目前我们无法确定产品开发流程的起源,但人们普遍认为现代产品开发流程的早期雏形源于20世纪60年代前后的化工行业。当时在化工行业出现了产品开发项目的阶段划分。如果用今天的眼光来审视这个阶段划分,那么它是粗糙且简陋的,但这种将开发项目进行阶段划分的形式给后来的产品开发流程建设奠定了基础。今天企业内部广泛流传的产品开发流程也是基于这种形式逐步成型的。
多年来,很多学者都在研究如何帮助企业建立一套行之有效的产品开发流程。其中,罗伯特·库珀(Robert G.Cooper)先生可以说是最杰出的世界顶级专家。库珀先生于20世纪80年代建立了一套产品开发流程的管理技术,即门径管理系统(Stage-Gate System,SGS)。该管理技术被广泛应用于世界范围内各大企业的新产品开发流程的建设与管理,是一种非常有效的开发流程管理工具。
门径管理系统是库珀先生从很多企业的产品开发项目实例中提炼出来的,它的核心思想是希望企业可以集中资源将产品开发的效率提升至最大化。其有两个核心理念:
· 做正确的(产品开发)项目。企业严格筛选项目机会,只做符合企业战略,以及能为企业发展带来积极意义的(产品开发)项目。
· 把(产品开发)项目做正确。开发团队利用跨职能团队的资源,双方积极合作,准确把握客户需求,开发符合客户或市场需求的产品,同时减少浪费。
在门径管理系统中有三个最基本的要素,分别为阶段、关卡、关卡决策。
1. 阶段
阶段(Stage),即门径管理系统中的“径”,是指产品开发流程被划分后的各个过程组。这些阶段各自有各自的使命,是产品开发的主要增值过程。产品开发团队在各个阶段内执行产品开发的各项活动,完成指定的阶段交付物,逐步实现产品的功能,以满足客户需求。
2. 关卡
关卡(Gate),即门径管理系统中的“门”,是指在产品开发流程各个阶段的尾端对该产品开发的可交付成果的评审活动。该评审活动是企业管理团队对产品开发团队在某个阶段的产品开发的整体评价,评价对象包括但不限于产品开发的财务指标、市场环境、客户需求满足度、交付物质量、项目风险等。不满足阶段交付目标的产品开发不能通过该关卡,也就是说,产品开发在本阶段的交付如果不能通过关卡的评审活动,那么将不能进入下一阶段。每个阶段的关卡都有自己独特的评审标准。
3. 关卡决策
关卡决策(Gate Decision)是关卡评审活动的输出结果。企业管理团队在评审了产品开发团队的阶段交付成果之后,根据评审结果,将做出通过(Go)或不通过(No-Go)的决策。这对于产品开发有着至关重要的影响。例如,不通过关卡决策的项目,将不能进入下一阶段,该项目还可能面临暂停(Pending)或被中止(Kill)的风险。在某些特殊条件下,产品开发项目可能带条件地通过(Conditional Go)当前关卡,这种特殊条件由企业自行决定。
在门径管理系统的核心思想指导下,该系统将产品开发流程分成若干个阶段,这些阶段具有明确的时间属性,是有前后顺序的。具体阶段划分如图4-2所示。
图4-2 根据门径管理系统划分的产品开发流程
在门径管理系统里,各个阶段分别被赋予不同的核心任务,并前后串联形成完整的产品开发流程。这些阶段的核心任务如下:
(1)发现阶段:这是产品开发需求的收集阶段。企业获取客户需求或市场需求,并将其转化为业务机会。本阶段的关卡评审以创意筛选为主。
(2)阶段1:定义范围。这是确定新产品范围的阶段。企业将定义产品开发的主要目标,并确定该产品开发与企业战略的一致性问题。本阶段的关卡评审以确认项目是否可实施为主。
(3)阶段2:商业论证。这是企业对产品开发的商业价值判断,根据对客户和市场的整体判断,确认该产品是否能为企业带来预期价值。本阶段的关卡评审以评估该产品是否值得开发为主。
(4)阶段3:开发。这是产品开发团队实施产品开发的主体阶段,也是实现产品基本功能的阶段。本阶段的关卡评审以产品(原型/样品)是否满足预期的基本功能为主。
(5)阶段4:测试与验证。这是产品不断被测试,并且根据测试结果不断修正、改进、优化的过程,直至产品通过完整的验证环节。本阶段的关卡评审以确认产品完全满足客户需求为主。
(6)阶段5:上市。这是产品流向市场并为企业带来价值的过程。由于这是一个持续的过程,所以没有明确定设定该阶段的关卡。一般情况下,产品开发在本阶段结束。
(7)上市后审查:严格来说,这不是一个阶段,而是产品开发结束后,企业在一个预定的时间点进行项目后期评审的活动。该评审主要是为了考察产品开发是否达到了预期效果,主要是进行财务上的符合性评审。
门径管理系统对后来各种产品开发流程的建设有重大意义。几乎可以认为,今天各企业内部的产品开发流程或多或少都有门径管理系统的影子,这些流程都可认为是门径管理系统的衍生应用。
在早期的门径管理系统中,产品开发的阶段被划分了,但由于产品的多样性,仅使用一套阶段划分方法不可能满足所有产品的开发。如何规划这些阶段的划分,并且保证这些阶段可以帮助企业更好地管理产品开发流程成为一个新课题。
在20世纪80年代中后期,美国PRTM公司(Pittiglio Rabin Todd & Mcgrath,一家全球领先的研发咨询机构)提出了产品及周期优化法(Product And Cycle-time Excellence,PACE),即PACE系统。
PACE系统是对门径管理系统的一种补充。在门径管理系统的基础上,该系统构建起一种评价和管理项目的机制,并且用这种机制来实现产品开发过程的优化。这些优化包括企业如何正确地划分项目阶段,如何有效地利用跨职能团队的资源,如何确保设计的有效性等。
与其说它是一种与产品开发流程相关的系统,不如说它更像一套管理开发流程的基本准则。在PACE系统中有七个要素,这些要素结合在一起,形成一个产品开发的通用框架,可普遍适用于各种产品的开发过程。PACE系统的七个要素分别用于项目管理和跨项目管理。表4-1显示了这些要素的具体内容和特点。
表4-1 PACE系统的七个要素
PACE系统中的这七个要素不能单独工作,必须有机地结合在一起共同发挥作用。
1. 阶段评审流程与高效决策
PACE系统要求组织形成一个可以对项目进行管理和决策的管理团队,称为产品或项目评审委员会(Product/Project Approval Committee,PAC)。该团队在项目阶段的尾端,即关卡评审时,通过PAC会议对项目进行评审。该评审是代表组织对新产品开发过程的主动决策,在整个产品开发周期内来认可、修改或否决产品开发的阶段成果。
PAC成员不宜过多,通常在10人以内,一般都由各个职能团队的最高负责人和业务团队的关键负责人组成。PAC会议是有机制、有规则的结构化决策会议,而不是简单地发布命令或纯粹的项目汇报。
PAC会议通常分成两部分。第一部分为项目团队的工作汇报,聚焦于产品开发在当前阶段的成果和项目对客户需求的满足程度。同时,项目团队应陈述当前风险和团队力所能及的改善措施,并向PAC请求进一步的资源支持和其他各种形式的帮助。第二部分为PAC对项目的评审和决策,聚焦于项目是否可以进入下一阶段。PAC应结合企业的产品战略和资源消耗情况,做出合理的判断,并分配新的资源。如果存在多个开发项目的资源争夺问题,PAC应协调各个团队,并做出必要的项目取舍。PAC会议的决策通常就是对项目做出通过(Go)或不通过(No-Go)的决策。
2. 项目组织的核心团队法
PACE系统建议项目团队建立核心团队和扩展团队。核心团队,也称产品开发团队,是产品开发团队中的核心小团队。产品开发团队通常由各职能团队的项目参与者或代表组成,这些人都是各自职能团队的核心人物,或者对本项目来说是关键角色。扩展团队是项目团队中除去核心团队成员外的其他相关人员或团队的统称,他们来自更多的职能团队,分别在产品开发过程中扮演相应的角色,是最终实现产品交付的中坚力量。
PACE系统希望核心团队成员来自不同的职能团队,那么在产品开发过程中,他们就相当于小型化的PAC,在项目团队内部行使任务分配、管理和执行等工作。核心团队成员都是被各自职能团队所授权的人员,他们可以在各自的职能团队内获取或调动一些资源来支持项目。项目经理对核心团队成员发布主要任务,并通过他们再与各职能团队的成员(含扩展团队成员)进行协作来实现产品交付。在这个过程中,各职能团队可以并行工作。PACE系统要求各职能团队的负责人充分信任项目团队并且支持他们的工作。
3. 结构化的产品开发
PACE系统要求产品开发在执行时进行分层次的管理。这种做法类似于制造企业现场质量管理体系中的分层审核机制,即不同层级的员工分别要对产品开发项目做出贡献。这是一种结构化的产品开发机制,要求产品开发计划至少划分成三个不同的层次:管理层、核心团队层和执行层。其中,管理层的工作计划聚焦于项目的综合治理,把握项目的整体绩效;核心团队层的工作计划则聚焦于项目执行过程中的任务分配,核心成员将分解项目的核心任务并将其落实到各职能团队;执行层的工作计划则聚焦于项目的工作细节,即如何具体地将产品开发出来,或者如何更好地满足客户需求。
4. 设计技术和自动开发工具
PACE系统强调科学开发产品的重要性,并要求产品开发过程中尽可能应用先进的设计或开发技术,包括计算机辅助设计类的开发工具。PACE系统要求减少人类活动的主观影响,即尽可能采用已被验证的可自动进行产品开发的工具。
在产品开发过程中,产品开发团队可以使用计算机绘图等手段来取代传统的手工绘图的模式,使用计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)进行物理模型绘制,使用计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)求解分析复杂产品的各种物理性能,以实现应用模拟和优化设计的目的。
产品开发团队可采用先进的项目管理方法以优化项目执行过程。人力资源管理、供应链管理等都是有效促进产品开发过程的工具。
5. 产品战略
企业需要制定有效的产品战略。在PACE系统中,企业开发什么产品并不是由管理层拍脑袋来决定的,而是根据企业既定的产品战略来决定的。那么,企业需要制定从产品战略到产品平台、从产品平台到具体产品的一系列开发活动。这些开发活动应系统化存在于企业的发展计划中,并通过产品路线图和技术路线图来指导具体的产品开发项目。
在制定产品战略时,企业应考虑项目的选择标准,以减轻企业的资源负担。一些项目筛选的方法,如战略水桶法(自上而下的选择)或标准列表法(自下而上的选择)可以保证产品开发项目与产品战略的一致性。这两种方法的具体内容将在第5章分享。
6. 技术管理
技术管理是企业持续开发产品的动力源泉。我们可以把技术管理的理念与前期技术开发(见3.6节)结合起来。企业为了更好地开发产品,需要足够的技术储备。在产品开发之前,企业需要根据既定的技术战略来研究开发产品所需的技术基础。这个过程就是典型的前期技术开发和技术转移的过程。虽然前期技术开发会耗费企业巨大的资源,但这是产品开发成功的关键因素。无论什么样的技术开发,一旦形成可交付成果,技术开发团队就要将技术平稳转移到产品开发团队,并应用于新产品开发过程。
7. 管道管理
管道管理是平衡企业资源、试图将企业资源利用率最大化的管理手段。在有些企业中,管道管理也称队列管理,因为资源的限制,企业不可能同时启动所有的开发项目,总有一些项目在排队等待启动或继续执行。管道管理常用漏斗状的图示来表示客户需求或设计概念被优化、排序、筛选的过程,在这个过程中,这些需求或概念的数量在不断减少。
管道管理可以体现管理团队的意志,有些企业的高级管理者可能根据个人喜好来决定项目队列中的优先级。但在PACE系统中,企业应采用先进的IT手段,使用资源计算等方法,并配合产品战略的一致性评审,从而形成决定项目优先级的最佳方式。
PAC对管道管理负主要责任,需要平衡管道流量(进行中的项目数量)和企业当前的资源消耗量,不盲目扩张,同时将错过项目窗口期(项目仅在该期限内完成交付才产生价值)的潜在损失降到最低。
如果用今天的眼光来看待PACE系统,我们会发现该系统存在很多不成熟的地方。但瑕不掩瑜,PACE系统为产品开发流程规划了非常细致且可执行的方案,其中的很多设置被一直沿用至今,并成为各大企业产品开发流程管理的核心配置方案。著名的集成产品开发(IPD方法)就是在PACE系统的基础上衍生出来的。
在产品开发流程的历史上还有一个非常著名的开发流程,即集成产品开发(Integrated Product Development,IPD),即IPD方法。IPD方法最早也源于PACE系统,强调产品开发是一项投资决策,强调产品创新;要求研发一开始就把事情做正确;强调跨职能的产品开发团队有效协同工作,通过采用异步开发模式(也称并行工程)来提升开发效率。该方法主张结构化的产品开发流程,并提倡通过产品结构的重用性等方式来优化产品设计,降低开发风险。
IPD方法是一套产品开发的模式、理念与方法,是结合门径管理系统和PACE系统核心理念的开发管理方法。它具备了门径管理系统和PACE系统的典型特征,并在此基础上进行了扩展,使之成为可匹配绝大多数产品开发的具体流程。
IPD方法最早(20世纪90年代初期)被IBM公司应用并获得了巨大成功。在国内,华为公司是最早引入该方法的企业之一。华为公司通过长期的内部整理、消化和发展等一系列过程,形成了具有华为特色的IPD方法。国内很多企业也以华为公司推行IPD方法的经验作为参考来推行IPD方法,这个做法可行但不推荐。因为IPD方法需要与企业的管理组织深化融合,需要一整套管理配置来发生作用,无法通过简单地对其他企业进行复制来获得成功。
图4-3是IPD方法的典型配置示例。在实际应用的过程中,几乎所有企业都对IPD方法进行了深度定制,以满足本企业的业务特征。由于IPD方法建立在PACE系统和门径管理系统基础上,因此IPD方法基本满足了这两个系统的所有特征,只是在具体实现方式上略有差异。在图4-3中,一些团队配置分别与PACE系统中的一些配置对应,这些配置大致被分成四个团队和三个过程,以及各种子流程模块与工具。
图4-3 IPD典型配置示例
1.集成组合管理团队(Integrated Portfolio Management Team,IPMT)
集成组合管理团队,即PACE中的PAC,实现产品组合的综合治理,对开发项目的阶段成果进行评价与决策,同时管理产品/项目的组合管理战略。集成组合管理团队是企业管理产品开发的最高管理团队,通常由企业各职能团队的负责人与企业的最高管理者组成。
集成组合管理团队的负责人通常是企业的最高管理者,也称集成组合管理团队主席。
2.产品管理团队(Product/Portfolio Management Team,PMT)
产品管理团队是企业内对产品开发进行规划和管理的团队,通常由面向客户或市场的相关团队核心成员组成,如市场、销售、产品和服务等。该团队负责企业的产品战略和产品路线图,并通过集成组合管理团队的管理活动将产品开发需求传递到产品开发团队。
产品管理团队的负责人为LPMT,其中L的意思为领导者(Leader),下同。
3.产品开发团队(Product Development Team,PDT)
产品开发团队与PACE系统中定义的同名团队完全一致,通常还特指产品开发团队中的核心团队。该核心团队由各职能团队的指定项目参与者构成,是承接项目任务并指导产品开发团队的其他成员(含拓展团队成员)完成具体开发细节的管理团队。
产品开发团队的负责人为LPDT。
4.技术开发团队(Technology Development Team,TDT)
技术开发团队,即传统意义上的技术开发团队,通常负责前期技术开发,是产品开发的前期开拓者。技术开发团队负责产品开发过程中的技术支持,包括新技术的开发与转移,以及解决产品开发过程中的技术难题。有时技术开发团队也需要面对产品售后服务过程中收到的各种客户反馈(技术类故障反馈等)。
技术开发团队的负责人为LTDT。
5.市场管理过程(Market Management Process,MMP)
这是产品管理团队对市场需求或客户需求管理的过程,该过程贯穿整个产品开发的生命周期,远长于单个产品的开发过程。产品管理团队在研究市场信息的过程中,确定企业的客户细分市场,制定相应的产品开发战略,并将其作为产品开发过程的重要原始输入。该过程的前端呈现漏斗状的区域,即典型的管道管理之一。在这个过程中,大量的原始市场需求在通过产品管理团队的层层筛选之后,数量逐渐变少但可行性得到提升。
6.产品开发过程(Product Development Process,PDP)
这是产品开发的核心过程,即具体实现产品功能、满足客户需求的过程。该过程也是本书分享的主体内容。产品开发团队通过各种开发活动,运用各种开发工具,以最终实现产品交付。在该过程的前端呈现漏斗状的区域,是典型的开发项目的管道管理。产品开发团队在对实现客户需求的概念设计进行研究和评审后,概念设计的数量逐渐减少,最终成为确定的产品设计。
7.技术开发过程(Technology Development Process,TDP)
这是产品前期的技术开发过程,通常早于产品开发过程。技术开发过程的提前量取决于企业的技术开发战略。有的企业会在技术开发过程结束后,即技术确定开发完毕且应用成熟之后,再启动产品开发过程。但依据IPD方法的理念,这种方式会使产品开发过于漫长,建议产品开发活动在技术开发过程的后期论证阶段就逐步介入。如果技术开发过程的成果转移(技术转移)可以同步于产品开发过程进入产品开发和验证阶段,那么其开发效率是最高的。当然,这样做会增加一部分产品开发的风险,需要技术开发团队提前规划和考虑。
除以上配置外,IPD方法还非常强调公用模块(Common Building Block,CBB)的建设。公用模块即多个产品可共用的设计模块。合理运用模块化设计,可以提升部分产品(模块)的复用率,从而大幅度提升产品开发的效率。这部分理念与前文3.3节产品架构设计的理念一致。
IPD方法是指导企业进行具体产品开发的经典方法。当今,各大企业几乎都具有等同于IPD方法所描述的产品开发流程,只是它们各自的名称不同,如LEANPD、PCP、M-Gates、GPD和EPD等。这些方法虽然称呼不同,但本质都是类似的,都是企业实现产品开发的有效手段。