智能硬件扫盲第二课: 研发流程与团队

  • 2025-09-08 05:16:27
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从传统开发模式到先进方法论的应用,以及团队角色的精细化分工,未来智能硬件研发将朝着更加高效、协同、风险可控的方向发展,推动行业迈向新高度。本文解读瀑布、敏捷等开发模式,到明确各岗位职责,再到以智能手环为例拆解从0到1的研发过程,为你提供一套完整的智能硬件研发指南。

本文目录:

流程,到底是束缚还是救命稻草?

瀑布、敏捷、IPD…我该用哪个?

搞智能硬件,一个团队要有哪些“狠人”?

实战拆解:如何从0到1造出智能手环?

一、流程,到底是束缚还是救命稻草?

你有没有被公司的流程‘折磨’过?

觉得它太死板,一个审批卡好久,急死人;或者因为某些流程的缺失,项目后期到处是坑,团队天天在“救火”,给前面埋的雷“擦屁股”。

智能硬件这行尤其明显。为了抢进度,很多公司会跳过关键环节,结果产品问题一堆;也有些公司流程僵化,搞得大家束手束脚。

会搞成这样,与智能硬件的复杂度脱离不了关系。它既不是纯软件也不是纯硬件,两边一结合,风险指数就上去了。硬件改一下成本吓死人,软硬件配合不好用户体验就崩了,从设计到生产再到认证,链条太长,一环出错,后面全乱。

缺乏标准化流程的团队,很容易陷入“三拍工程”的恶性循环:前期拍脑袋决策、中期拍胸脯保证、后期拍大腿后悔。

说白了,流程的本质就是一个风险控制系统,帮我们在关键节点提前发现问题,避免后期崩盘。

道理很多人都懂,但现实中执行起来还是有难度的。就像我很多学员常跟我说的:“硬核老师,IPD/NPI那些好是好,但我们小公司资源不够,根本搞不起来啊?”

这里有个常见的误区:流程不是一套死板的公式。它是别人从成功经验里总结出来的方法,咱们得学着“借鉴它的思路”,而不是“硬抄它的作业”。

这篇文章就是想帮你理清这些主流流程是干嘛的(比如瀑布、敏捷、IPD、NPI),让你对流程在心里构建起一个完整的概念。后续我还会分章节深入讲解各个概念的细节。

二、瀑布、敏捷、IPD…我该用哪个?

智能硬件的研发流程可以看成三层:定节奏、控全局、保落地,从宏观到微观,帮你一步步把项目从想法推进到量产。

2.1定节奏:选择开发模式

这一层的核心任务,就是确定开发节奏——是按部就班地推进,还是边做边优化?

最常见的开发模型有两种:瀑布模型和敏捷开发。它们一开始都是用在软件研发的,但因为很有通用性,现在已经成了项目管理的“必备思路”。以下是两个模式的对比:

可以用这张图来更清楚的理解二者的特点差异:

瀑布模型和敏捷模型其实可以搭配使用,很多团队会采用“硬件瀑布+软件敏捷”混合策略——硬件需稳定性,用瀑布模型把控;软件需快速更新,用敏捷响应需求。是智能硬件研发常见的策略,以下是一个案例:

除了这两种模型外,还有V模型、精益开发、门径管理等方法,后面我会再专门出一期,详细聊聊不同模型适合哪些场景。

2.2控全局:建立协作框架

这一层主要解决:复杂产品开发时,怎么让各个部门高效配合的问题。不仅仅单纯考虑怎么做技术开发,而是要从“经营产品”的角度出发。在各类系统框架中,IPD(IntegratedProductDevelopment,集成产品开发)是最具代表性的方法论之一。

IPD由IBM于90年代提出,华为引入后在国内普及。IPD是一套完整的产品开发管理体系,靠三个关键机制,来保证产品能在市场上成功盈利:

1.分阶段开发:把开发过程拆成概念、计划、开发、验证、发布、生命周期这些阶段,再加上几个关键的决策评审点(DCP)。这样一来,资源该怎么用,什么时候用,都安排得明明白白。

2.跨部门团队:专门组建一个“核心团队”(PDT),把市场、研发、生产、采购、财务这些部门的负责人都拉进来。大家打破部门隔阂,一起为产品的成败负责。

3.并行工程:强调上下游部门提前沟通。比如在设计阶段,就得考虑到生产制造和测试的可行性,这样能避免后期反复修改,效率直接拉满。

如上图所示,IPD的框架整体非常完善、严谨,适用于产品复杂、团队规模大的领域(如手机、汽车)。它的核心作用,就是让研发做出来的产品不会和市场需求脱节。中小企业不用完全照搬IPD,但可以借鉴它的关键评审和跨团队协作这些思路,一样能提升团队效率!后面我会单独开一篇,把IPD从头到尾讲透。

2.3保落地:执行量产流程

这一层的目标特别明确:就是把设计图纸变成能批量生产的产品!在此层面,NPI(NewProductIntroduction,新产品导入)是最为核心的方法论体系。

NPI最早是在EMS代工行业用起来的,它是一套专门用来衔接设计和量产的流程。简单来说,就是通过EVT→DVT→PVT这三次试产,把设计、供应链、生产工艺这些环节的问题,一个一个解决掉,确保产品能顺利进入大规模生产阶段。

NPI的逻辑其实很简单,就是“试产–发现问题–解决问题”的循环。这个环节绝对不能跳过,它是设计落地的关键!大公司一般会专门设置NPI工程师岗位,小公司一般会让研发工程师承担这个工作。

关于NPI流程里的试产物料管理、工厂工艺对接、良率提升这些细节,我会在下一课《制造模式与供应链》里接着聊!

三、搞智能硬件,一个团队要有哪些“狠人”?

智能硬件研发离不开团队合作,仅有流程是不够的,还需有人执行。大公司团队角色分工细致,每人负责特定工作;而大部分公司,尤其是创业团队,常出现一人多职的情况。明确这些角色的职责,有助于清晰定位自身工作及与他人协作。

一个相对完整的团队通常包含三大类岗位:

“大厂”会进一步细分岗位,而对于初创企业,启动项目至少需要三个核心角色:

能定义产品的人(产品)

能实现产品的人(技术)

能处理物料与生产的人(供应链)

很多时候,初创企业会简化为:创始人兼任产品经理,搭配一个软硬件全栈工程师,再加上一个兼顾采购和生产管理的合伙人。甚至部分个人创业者早期会一人承担产品、硬件、软件、结构设计(外包)、采购等多项工作。

本章将介绍智能硬件研发过程中的核心角色,帮助你建立清晰认知。即便团队中角色存在模糊或合并情况,也能明确各项工作“原本应由谁负责”,从而更好地定位自己与理解他人。

核心角色职责与现实演变

产品经理:负责定义产品,决定“做什么”和“为什么做”。许多初创公司由老板兼任此职,凭借经验和直觉快速决策,早期效率较高。但老板需聚焦公司战略,而产品经理需大量时间开展用户调研、撰写文档、跟进进度,两者难以兼顾。当老板发现自己陷入产品细节,无暇顾及战略规划时,就应招聘专职产品经理。

项目经理:作为项目的“大管家”,负责串联各项工作,确保项目按时保质完成。擅长拆解任务、制定排期、追踪进度和管理风险。早期常由产品经理或技术负责人兼任,容易顾此失彼。当团队人数超过5人,或项目任务增多、频繁延期、问题频发时,就需要专职项目经理把控全局。

硬件工程师:负责绘制电路板、选择芯片,将创意转化为可行的电路。由于无人跟进进度,他们常兼任项目经理工作,但这会分散精力。电路设计需高度专注,频繁被打断易出错,且他们选型时更关注性能,可能忽视成本和供货问题。项目复杂时,需专人负责项目管理和采购。

结构工程师:负责设计产品外壳和内部结构,确保产品美观、坚固且便于生产。他们常被要求处理模具厂对接和生产问题,这实际是新产品导入工程师(NPI/PE)的职责。结构工程师的优势在于设计和仿真,对生产工艺了解有限,产品进入试产阶段后,需懂制造的人员介入。

软件工程师:通过编写代码赋予硬件功能。早期通常由一人包揽或外包,负责从底层驱动到应用层开发。但软件架构至关重要,若初期规划不当,后期添加功能将十分困难。当软件复杂度提升,或需在低功耗、蓝牙连接等特定领域优化时,需拆分工作由专人负责。

工业设计师(ID):决定产品外观和使用感受。许多公司早期不重视,由结构工程师兼任或外包。但结构工程师优先考虑生产可行性,易牺牲美观和体验。若产品依赖颜值和体验打开市场,专职ID应尽早介入。

测试工程师:专业寻找产品问题,代表用户在产品上市前排查隐患。创业公司常见误区是让研发人员自行测试,效果不佳,因为开发者难以跳出固有思维。当出现用户投诉退货,或团队规模超十人时,专职测试工程师可减少损失。

采购/供应链:负责物料和生产管理,将设计转化为实物。早期常由硬件工程师或老板兼任,负责寻找供应商、谈判价格。但专业人员拥有更广泛资源网络,能获取更优质、低价的物料,规避“断供”风险。当进入规模量产或开发新产品时,专职采购不可或缺。

新产品导入工程师(NPI/PE):作为研发与工厂的桥梁,确保设计顺利量产。早期多由硬件或结构工程师兼任,但他们不熟悉工厂流程和工艺,易导致设计难以生产、良率低下。决定大规模生产时,需NPI工程师驻厂解决工艺问题。

质量工程师(QE):负责质量管理体系,确保产品持续稳定生产。早期团队关注单个产品功能,QE则注重流程优化和质量问题根源解决。当产量增加、客户投诉增多时,QE需建立标准、管控供应链质量并分析退换货原因。

现场应用工程师(FAE):负责处理客户技术问题。初期常由研发人员直接对接客户,干扰开发进度。FAE可过滤大部分问题,仅将真正的Bug反馈给研发,客户增多后,能有效提升研发团队效率。

所以你看,角色都是随着业务成长慢慢长出来的。早期一人多职是常态,关键是要意识到:当某类问题反复出现、或者某个人忙到崩溃的时候,可能就不是人的问题,而是该添个新角色了。

四、实战拆解:如何从0到1造出智能手环?

这一章节将以“智能手环”为例,完整走一遍从0到1的研发流程。我会把“概念–设计–验证–量产”这四个阶段掰开了、揉碎了讲,手把手帮你了解IPD、NPI这些理论方法,如何灵活运用到产品研发的各个环节,最终打造出能顺利量产上市的好产品。

4.1概念定义:确定研发方向(约2-3周)

这个阶段最关键的是“做对选择”,得先把产品方向定下来,保证做的是用户真正需要的东西。这一步需要各个部门一起配合,而且得拿数据说话。

1.挖掘用户需求:通过大量的市场调研,找到用户最头疼的问题。

比如,调研发现很多年轻户外运动爱好者,特别希望智能手环能精准测血氧,而且续航时间越长越好。

2.把需求变成具体目标:把模糊的需求,转化成能测量、能验证的技术指标,再定好成本目标。

像“超长续航”,我们就明确规定“至少14天”;“精准血氧”要求误差不超过2%。然后参考市场上同类产品的价格,算出每台手环的成本不能超过200元,再细分到零部件、模具、生产等各个环节。

3.评估方案能不能落地:研发、采购、成本等多个部门一起,看看技术、资源和供应链能不能支撑这个方案。

比如,硬件团队研究血氧传感器的技术难度;采购团队提前了解核心芯片的供货周期,找找备用供应商,避免芯片停产影响生产;成本团队核算方案成本是不是超标。

4.供应链提前参与:采购人员在选元器件的时候就要介入,避免用那些小众、快停产的芯片,从源头防止量产时断货。

5.概念决策评审会(CDCP):(

这是个关键节点)对应IPD流程里的概念决策评审,所有相关部门一起开会,看看需求合不合理、技术能不能实现、成本能不能接受,避免盲目投入。

比如,有次评审会上发现原定的传感器要等6个月才能到货,大家赶紧重新调整方案,避免后面更大的损失。

4.2设计实现:把想法变成方案(约4-6周)

这个阶段要把之前定好的需求,变成能批量生产的设计方案,保证“设计没问题”,同时还要考虑生产难度、产品可靠性和成本。

1.出设计方案:硬件、结构、软件等各个领域的工程师同时开工,画出图纸、写好代码、建好模型。

比如,硬件工程师画电路原理图,选好芯片,设计充电电路;结构工程师用3D建模设计手环外壳和腕带卡扣。

2.跨部门协作优化:各个部门一起评审设计方案,同步信息,解决可能存在的冲突。

像硬件和结构团队一起检查,确保电池厚度和外壳空间不打架;软件工程师确认传感器和硬件接口能匹配上。

3.结合生产和成本优化设计:根据生产要求和成本目标,调整设计细节。

比如,为了让手环防水更好,在结构上加密封圈槽;为了降低成本,把不锈钢按键换成镀镍塑料按键。

4.冻结设计版本:把所有设计文件定下来,准备试产。

这时候会发布第一版的物料清单(BOM表)、PCB图纸、外壳工程图,移交给制造团队。

5.TR3评审会:(

关键节点)对应IPD流程里的技术评审,全面检查技术方案靠不靠谱,有没有风险。

有次评审会上,供应链工程师发现主控芯片要等30周才能到货,大家决定先去找备用供应商,这次评审就没通过。

4.3验证优化:确保产品靠谱(约6-8周)

这个阶段就是要“把风险清零”,通过多轮试产和测试,解决“能不能造出来”“质量好不好”“能不能稳定生产”这些问题。

1.EVT(工程验证):先做一批工程样机,看看功能是不是都能实现,有没有原理性的问题。

比如,组装了20台工程机,发现有10%开不了机。一查,原来是电池连接器尺寸有偏差,接触不好。后来换了连接器,调整了PCB焊盘设计,问题就解决了。

2.DVT(设计验证):全面测试产品性能、可靠性和合规性。

有次拿50台试产手环做跌落测试,结果20%的屏幕都碎了。分析发现是玻璃盖板边缘受力太大,后来在结构里加了0.3mm的缓冲泡棉,调整了测试角度,碎屏问题就改善了。

3.PVT(生产验证):验证大规模生产的稳定性和良率,输出生产操作规范(SOP)。

试产500台手环的时候,检测发现心率数据不准。追查发现是后盖组装时压力不均匀,导致传感器没贴好。最后优化了点胶工艺,设计了专用治具,保证压力均匀,问题就解决了。

4.TR5评审会(

关键节点):对应IPD流程的设计定型评审,根据DVT测试报告,判断设计能不能最终确定。

要是评审时发现某项关键指标不达标,就得重新优化设计,先不着急定版。

5.ADCP评审会(

关键节点):对应IPD流程的量产决策评审,根据PVT的良率数据,决定能不能批量生产。

比如,手环试产时良率达到98%,超过了目标的95%,评审通过,就可以开始大规模生产了;要是没达标,就得接着优化。

4.4量产交付:大规模生产(约3-4周)

这个阶段重点是“按标准执行”,保证生产又快又稳,成本还能控制住。同时,通过不断改进,提升产品竞争力。

1.逐步提升产能:慢慢增加产量,盯着良率,保证达到目标。

比如,智能手环第一周每天能生产2000台,良率稳定在97.5%,符合预期;要是没达标,就马上调整生产工艺或者设备。

2.严格把控质量:生产全流程都要检验。

有次来料检验(IQC)发现一批腕带扣质量不达标,直接退货,防止更多次品流入生产线。同时对供应商提出整改要求,进行考核。

3.快速解决生产问题:一旦生产线上出问题,马上排查解决。

有次产线反馈蓝牙测试合格率突然下降,工程团队2小时就查到是测试固件版本搞错了,回滚版本后就恢复正常了。后来还专门建立了版本管理机制,避免再出错。

4.持续优化降本增效:通过改进工艺、和供应商谈判,降低成本,提高效率。

比如,和供应商谈妥降价,主芯片成本降低8%;优化贴片程序,生产效率提高5%,进一步压缩了生产成本。

总结

看到这,相信你已经对智能硬件研发的流程体系有了宏观而清晰的认识。流程是死的,人是活的,真正的精髓在于理解其背后的风险控制与协作逻辑。在下一篇《制造模式与供应链》中,我们将深入NPI的细节,去看看一颗芯片、一个外壳是如何从全球供应链汇聚到生产线上的,敬请期待!