硬件项目管理面面观

IT项目本身是个很大的范畴，最初有软、硬件之分，但是随着IT项目的规模不断扩大和复杂，IT项目将必定是软硬件相互融合，相互作用的产物。 

    ·硬件项目的三个层次

    单纯从研发项目的过程来看，硬件开发与软件开发没有本质的区别，都要经历预测，分析，计划，实施，进度控制等方面。不过，硬件项目会有自身的一些特点，所以在管理中需要充分考虑。目前国内的硬件研发项目按照基础不同可以分为以下三个层次：

    第一个层次即初级层次，就是基于硬件模块的周边电路设计技术。换句话说，采用OEM别的厂家的硬件模块的方式，比如集成了CPU和芯片组的计算机主板，而在这块主板上设计出显卡、声卡、键盘等设备的周边电路。由于周边电路元器件简单，处理速度也较低，所以这一层次的技术含量最低。 

    第二个层次是基于芯片的模块设计，就像计算机的主板设计。我们知道，能够生产PC的国内厂商很多，但能够生产主板的却为数不多，就是因为这一层次的技术含量相对较高。目前大多数国内公司都是停留在这个层面。

    第三个层次是最高的层次，进行芯片设计，就像计算机的CPU和芯片组设计。这是国外大型企业如INTEL公司等所垄断的层次，目前虽然国内有少数几个公司有所动作，比如中芯微系统公司研制开发的方舟１号、方舟２号ＣＰＵ（中央处理器），但是还是缺少产业化运作和行业的群体突破。

    ·硬件项目的特点

    硬件研发项目存在着层次上的差异，但是从管理的角度看，存在很多共性的问题。国内小型的公司从事硬件开发，通常都是停留在第一层次和第二层次上，比较依赖于核心开发人员的经验和能力，风险很大，也很难运作较大的项目。而国内一些规模较大的公司，基本上是将系统分解，在单板级依然是采用小公司的做法。在笔者看来，国内公司在硬件产品上的项目管理，比软件项目管理做的还要差。这种管理上的差距不是靠引进几条芯片生产线就能简单解决的。

    硬件产品设计一般的步骤是：需求分析、概要设计、详细设计、原理图输入、PCB布局布线、制板、样板焊接、调试、与软件协调、共同排查和定位故障等等。了解各个阶段的特点，是项目经理首要的任务。当了解到这些，掌握了公司以往的经验数据，并适当分析项目的技术特点和风险，做出相对准确的预测就有基础了。一般的公司在做项目的时候都有一些原始数据积累，如单板的尺寸、工艺要求、布线尺寸和焊盘大小。这些原始数据都是经验的沉积，都可以用作将来设计的参照。

    硬件产品开发中有一个与软件不同的地方，当软件发现问题，可以修改源代码，并且能够很方便的退回原先的版本。但是，如果硬件在研发中发现问题，往往意味着当前版本的PCB作废，必须重新修改原理图，布局布线，送厂家制板，所需要的成本和时间都是毁灭性的。所以硬件研发中，预测和分析显得更加重要，而且需要有充分的风险评估和风险管理。用“重复就是最大的浪费”来形容硬件开发，一点都不为过。依照笔者的经验来看，硬件研发通常需要2-3个反复，硬件版本才能稳定。如果考虑中试和转产，反复的次数可能更多。

    ·硬件项目管理的特殊性

    硬件项目的特点决定了其管理的特殊性。一般而言，硬件项目的前期准备时间较长，只有前期准备充分，才能保证后期少出问题，少反复。前期准备包括项目的需求分析、概要设计和详细设计阶段。在这些阶段，项目开发人员要搞清楚项目的研发目标，框架结构和研发细节。这个时候也需要收集相关技术资料，阅读相关器件手册，消化相关协议。人们总是容易产生一个误区，认为看资料不算是干活，所以对于项目经理而言，研发人员的时间管理就显得特别重要。项目经理需要组织成员展开讨论会，确定项目的实现细节，研究技术难点，布置攻关任务，检查成员的进展情况。前期准备阶段结束的标志就是，项目的详细设计通过了专家委员会的审批。

    实施阶段包括原理图输入、PCB布局布线、制板和样板焊接过程。这个过程需要的时间一般是固定的，不同的公司根据项目的轻重缓急会改变制板的时间，那么相应的研发经费也会有大的变化。项目经理在这个阶段容易麻痹大意，其实实施阶段的质量控制往往会影响后续阶段的开发时间，严重的时候将会出现返工。笔者就曾经遇到过这样一个实例，某位硬件工程师将单板中最重要的芯片封装做反了，质量控制部门也没有觉察到这个问题，等到制板回来，芯片焊接完毕，才发现这一严重问题。这时候只能更改设计重新制板，项目的研发计划已经整整推迟2个月，可见质量控制在实施阶段的作用有多大。

    调试和测试阶段包括硬件调试、与软件协调、定位故障、功能测试和性能测试等阶段。这个阶段需要对比硬件的逻辑功能进行基本功能调试，并要按照前期准备阶段提出的项目技术指标进行性能测试。如果缺乏有效的时间管理和统筹安排，这一阶段也将是时间的杀手。特别是在测试阶段，将会查出很多设计上的缺陷和各种接口错误。这些缺陷和错误如果不能及时解决，也将影响后续测试计划进度。 

    中试和转产是硬件产品开发的特殊步骤，这一点与软件产品区别很大。软件开发中的测试很重要，但软件经过严格测试后，1个拷贝和另1个拷贝之间是不会有差异，然而硬件确有很大不同。1块单板，复制几十份，其功能可能都正常，但是进行成千上万数量级的生产时，由于器件参数差异和加工工艺的差异，可能故障率极高，生产出来的硬件没几块好的，这时候就需要测试，维修，甚至修改硬件设计。中试就是要将这些问题全部挖掘出来，确保设计的可靠性和可生产性。另外，在产品批量生产的时候，有效的测试手段，有助于进行加工故障排查、调试，以提高生产效率和成品率。

    
·质量管理是生命线

    事实上，硬件产品在质量控制管理上需要投入很多力量。国内硬件设备制造商分为几类，一种是传统的加工企业，这种类型的企业通常都做一些代工，研发需要较少，因此，其质量保证的投入显然大于研发；还有一类是设计工作室类型的小公司，本身偏重设计，产品的生产是委托加工的，因而研发投入更大，而质量保证的力量很少；此外，还有像中兴和华为那样规模较大的IT企业，其研发投入相对较大，原因是产品更新换代速度较快，研发人员会参与到转产过程中去，也就是说，研发人员分担了一部分质量控制的工作。

    普通的硬件产品生产线，其质量检测的切入点，通常依赖于设计本身，批量生产的产品本身就具有质量控制的考虑，也就是前面说到的可靠性、可测试性、可生产性。经过正规中试的产品，已经具有了测试流程和检测标准以及相关的工艺文档。在正式生产前，还有一个是生产过程，目的就是用来实际测试有关流程、标准、工艺文档的效能，并提出问题加以改正。

    谈到硬件产品的生产、管理和运作，就必然要谈谈6西格玛。"σ"是希腊文的字母，是用来衡量一个总数里标准误差的统计单位。一般企业的瑕疵率大约是3到4个西格玛，以4西格玛而言，相当于每一百万个机会里，有6210次误差。如果企业不断追求品质改进，达到6西格玛的程度，绩效就几近于完美地达成顾客要求，在一百万个机会里，只找得出3.4个瑕疪。6西格玛是全面质量管理和运作的一种系统方法，相对于硬件生产的实际来说，比较宏观，或者说，前面提到的流程和方法，必然是6西格玛的一个具体组成部分，一个成功执行6西格玛的公司，质量会控制得很好。

    摩托罗拉的经历就是一个很好的例子。从70年代到80年代，摩托罗拉在同日本的竞争中失掉了收音机和电视机的市场，后来又失掉了BP机和半导体的市场。1985年，公司面临倒闭。一个日本企业在70年代并购了摩托罗拉的电视机生产公司。经过日本人的改造后，很快投入了生产，并且不良率只有摩托罗拉管理时的1/20。他们使用了同样的人员、技术和设计，显然问题出在摩托罗拉的管理上。在市场竞争中，严酷的生存现实使摩托罗拉的高层接受了这样的结论："我们的质量很臭"。在其CEO的领导下，摩托罗拉开始了6西格玛质量之路。今天，"摩托罗拉"成为世界著名品牌，1998年，摩托罗拉公司获得了美国鲍德理奇国家质量管理奖。他们成功的秘密就是6西格玛质量之路。是6西格玛管理使摩托罗拉从濒于倒闭发展到当今世界知名的质量与利润领先公司。

    总而言之，硬件项目的管理更多地体现在细节的管理，细节到每个设计、每次改动、每天操作。只有从细节入手，重视硬件产品的质量，采用6西格玛的质量管理模式，才可能使企业在竞争激烈的市场生存下来。

原文转自：http://www.ltesting.net