近年来,美国太空探索技术公司的星链低轨道大规模部署、可回收猎鹰火箭商业扭亏为盈、星舰计划拉开序幕,取得了举世瞩目的成就,其敏捷的产品开发模式同时也逐渐浮现于公众视野之中。与此同时,敏捷系统工程的理念在汽车、半导体、通信、软件等行业被广泛应用。那么,究竟什么是“敏捷系统工程”?
“敏捷系统工程”源自于上世纪80年代美国国防部提出的“敏捷性”,特指在产品研制或运行环境中,企业面对日益增长的不确定性能够做出有效的、具备竞争力的反应,并迅速推出更为满足客户需要、市场需求的产品。就敏捷系统工程所包含的模型、框架和方法等内容而言,可划分为三大类,即“敏捷系统”工程、“敏捷”系统工程和敏捷项目管理。
开发“敏捷性”的产品
“敏捷系统”工程可以理解为是针对产品“敏捷性”的开发,类似与安全性、可靠性等产品特性,也就是产品本身对于外部利益攸关方需要的变化能够通过其“敏捷”架构设计来实现快速更改。
就像大家熟知的“模块化设计”,即对拥有不同功能模块的组件,通过模块的选择和组合来构成不同的产品,以满足市场的不同需求的一种设计方法,尤其在汽车领域较为常见。
而在模块化设计理念的基础上,进而形成了“敏捷架构模式”。该方法提供了另一种崭新的“敏捷”系统架构设计路径,类似于电脑自制过程,工程师基于固定的模式(电脑主板),将模块化、统一接口规格的组件(处理器、显卡、内存条等),配置到合适的功能(插槽)上,实现产品系统架构快速生成。该方法不仅适用于产品设计场景,同样也适用于管理系统或项目团队的架构。
提升产品研制的响应速度
“敏捷”系统工程则侧重在产品的全生命周期开发模型以及表现形式等方面来提升产品研制的响应速度,以助力实现快速迭代,代表性方法之一便是“增量式模型”,可以说基本上所有敏捷项目的开发都离不开该模型的应用。
“增量式模型”是传统系统工程三大经典模型之一,很多企业都各自开发出了适用于自身产品研制场景的“增量式模型”(如SpaceX公司“螺旋式模型”)。而无论该模型如何“变化”,其本质还是强调优先实现客户较为关切的少部分核心需要,并及时将能够满足这些需要的“早期”产品交付给客户,接着在随后一轮轮的快速迭代过程中,逐步满足重要性相对较低的的需要,直至实现客户所有的既定需要。这种多轮迭代的做法同时也提供了更多“窗口期”来与广大利益攸关方(包括客户)更新不断变化的“需要”。
而近年来,不断兴起的“基于模型系统工程”则将物理领域的设计过程向前延伸至了逻辑、场景等虚拟领域,大大节省在一次建模后产品架构优化重构的成本与时间,提高了多专业间沟通效率,增加了产品设计空间的稳定性与敏捷性。在此基础上,“基于模式系统工程”更是对产品研制的深度“模式”解构,利用该方法中“系统元模型”产品数据框架,使得需求、功能、逻辑、接口和物料清单等关键要素之间参数层的耦合成为可能,实现复杂产品全生命周期“数字主线”数据快速配置的同时,大大降低了“基于模型系统工程”在大型项目中的实施“门槛”。
此外,还有诸如“敏捷全生命周期模型”等用于快速识别企业内、外部环境变化的方法,能够让产品研制对利益攸关方需要变化更加警觉。相较于传统“顺序式”的经典系统工程全生命周期模型,敏捷全生命周期模型是通过额外增加一个“环境感知”决策模块,提供了一种更加灵活的门禁管理手段,这就使得经逐层分解的复杂产品研制在受到“扰动”时,可采用这一模块让不同颗粒度的产品单元分别进入各自合适的研制阶段,而不是每次全部从头开始转段评审,同时该模型搭配“系统元模型”的使用,尤其适用于产品“系列化”的开发场景。
搭建更为灵活的项目敏捷开发环境
敏捷项目管理是指制定各种项目管理规则来让项目运作变得更加敏捷。最“脍炙人口”的方法就是Scrum,该方法源自于英式橄榄球中的“Scrum(争球)”一词,其核心是在项目周期内不断循环为期1至4周的“Sprint(冲刺,亦或称‘迭代’)”,组建包含“产品负责人”“敏捷教练”和“Scrum团队”工作小组,充分利用好五大会议(产品待办事项列表梳理会、Sprint计划会议、每日Scrum会、Sprint评审会和Sprint回顾会),并通过制定、更新和监控不同迭代周期“待办事项”来最终实现敏捷的项目管理。
Scrum其实也可以理解为从项目管理角度对产品研发“增量模型”的另一种诠释,有时Scrum会与“瀑布模型”结合使用,从而搭建更为灵活的项目敏捷开发环境。
通过以上一些粗略的介绍不难看出,敏捷系统工程其实并不神秘,虽说它拥有“琳琅满目”的模型和方法,但就如同金融业“组合投资”一样,需要使用者通过合理的组合、裁剪与调整才能实现“收益”最大化,而其本质归根结底始终是围绕着采用不同架构来促使产品研制“小步快跑”,特别适用于创新类、衍生型产品研发。
因此,对于制造类企业而言,应充分考虑结合当下经营状况、市场环境、项目特点、设计能力、管理水平等因素来量身定制自身的“敏捷策略”,营造新产品迅速推向市场的环境,建立企业“敏捷”竞争优势。