作者：吴伊凡、Elia Berteletti、Stefan Frank、Pascal Haazen、André Rocha
许多人误以为敏捷方法只适用于软件开发领域，不适用于实体产品的硬件开发，但其实并非如此。从源头看，敏捷方法原本便是用于硬件开发的一种实践（见侧栏“敏捷简史”）。直到2001年，一群软件工程师开始大力推广敏捷，敏捷方法才逐渐应用于软件开发[1]。
二十年后，敏捷的硬件开发强势回归，然而挑战依然还在。早在2017年，四分之三的受访企业领导便已将敏捷列为短期重点工作，但只有4%表示其组织已完成敏捷转型[2]。2020年的一项研究表明，打破现有工作模式是企业面临的最大阻碍[3]。
敏捷简史
敏捷方法的历史既丰富多彩又充满争议。有人称早在1620年，弗朗西斯·培根（Francis Bacon）便提出了这一科学的方法[4]。企业对敏捷方法的应用至少可以追溯至20世纪30年代，当时贝尔实验室（Bell Labs）将“计划-执行-查核-行动循环”（PDSA循环）应用于产品和流程的改进，早于敏捷在计算机及软件中的应用。20世纪60年代，洛克希德-马丁公司（Lockheed Martin）建立了自己的“臭鼬工厂”（skunk works），该项目的小型开发团队摆脱了传统的工作模式，且不受管理层级束缚，从而充分发挥了团队的自主性。
敏捷思维的规模化应用真正始于20世纪90年代。当时时代浪潮汹涌，初创企业和大型组织都在寻求更加灵活的模式加以应对。2001年，17名软件开发工程师在美国俄勒冈州举行了一次会议，深度探讨了如何缩短开发时间及加快新软件上市速度。不到一年后，这些工程师再度聚首，并公开发表了“敏捷软件开发宣言”（Agile Manifesto），其中提出了四大核心价值观：
- 个体和互动高于流程和工具
- 工作的软件高于详尽的文档
- 客户合作高于合同谈判
- 响应变化高于遵循计划
如今，企业正以前所未有的规模在软件和硬件开发中尝试敏捷、运用敏捷。落后企业若不加快步伐，将面临愈发落后的风险。
在敏捷模式下，企业文化崇尚以人为本、快速学习、快速决策，“变化”将不再是一种负担，反而成为了一种竞争优势。敏捷方法既可用于硬件产品开发，也可用于硬件和（嵌入式）软件相结合的系统开发。在航空航天、汽车和消费电子等诸多领域，软件与硬件在嵌入式系统中高度交织（如自动驾驶和信息娱乐系统），而敏捷能为这种高度复杂和相互依赖的系统“减轻负担”。在上述领域，模块化（却密切合作）的团队规划绩效明显优于传统的线性规划。以中国一家B2B供应商为例，在其组织新建的24个敏捷团队的相互协作下，仅在实施变革的两年内，公司新产品的平均上市时间便缩短了20%。
从线性流程到迭代流程
通常情况下，研发（R&D）中的开发部分都呈现出高度的线性化。从概念到设计，再到打样、测试、修复Bug，到最后的定型，有着一条既定的开发路径。由于团队需遵守项目初试设定的要求和范围，且一切以产品量产为导向，因此这种方法通常被称为“瀑布模型”（waterfall model）。但这种模式的弊端是：当产品问市时，客户的需求可能已部分或完全改变。这不仅会“打击”到工程师，更会让公司蒙受损失。相比之下，“敏捷软件开发宣言”倾向在每个阶段都形成反馈机制，从而避免线性方法的缺陷（见图1）。
当然，敏捷不仅是一种迭代和渐进的工作模式。它对硬件开发的良好适用性，也在于个体可在敏捷框架内形成稳定、专注、团结的团队（见图2），员工可较长期与相同的团队成员一同奋战。而在传统的团队架构中，成员常会随着项目变动而频繁变动。
这种团队的稳定性能提高开发成果的可预测性，让团队避免陷入“初建期——磨合期——规范期——绩效期”的无限循环[5]。在敏捷模式下，团队会集中于“绩效期”。这种稳定和一致性可为企业打下夯实根基，让敏捷型企业在遇到新的价值创造机遇时，能够快速调配人员并调整工作重心[6]。
敏捷团队往往提倡同址办公，并拥有专项工程师。团队始终专注在同一个项目中，前一个项目结束后，会马上转战下一个项目。这种专注于项目地推进和成果交付可以大大地强化个人和整个组织的持续学习。
这种组织结构也从根本上颠覆了部分企业的工作模式。长时间以来，项目的人员配置都以公司预算和现有员工资源而定，同一名员工可能需要在同一时间内负责多个项目。与之相反，敏捷方法优先考虑“单一目标”（single purpose），即一名员工一次只负责一个核心项目，实现一个目标，磨练一套技能，关注一个优先事项。上述原则适用于整个团队，因此所有成员都能全身心专注于手头的项目，向着共同的KPI和时间节点迈进。
基于我们对20多家企业过去5年情况的分析，上述的敏捷方法也同样适用于硬件开发。在汽车、消费电子、工业工程和医疗技术等领域，实现敏捷转型的上市公司在一系列研发指标上都实现了业绩增长，包括质量、生产力、可预测性和员工满意度。某些行业的产品上市时间甚至提升了60%（见图3）。
设计敏捷开发组织
敏捷转型需要思维模式的改变。因此，有效的敏捷转型既要全面，又要不断迭代。要“全面”是因为转型涉及企业的方方面面，要“迭代”则是因为转型对灵活性的要求较高。针对硬件的敏捷产品开发保留了针对软件的敏捷原则——灵活、演进和迭代。但考虑到硬件产品和业务的物理特性，敏捷原则需相应调整。为了进一步推动转型，公司领导和管理者可锁定五大主要领域：战略、结构、流程、人员和技术[7]。
一、组织战略：敏捷型组织的工作核心是创造价值，满足客户生命周期每一阶段的需求。敏捷型组织运用了自身分散和灵活的属性来进行价值创造，并制定了共同的目标和愿景，确保组织上下齐心协力向着共同的目标迈进，即“北极星”。
“北极星”能发动全体员工倾情投入，促使全组织贯彻共同愿景，并为关键工作提供战略指引。有了严谨的方法论和框架作支撑，员工便能清晰了解工作流程，并明确优先工作事项。
然而，真正围绕价值推动组织转型的硬件产品公司并不多，导致产品开发环节也难免受到影响。为了改变这一现状，欧洲某工业企业集团在全面推广敏捷之前，制定了明确的“北极星”，并向组织上下清晰阐述了目标市场、客户购买标准，以及这些标准如何与高级产品功能相匹配，为敏捷转型奠定了坚实基础。
二、组织结构：在敏捷开发组织中，多数工程师团队构成都较为稳定，团队成员也都尽职尽责。如果团队共事时间足够长（通常至少一到两年），成员间便可独立地在各自的领域深耕专业技能，而非由于在不同团队之间来回切换，每次都要扮演不同的角色。
某大型复杂设备制造公司根据产品功能组建了敏捷团队，以满足产品组合需求。各大产品应用的功能均由专门特性团队负责，如此一来，他们可从不同产品线中获取对特定功能的深刻认知。这种对产品的深度理解和团队稳定性，有益于团队成员找到不同产品的共性。专注于功能分解的组件团队则会关注设备的重复使用机会，从而最大限度地减少浪费，降低材料成本。
稳定的团队还有另一大益处：团队能始终处于“绩效期”阶段，无需在其他环节浪费过多时间。长期相处可让成员增进彼此了解，通过协作取长补短。在所有人都能发挥独特优势的工作环境，“生产”将变得更加高效，也有助于催生最佳实践。
三、组织流程：在敏捷模式下，团队专注于快速迭代和实验循环。他们通常会在一两周的时间内，“冲刺”完成“最小可行产品”（MVP），定期跟踪进展，确保按时交付。在向敏捷过渡时，迭代和增量流程可与传统的范围界定、商业可行性分析、开发、测试和验证等流程（即门径管理流程）同时进行。两者的结合可谓是两全其美：门径管理指引大局观和里程碑，而敏捷方法则指引日常工作运营。
麦肯锡帮助20多家公司成功推动落地了“敏捷硬件开发”项目，每个项目都结合了门径管理流程和敏捷工作方式。对这些企业而言，二者相辅相成——门径为在企业提供了结构化的长期视角，敏捷又为企业提供了灵活性和自由度。
四、组织人员：无论组织敏捷与否，影响其绩效的最大因素还是员工。由于敏捷转型会打破旧有工作模式，可能会给员工带来不安情绪。因此，组织可给予团队成员更多鼓励，尤其是硬件开发环境中的工程师，可更多地激发他们的主人翁精神。
以一家飞速发展的先进电子产品制造商为例，其研发部门每年都有数千名新工程师入职。由于开发环境复杂，各团队互相依赖，例如A团队需要B团队的输入才能进行输出。此时，新人的涌入只会让产品交付延误更为严重，只有30%的MVP能够按时完成。但通过提高团队成员的主人翁精神，敏捷转型能帮助团队更好地确定优先事项，进而提高产出的可预测性和交付率。自转型以来，交付成果完成率提升了80%，生产流水线整体上也更加顺畅和高效。
五、技术工具：领导者可利用敏捷转型部署数字化工具，为团队提供支持。这种支持可以通过三种方式实现：一是确保模块化设计能够随市场需求变化灵活调整。例如，使用现场可编程逻辑门阵列（FPGA）而非单用途芯片，可以保证在不增加太多成本的情况下实现潜在的后期变更；二是采用有利于大规模信息共享的协作工具，例如，建立知识管理系统或待办事项管理软件；三是部署虚拟集成或设计仿真等数字化和增材制造工具，加快设计进程，摆脱过往漫长而昂贵的硬件交付周期。
为了鼓励团队协作，实现价值创造，某消费电子公司定制了多种数字化工具。例如，该公司定制的一款知识共享平台能在研发部门内部，以及新产品创新部门共享最新研发设计结果，从而大大提高了问题解决效率。最终，该消费电子公司节省了20%的知识处理时间，“工程变更命令”（ECO）每年也减少17%。
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在软硬件混合的工程环境下实施敏捷方法，不仅能够改善企业绩效指标，还能缩短产品上市时间、减少质量偏差、降低产品复杂性，并提高生产力、可预测性和员工满意度。
敏捷转型的时间跨度通常以年为单位，但敏捷试点可迅速带来可见成果，证明转型的价值。只要工程师认同了转型的意义，转型便会获得源源不断的动力。
公司领导层若能聚焦战略、结构、流程、人员和技术这五大关键领域，便可为成功的敏捷转型打造持久根基。在此过程中，企业切忌“照本宣科”，毕竟硬件产品和软硬件兼顾的混合工程均具备一定的独特性，需要在遵守敏捷原则的同时，根据开发中的产品量身定制。对组织层面而言，转型的实现不会一蹴而就，但每个新的敏捷团队都能快速见证转型成果。
关于作者：
吴伊凡是麦肯锡全球专家副董事合伙人，常驻台北分公司
Elia Berteletti是麦肯锡全球董事合伙人，常驻西雅图分公司
Stefan Frank是麦肯锡全球董事合伙人，常驻汉堡分公司
Pascal Haazen是麦肯锡全球董事合伙人，常驻阿姆斯特丹分公司
André Rocha是麦肯锡全球董事合伙人，常驻马德里分公司
作者感谢张杨对本文的贡献。
[1] Hirotaka Takeuchi和Ikujiro Nonaka，The new new product development game，哈佛商业评论，1986年；Darrell Rigby、Jeff Sutherland和Hirotaka Takeuchi，The secret history of agile innovation，哈佛商业评论，2016年4月20日。
[2] Karin Ahlbäck、Clemens Fahrbach、Monica Murarka和Olli Salo，How to create an agile organization，麦肯锡，2017年10月2日。
[3] Nikola Jurisic、Michael Lurie、Philippine Risch和Olli Salo，Doing vs being: Practical lessons on building an agile culture，麦肯锡，2020年8月4日。
[4] Darrell Rigby、Jeff Sutherland和Hirotaka Takeuchi，The secret history of agile innovation，哈佛商业评论，2016年4月20日。
[5] Bruce Tuckman，Developmental sequence in small groups，心理学公报，1965年，第63卷，第6期。
[6] Enterprise agility: Buzz or business impact?，麦肯锡，2020年3月20日。
[7] The five trademarks of agile organizations，麦肯锡，2018年1月22日。
