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如何做好项目管理是个老话题，达到把人类送往月球，火星，小到搬一次家，做一道菜，都可以作为一个项目来管理。东方的思维方式和西方的思维方式，往往还是有很大不同。东方善于从大局，整体战略考虑，西方则更善于用逻辑严谨的架构去分析和处理事物。这点儿在餐饮业我们有直观的体会。我们的大厨做菜，一般都会用很多模糊的词汇，比如少量，一些，一匙等。而西餐馆像麦当劳，炸个薯条都会有很细致的流程，会规定薯条的长短粗细，油的温度，时间的长短。我们很难说，麦当劳的薯条会比爆炒腰花好吃，但是它可以通过流程化的管理，快速的把餐厅开到全球，复制中餐馆却比较难。 我们今天不是要做菜，而是要看一下要把人类送往火星的NASA，它的研发流程，有哪些重要的环节，然后在自己的工作中是否有些可借鉴之处。内容来源于NASA官方的系统工程师手册，它从系统工程师的角度，让我们了解如何应对像登陆火星这种挑战。 系统工程师的目标和基本职能 系统工程，是指一种跨多学科的方法论，它涵盖系统的设计，实现，管理，运行以及退役。它是一门整体的、综合的学科，它需要从很多不同工程师的角度进行评估，包括结构工程师、电气工程师、机械设计师、动力工程师、人因工程师(human factors engineers)等等。有时候这些因素是彼此冲突的，这就需要做出最优的决策。所以一些工程师眼中的铁律，放到系统级就不一定是正确的。 管理一个项目通常涉及到三个大的方面：技术方面；项目团队；成本和进度。系统工程师需要关注的是，技术因素对做最终决策的影响，并向项目经理做出反馈。系统工程师不仅要保证把设计做好(get the design right)，更重要的是做正确的设计(get the right design)，以达到客户的期望。总之，系统工程师要掌握平衡的艺术，在复杂的系统中对组织，成本，技术做出权衡取舍。 大的项目会有整个专职的项目经理，和好几个系统工程师，而对于小公式小项目来说，一个人往往身兼数职，既是项目经理，又是系统工程师，甚至又是工程师，还是老板。即使是一人身兼数职位，我们仍然能从大项目的管理流程借鉴很多思想。  图片来源：NASA Systems Engineering Handbook 流程 主要分为三大块：系统设计(system design), 产品实现(product realization)和技术管理(technical management).  如上图所示，整个系统工程(Systems Engineering)被划分为17个流程，其中1至9是需要按顺序进行的流程，10至17是贯穿整个产品生命周期的。 左边从上到下是从客户需求，一步一步分解到设计方案，叫系统设计流程。最后要分解到什么程度呢？就是组成系统的每个部件，要么自己设计，要么有可以重用的设计，要么可以从外面买到。再看右边由下至上，从产品实现，集成，到交付用户，叫产品实现流程；中间是计划，控制，评估，决策等管理流程。 项目阶段的划分和要点摘抄 项目按照生命周期来说，划分为3个大阶段，7个小阶段： 预研阶段 Prep-Phase A, Concept Studies 概念研究。在此阶段，广泛研究可行的方案，以及这些方案的可行性，起草系统级的项目需求，大致评估性能，成本，完成时间。找出技术关键点。最后要有仿真结果，分析报告，或实物模型等输出。 规划阶段 Phase A, Concept and Technology Development 概念和技术设计。要确定新系统的可行性，明确系统级的需求，需要研究哪些技术，以及项目管理计划。同样需要搞出点儿仿真结果啊，模型啊，这些东西。还有就是确定商业方面需要做的研究。 Phase B Preliminary Design and Technology Completion 初步方案设计和技术实现。项目细化到足够满足需求。确定组成系统的每一个产品的需求，并完成它们的初步方案设计。做出实体模型或原型机，产品的定义，各部分之间的接口文档。商业研究要有结果。 实现阶段 Phase C Final Design and Fabrication 最终设计和生产。完成每一个子系统的设计，包括硬件，软件。 Phase D System Assembly, Integration and Test, Launch 系统安装，集成测试，发布。在此阶段每一个系统部件都需要完成测试，完成软硬件的集成，确定系统能满足需求并准备交给用户使用。 Phase E Operations and Sustainment 系统运行和维护。在运行期间确定系统能满足最初的需求，并提供支持。实施运行计划。 Phase F Closeout 系统结束。实施分解报废计划，分析运行期间的数据，以及返回的样本。 在这每一个阶段，可以使用前面17个流程中的哪些，有详细的表格，我们不在此一一列出，有兴趣的同学可以自己下载学习。 随后举了个例子，具体如何使用流程。比如在预研阶段，除了做原型定义，还有一个很重要的就是确定运行场景，尽可能包括各种可能性，包括最坏情况。然后在这些场景里模拟原型定义的是否科学合理，是否忘掉了某些东西，各部分需求之间是否有冲突。这些非常重要，因为随着项目真正展开，系统会变得越来越复杂，难以理解和发现问题。在之后的每一个阶段也是要不断严格的依照流程，每一步完成之后再开启下一阶段。 什么是设计验证和设计确认 设计验证，通过性能测试，分析，检查或演示等手段，提供产品已经达到了产品规范的要求。 设计确认，通过实际或模拟场景下的测试，分析，检查或演示等手段，证明产品可以完成用户需求。 这里需要注意的是，NASA认为设计确认可以在产品开发的每一个阶段都可以进行，比如用模型来做，而不是像通常大家认为的，只有在设计验证之后，只有用实际产品才能做。而且越早进行，代价越小，这感觉还是挺有道理的。 要马儿跑，还要少吃草 系统工程师的目标，是要用最少的花费，去建造一个能安全可靠完成任务的系统。有效又好用和少花钱往往又是矛盾的，所以要做好平衡。 尽早发现问题 成本会随着项目的推进指数型上升，这个很容易理解。关键是在此过程中，要动用各种验证手段去尽早地发现问题。在项目后期再提出设计哪里要改动，代价是巨大的。 对系统工程师的能力要求 与之前提到的17项流程对应，对系统工程师也有17个方面的非常详细的能力要求。就拿其中一项技术规划(Technical Planning)来说，要做的事情有：做出计划并管理每一个技术流程；技术路线规划和储备，确定技术报告该怎么写；什么情况下可以开启下一个流程，如何做技术评估；识别出关键技术问题；不同领域之间如何合作；数据如何管理；技术风险管理；有哪些工具和方法可以用；外部技术资源如何获得；获得利益相关方的认可；下达工作指示以推进项目。 要求非常细，总共有上百项要求。根据能力不同，分为4个等级：技术员工，团队领导者，项目系统工程师，总工程师。看来NASA不好混啊！ 未完待续。。。 参考资料： NASA Systems Engineering Handbook. NASA Systems Engineering Processes and Requirements. 扫码加入嵌入式交流群： |
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