學習用「大系統觀」來看產業/程天縱

在Facebook上,有位朋友是做印刷電路板(PCB)設計的,他在版上開啟了「IC設計是不是夕陽產業」這個話題,於是引發了與IC設計工程師們的一場論戰。因為我一向不喜歡在Facebook留言串上做長篇討論,因此把想法寫在這篇文章裡,跟所有讀者們分享。

夕陽產業?

我不知道一般是怎麼定義夕陽產業的。如果從產品的生命週期來看,一個產品必定有四個階段,也就是:

  • 誕生期

  • 成長期

  • 成熟期

  • 衰退期

如果從技術「被採用」的生命週期來看,我在上一篇文章中提到過,1962年Everett Rogers出版的《創新的擴散》(Diffusion of Innovations)、以及1991年Geoffrey A. Moore所寫的《跨越鴻溝》(Crossing the Chasm)兩本書中,都談到過各種高科技技術的生命週期。

如果從時間和普及的角度來看,PCB設計和技術都比IC設計技術來的早、應用更加普及,而且都早已經進入「成熟期」,實在沒有必要為了「誰是夕陽產業」而爭執不下。

「夕陽產業」也可能創造出新的產品、開啟新的生命週期。

從最終產品的角度來看,尤其是2C的消費產品,成熟期和衰退期可以長達百年之久;而理論上來講,一些可以說是「夕陽」的產業在加入新技術之後,也可能創造出新的產品、開啟新的生命週期。

因此說「行行出狀元」,枯木也可能再逢春;即使你進入夕陽產業,也可以學習到許多該產業成功的關鍵、以及做「事」的方法

什麼是系統?

一輩子在電子業和高科技產業打滾的我,對所謂的「系統」觀念越來越清晰。從IT系統的角度來看,伺服器或PC只是系統中的一個設備;但從PC的角度來看,主機、顯示器、或是鍵盤,也都只是整個拼圖的一塊。如果打開這些產品來看,大大小小的PCB更是不少。

威廉.布萊克(William Blake)是18世紀末、19世紀初的英國詩人;活著的時候沒人知道,直到20世紀初才被挖掘出來。他的作品中最出名就是下面的四行詩:

To see a world in a grain of sand

And a heaven in a wild flower,

Hold infinity in the palm of your hand

And eternity in an hour.

這四行詩有許多中文翻譯版本,我最喜歡的是下面這個版本:

一沙一世界,一花一天堂。

無限掌中置,剎那成永恆。

完全看你站在什麼立場,來觀察這個世界;系統可以是宇宙、銀河、太陽系、地球、國家、社會或是個人;因此,一粒沙可以是一個世界,一朵花可以是一個天堂。

從佛法的角度來看,光速不是最快的速度,意念才是最快的;只要你一動念,腦海中就已經到了十萬八千里外,這彷彿又跟量子力學、或是「蟲洞」的理論相似。

PCB的系統觀

我在1980年代初期就因緣際會,參與了PCB技術的引進,幫台塑集團旗下的南亞公司在桃園南崁蓋了第一座PCB工廠;在退休之前,也服務過於以生產製造代工為主的台商企業,經歷過四個事業群,產品包括連結端子(Connector)、線纜(Cable)、PCB、平板電腦、以及手機等等。

談到PCB電路設計,首先要考慮的是「core chips」,也就是半導體處理器;其中一種是負責應用運算的「應用處理器」(Application Processor),另一種是負責通訊的「通訊處理器」(Communication Processor)。

除此之外,還要再考慮其他配套的數位(digital)和類比(analog)半導體晶片;接下來則是「被動零件」(passive components)。

接下來就是電路設計,包括如何在多層的PCB上,將這些零組件連結在一起;最後會考慮的是,如何透過板子邊緣的端子(connector)輸入和輸出電子訊號。當這一切都確定了之後,才輪到線纜(cable)上場。

這樣的一個思考順序,正好跟這些零組件價格有關係、也正好跟技術的複雜度有關;不過最主要的,還是「設計規範」與「設計邏輯」。

所以站在PCB電路設計的立場來看,包含半導體處理器在內的這些零組件,也不過是它的子系統、或是「一塊積木」。

但從IC設計的觀點來看,除了技術仍然依循摩爾定律在進步外,單晶片系統system-on-chip,SOC)也在快速發展,將PCB上的零組件整合進IC裡;也就是說,IC設計已經「侵門踏戶」,吃進PCB設計的地盤了。

另外在封裝技術方面,隨著物聯網產品和應用的爆發普及,SIP(System in Package)和SOM(System on Module)也有越來越多產品廠商採用;而這些也多少吃進了PCB設計的地盤。

重要的是,SOC、SIP、SOM中的「S」都是「系統」(System)的縮寫;也就是說,這些零組件層級的技術和產品,都認為自己就是「系統」。

這豈不是「一沙一世界,一花一天堂;無限掌中置,剎那成永恆」的最好寫照嗎?

終端產品的系統觀

從最貼近用戶的終端產品角度來看,最能代表其系統模型的,就是用圖片一層層解構成最小零件的「爆炸圖」;在「爆炸圖」之中,PCB通常只是一個零組件。

「爆炸圖」示意。Source: Wikipedia

除了電子部份,再加上電池或電源、散熱模組或風扇、顯示螢幕、觸控螢幕、機械結構件、外觀件、鉸鍊,甚至馬達、傳動、驅動等等,終端設備的系統更加複雜。

如果從系統整合的觀點來看,每一個終端設備只是系統中的一塊拼圖或積木,需要有線、無線網路和架構連結,還要有伺服主機和應用軟體;如果是更複雜的系統,還需要大數據、算法、雲端架構、人工智慧等要素的結合。

古人說「文人相輕」,當今的高科技技術又何必「相輕」呢?魚幫水,水幫魚,誰也離不開誰;唇齒相依,唇亡齒寒,不是嗎?

隱形路線圖

我在30幾年前參加過一個訓練課程,其中有個小組建構(team building)的遊戲,最能體現「大系統觀」,令我印象深刻。

這是個小組對抗比賽的遊戲:每個小組由5到7人組成,在空曠的地上畫好6x6的方格棋盤,兩個小組面對面各佔一邊;如果有8個小組,就需要有4個棋盤。

每個小組搭配有一個裁判,手中有一個路線圖,只有裁判看得到路線。在棋盤兩邊,小組各自有個出發點的格子,成員必須分工合作,由一位成員踏上棋盤;這位成員的前進方向有左、右、前三個選擇,只能透過猜測、試錯的方法往前走。

在開始時,每個小組都由裁判發給若干籌碼;如果踏錯格子就要罰一個籌碼,交給裁判、而且要倒退回到起點格子,然後換另外一個成員再上。如果在倒退回來的過程當中又踏錯格子,就得再罰繳一個籌碼。

直到籌碼罰光、或是限定的時間到了,遊戲就結束;如果有任何小組可以走到棋盤另一邊的終點,就是贏家。

我們當時都認為,這是個考驗團隊分工合作的遊戲;於是在遊戲開始前的準備時間,每個小組都忙著選組長、紙上畫棋盤、指定紀錄員、指定掌管籌碼及繳納的帳房、時間控制員、人肉棋子和替換順序、以及移動棋子的指揮員等等。

遊戲一開始,可以想像有多麼忙亂;每個小組的人肉棋子都有進展,逐步向棋盤另一端推進。而兩個小組的人肉棋子難免會在中途相撞,站在同一個格子裡;如果走錯了,又要各自循原路返回到出發點,互相又要讓路相閃、擦身而過。

時間結束後,沒有任何一個小組完成任務、到達對岸;於是所有學員都在抱怨時間太少,不可能完成任務。

大系統觀

這時,輪到課程老師出來講評。他首先稱讃每個小組的團隊合作,同時告訴學員們,這個遊戲的時間其實足夠讓每個小組都完成任務、到達對岸;於是學員們又炸鍋了,高呼「不可能」。

老師接著問了:「你們有沒有人注意到,棋盤對面過來的,都會和你們這邊過去的相碰在一起?」,「那麼你們有沒有人去觀察和紀錄,對方走過來的路線?」,「你們有沒有發現,兩方交錯之後,我方都會走到對方過來的格子?」

其實兩個面對面小組的裁判,手中拿的是同一個路線圖;只要有人注意到、並且記錄下對方走過的路線,在雙方交錯之後,就可以一路走到對岸。

這個遊戲的目的,除了考驗團隊的分工合作之外,最重要的就是教育學員們,當我們太專注在自己的工作上時,就不會抬起頭來看看大環境、也不會注意到競爭對手(對方)在做什麼,更加不會去「思考」策略。

這就是「策略高度」、就是「大系統觀」!

結語

「系統」的定義是什麼?不是產品價值鏈的上游或下游、不是誰比誰先進、不是誰的技術過時、也不是互相打嘴砲。

「系統」包含了產業生態的所有重要元素,也包含了環境、上下游、競爭對手、遊戲規則、產業趨勢、法律規範、專利標準等等。

「系統」最終是一種心態、是一個策略高度、是一個時間跨度,也是促成我的「大歷史觀」的一個重要因素。

https://tuna.press/?p=702

「定策略」階段,一定要有「大系統觀」,才不會專牛角尖,致使策略見樹不見林、制訂了錯誤的方向。要瞭解,錯誤的路線,絕對不會帶領我們到達正確的終點。

這個「棋盤」遊戲教導我的,就是這一點。