决方案。要做到这一点,实际上非常困难。产品千变万化,没有固定套路,很大程度上靠直觉判断。但正是这种‘无规则可循和信息无穷不确定性的特点,使得AI很难复制这项能力。
你必须在不做具体计算的前提下,理解清楚哪些影响因素是主要的,哪些是次要的,心里大致有个排序,同时,还要迅速判断既有的信息中,哪些可能数据可能有误差,哪些地方还有调整空间。那种不加简化就埋头做的详细计算和测试,看似勤奋,实质上是思想上的偷懒。——时间全花在没影响的地方,真正关键的反而错过了。
所以,热设计工程师应该把自己的工作完全融入到整个产品的设计过程中,在各项信息尚不确定的状态下,抓住重点,跟其它部门一起,一步一步把散热方案做出来。
但是,这里要说一个但是了。虽然热设计工程师需要基于大量尚未确定的信息去制定温度控制方案,但它绝对不是空想。有些因素是可以假定的,它们对最终温度表现没有太大影响;还有很多因素,则必须给出一些虽然模糊、但必要的限定。散热方案设计并非凭空想象。这一点很容易理解,但在现实中却屡屡被无视。温度控制对热设计工程师而言是目的,但对产品而言,它只是手段,是保障产品稳定运行的手段。热设计工程师不可能在不限定空间、不限定发热量、不限定温度要求等等这些基本的边界限制下,凭空想出散热方案。
我有个插箱,你帮我设计个散热方案,或者我有个控制器,你帮我出个热设计报告,这些问题是不成立的。这些问题高估了热设计的能力和角色。
散热方案是基于插箱的体积空间、热源分布、温度要求、噪音限定等等来确定的,其目的是保证产品稳定运行。把热设计方案本身作为目的,对于电子产品而言,通常是不合理的。“面对‘我有个插箱,你帮我设计个散热方案’这样的需求”,热设计工程师当然能给出散热方案,比如放置5个8038轴流风扇,装配4个型材散热器,一行两个、两行对齐,界面材料选用石墨烯导热垫片,甚至把图纸都画出来。但稍微仔细一想,就会发现这样的方案是毫无意义的。它明显把目的和手段搞混了。
这些风扇和散热器,是用来保障热源正常工作的,而这种方案,装配有热源的电路板可能放都放不进去,因为会与散热器发生干涉。热源的温度可能也不好控制,因为不同的散热器、不同的风扇设计,解热能力相差何止十倍百倍。
在现实中,作为散热方案服务商或热设计工程师,当我们反复找客户或者其他部门索取芯片尺寸、发热量信息、温度要求信息时,对方可能会直接说:你们居然要这么多资料才能设计方案,能力太差了!这真的很难判断,这种人究竟是太看得起热设计工程师,还是太看不起我们。
作为给客户提供散热方案的乙方,只能被迫放弃这类客户。而作为公司里的热设计工程师,我认为你只能做一些简单的培训,讲清楚:热设计虽然非常重要,但我们还是得承认,它在电子产品中不是目的,而是手段,是保障产品稳定运行的手段。
它不是一个自生性的设计,而是一种被动的、触发性的需求。“热设计方案必须兼容热源特征、空间限定、噪声要求、维护装配可行性等大量设计边界,才有意义。在这些信息都彻底缺失的前提下,设计散热方案,犹如某人向一位医生提出如下这个问题:我有个朋友病了,请给他拿点药。但这位大哥绝口不提病情,也不带病人过来,更不提供任何身体检查报告。甚至可能说:你这人医术怎么如此之差,怎么还要因病下药?这样的场景下,作为医生,该怎么回应?我想,连多喝热水这样的答复可能都不保险。
全维度热设计实战体系课
基于热设计工程师面临的挑战,以及各行各业当前的散热问题特征,我们设计开发了一套全新的热设计课程。我把它称为“全维度热设计实战体系课”。任何时候,理论基础都是必要的。它是过往科学先贤智慧的结晶,也是我们建立合理热设计直觉必不可少、甚至是最有效的捷径。
在AI的加持下,热仿真会变得越来越容易操作,但判断热仿真结果是否合理的能力,会变得越来越重要。而判断其结果的合理性,都要建立在对仿真软件各项设定的彻底理解的前提之下。也就是说,AI的到来,让更偏向体力活的软件操作变得廉价,但让更偏向脑力的结果分析和优化设计变得更稀缺了。因此,课程包括基础理论和常见热仿真软件培训这两部分通用内容。
热设计是一门工程学科,经验在其中起着非常重要的作用。所谓经验,我理解,就是行业内专属的,难以通过常识就识别到的隐藏风险和设计技巧。不同产品之间,这些隐藏风险和设计技巧差异巨大。
所以,这门课程还包括我们目前能请到的讲师覆盖的所有行业的实际案例分析。当然,为了解决保密问题,这些案例都做了脱敏处理。不同于以往课程的一点在于,我们有自己的散热方案设计公司,公司已经承接并落地量产了超过500个项目,真实案例非常丰富,因此我们能提供线下实习。
当你觉得掌握了基础知识,仿真软件也会用了,行业案例也看懂了,想拿实际项目练练手,也可以联系我们客服,安排实习,在实践中夯实基础。当然,这些实习必须在签订保密协议、确保符合各项保密要求的基础上进行。当然,这些实习必须在签订保密协议、确保符合各项保密协定的基础上进行。实习期表现特别优秀的,我们可以出具推荐信,推荐你进入行业内优秀的企业。
正是具备这种从理论基础,到仿真验证,再到行业案例研究,最终到实际项目练手、甚至推荐相关就业岗位的全流程服务,我把这门课程命名为“全维度热设计实战体系课”。
正是具备这种从理论基础,到仿真验证,再到行业案例研究,最终到实际项目练手、甚至推荐相关就业岗位的全流程服务,我把这个课程命名为:全维度热设计实战体系课。
好了,欢迎你加入热设计行业,也欢迎你购买这门课程。我的分享部分到此结束,下面是答疑时间......
这次直播到此结束。欢迎你私信我,或私信技术邻的客服,写下你的问题,我们会在后续的课程录制或直播中深度讨论。
END
陈继良所著书籍《从零开始学散热》,已于2020年在机械工业出版社出版发行。该书在京东,天猫,当当等机械工业出版社旗舰店均有销售。
《从零开始学散热2》黑白图片第五版目前在试读阶段,如需购买请联系工作人员Nancy:afjx919
陈继良从零开始学散热 视频课程汇总:
1—从零开始学散热 —— 热设计200问
从零开始学散热 —— 热设计200问视频教程_培训课程-技术邻 (jishulink.com)
2—《从零开始学散热II:不止于热》黑白图片 购买链接
陈继良.《从零开始学散热II:不止于热》黑白图片 购买链接_热设计-技术邻
3—从零开始学散热——实用Flotherm热仿真培训教程
从零开始学散热——实用Flotherm热仿真培训教程视频教程_培训课程-技术邻 (jishulink.com)
4—从零开始学散热——实用Ansys Icepak热仿真教程
从零开始学散热——实用Ansys Icepak热仿真教程视频教程_培训课程-技术邻 (jishulink.com)
5—从零开始学散热——实例、方法和思维
从零开始学散热——实例、方法和思维视频教程_培训课程-技术邻 (jishulink.com)






















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