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导言
IntroductionSpaceX作为全球首个成功发射、回收并多次重复使用火箭的公司，凭借大胆的技术和商业模式创新，彻底改变了航天领域的格局，今天我们就来一起学习一下SpaceX的产品开发模式。
在航天领域，传统开发模式通常耗时多年进行设计、制造和测试，而SpaceX则通过快速开发与测试原型，验证关键技术和概念方案，然后再快速升级迭代，达到可使用状态。 这种快速失败，快速改进的开发模式极大的推动了星舰和星链等项目的发展，也为中国的科技企业提供了重要的借鉴。 我们从原理、操作和体系三个层面深入探讨SpaceX的创新管理体系。
壹、SapceX原/理/层 不一样的“铁三角”
传统的产品开发项目管理中，项目质量、时间和成本之间存在固定的关联关系。要想提升产品质量，通常意味着大幅度增投入和时间，成本也会更高。
而马斯克却重新定义了三者之间的关系：将一个常规的大项目拆分成若干个小项目来压缩单个项目范围，并通过各种方式拼命的压缩设计活动的时间与成本投入，以便输出短期、低质量但长期高质量、低成本、易于集成和复用的产品/系统/子系统/部件。
SpaceX所推崇的模式是通过大量的试错-学习-迭代来开发产品，优胜劣汰，让实验得出的客观物理结果和数据说话，而非过多的依赖更为主观的设计、计划和规划。马斯克坚信“完美是良好的敌人”，认为在开发前期，系统设计与快速原型开发之间存在一种权衡。
敏捷型组织将更多精力投入到测试与迭代中，因此SpaceX成功秘诀的关键在于，确保各自系统/部件接口稳定的前提下，通过低成本的循环迭代设计、建造和测试，实现快速学习，奠定后续系统集成和验证的基础。
SpaceX相信“地图不等于地理”，再高质量的设计图纸，也比不过测试，也就是尽量要获取低研发成本的模糊的正确，而不是高研发成本导致的精准的错误。
在这套研发模式的驱动下，SpaceX采用多模块并行开发，将复杂的航天设备拆分为若干模块和子系统，在明确接口和共用模块的前提下，各子系统由如同独立事业部一样的不同研发团队独立开发与验证，随后再进行集成。
在成本管理上，持续的迭代测试要求时间、成本和产品复杂度保持在可控范围内。马斯克认为“最好的设计就是没有设计”、“最好的流程就是没有流程”、“最好的部件就是没有部件”，因此大幅压缩研发、采购和制造流程，推崇简约化设计，对现有技术的复用，反对过度的发明创造。这一切都促使SpaceX在航天领域中实现了前所未有的效率与灵活性。
SpaceX 既不受限于“行业惯例”，也不盲目追求新技术噱头，而是基于“技术实用主义”，积极拓宽视野，寻找各行各业的解决方案，这既包括技术本身，也包括整个运营管理体系。
贰、操/作/层 设计“五步法”
SpaceX的产品开发模式具体来讲就是“五步法”：
第一步：让需求变得不那么愚蠢
马斯克曾指出：“无论是谁给你的需求，肯定都是愚蠢的”，在对外部与内部客户需求的搜集和验证过程中，马斯克强调通过不断测试来检验和挑战需求。马斯克给员工灌输的企业文化是要质疑每一条规则、预设每一项要求都很愚蠢，直到他们能证明事实并非如此。比如Nasa在空间站中使用的门闩，一个就要1500美元，Spacex一名工程师改造了浴室隔间门上使用的插销，做出了一种闭锁机构，成本只要30美元。还有一个案例是，一名工程师走到马斯克的办公室告诉他猎鹰9号有效载重舱的空气冷却系统要耗资300多万美元，马斯克扯着嗓子问旁边隔间的格温·肖特韦尔“家用的一套空调系统成本要多少钱？”，她回答说大约6000美元。随后SpaceX团队就买了一些商用空调设备，改造了其中的泵，然后就把它用在了火箭顶部，这样的例子比比皆是。马斯克认为，来自所谓“聪明人”和“成功人士”的需求往往最危险，因为人们可能不会充分质疑它们，每个人都是错的。不管你是谁，每个人在某个时候都会出错。所有的设计都是错的，只是错误程度如何的问题。
这一点在近年来日本企业的动荡和下滑中体现得尤为明显。由于日本传统企业文化和社会文化不鼓励下级对“前辈”和“总工”提出质疑，导致早期风险未能被识别和规避，从而引发了一系列召回事故，如丰田。
第二步：删除
“我们常常会为那些可能永远不会发生的事情而过度担心。”
过多的流程会导致组织变得僵化和低效，无法适应变化和应对挑战。因此，马斯克必须简化和删除非必要的部件或流程，只保留那些真正有价值的部分，提高工作的效率和质量。马斯克建议研发应从精简开始，仅在真正需要时添加部件、子系统或流程。他注意到，研发人员常常倾向于为了“以防万一”而添加过多内容。这不仅反映了他们自身的“以防万一”，还涉及对其他人员和部门潜在风险的考虑。然而当所有人都如此思考时，这种对原有设计的过度依赖，容易导致产品变得臃肿复杂，从而增加开发和管理的难度。当然，这并不是说许多企业大力建设的六西格玛和精益体系就有误，而是要对准客户价值，将其视为一切行动的根本目的，而不要盲目的将产品或流程复杂化，“感动自己”、“炫技”，忽视内外部客户的真实需求。
第三步：简化和优化
在设计出最简化的流程后，第三步是对流程进行简化和优化。马斯克多次强调，第三步才是简化和优化，而不是第一步，要去避免优化一个根本不存在东西。也就是说在实现流程的简化和优化之前，首先需要确保目标的正确性（第一步）并培养一种鼓励创新的组织文化。如果目标不正确，无论我们如何努力去简化和优化流程，最终的结果可能仍然是错误的或者无法达到预期的效果。尽管这一原则听起来很简单，但马斯克强调，“聪明工程师最常犯的错误可能是优化了不该存在的东西”。为了有效做到这一点，马斯克认为每个工程师都需要对整个项目采取全局视角，比如SpaceX曾经犯过的“头痛医脚”式错误，工程师花费了大量资源减少火箭引擎的重量，却没有充分解决如何减轻有效载荷重量等问题，而后者才是真正需要优化的部分。
第四步：循环和迭代
正如敏捷二字本身的含义，马斯克提倡加快研发工作进度，但警告不要朝错误的方向努力，他说“如果你在挖坟，不要挖得更快。” 他推荐敏捷法，但前提是他的前三个步骤都已完成，以确保朝着正确的方向快速前进。
图：2019-2023星舰转变史
第五步：自动化
自动化是指利用技术或工具来替代人工执行的某些流程或任务，以提高效率、质量和降低成本和风险。通过自动化，我们可以减少重复性和繁琐性的工作，从而将更多时间和精力投入到更有价值和创意的工作中。
这其中的一大重要环节是，在问题被充分识别并诊断后，减少或取消生产过程中的测试；如果产品在生产末端的合格率很高，就没有必要再进行额外的测试。然而，马斯克认为不要在完成前面的步骤之前，就盲目进行自动化，否则极易犯错，导致“没有瞄准就开枪”。
每当按步骤完成一轮循环并总结经验后，需要再次出发，开启新一轮的设计循环：“你不断回顾并寻找机会来挑战你的需求，删除更多部件，简化、优化，加快速度，最后才是自动化的机会。”
在自动化的过程中会遇到一些问题，马斯克说“就我个人而言，我犯了多次把 5 个步骤搞反的错误。在Tesla Model 3 电池组制造的事情上，我就是先自动化、后加速、再简化，最后删掉。
叁、SpaceX体/系/层 流程与组织
在充分理解原理层和操作层的基础上，我们接下来可以解构SpaceX成功背后的体系因素。首先，我们来对比下经典V模型与SpaceX版V模型的差异。
图：传统V模型与SpaceX的V模型
V模型作为一种概念模型，有多个版本，但通常左侧可分为客户需求、系统设计和子系统设计，底部为详细设计与单元测试，右侧则包括集成测试、验证和验收等，V模型左侧与右侧一一对应。
上图右侧展示的是SpaceX的V模型，可以看到在设计阶段，SpaceX在需求管理和纯粹的概念设计方面投入的活动占比较少。它更强调在子系统和部件层级上生成多种方案，并通过频繁测试来进行快速试错和迭代。
为了保证通过测试的子系统之间能够有效兼容，SpaceX对接口设置也有较高的要求。因此，随着子系统/部件层级在测试循环中逐步完善，以及接口的高度兼容性，在系统层级上SpaceX所遇到的挑战将大幅度减少，导致SpaceX的系统集成测试的节点在V模型上也显得相对靠后，且占比偏低。
SpaceX能够做到“敏捷系统工程”或“敏捷V模型”有几个特征：
1. 极简需求管理
与NASA及传统航天研发体系对需求管理的严格要求相比，SpaceX在初期几乎未进行结构化的需求管理。例如，根据SpaceX老员工回忆，在研发龙飞船的热保护系统时，研发团队收到的唯一需求来自马斯克，即该系统必须支持飞船从地球轨道和月球返回地球，除此之外并没有其他结构化需求输入。在接收到这一需求后，研发团队通过协作进行系统的设计和测试。当然，随着技术和商业模式的逐步成熟，SpaceX近年来也开始加强开发过程中的结构化管理，以适应不断变化的市场环境。
2. 将大V模型分拆为若干个小V模型
结合我们之前提到的内容，SpaceX通过模块化设计将产品拆解为多个模块，并将各个模块交给不同的团队进行独立开发和测试。就像将肉切成小块更容易煮熟一样，SpaceX实际上将一个V模型拆分成若干个小V模型，从而显著缩短了每个项目的设计和验证阶段的时长。
例如，SpaceX的星舰项目与火箭项目由完全不同的开发团队负责，这些团队具有各自独特的研发哲学和理念。这两个团队可以独立且并行地进行研发，而无需等待彼此的进度并进行不必要的过度信息拉通，从而避免了进度上的拖延。因此，尽管火箭项目的研发进度远远落后于星舰项目，但星舰团队的工作并未受到前者的影响。
当然，要确保各个项目组的成果能够有效集成或复用，必须妥善解决一系列接口问题。例如，星舰项目与火箭项目之间有着稳定的接口，使得它们能够共享由其他团队开发的下一代全流量分级燃烧循环甲烷-液氧发动机Raptor，以及能在重返大气层或着陆时提供精准燃料供应的圆顶形储罐等。
3. 更频繁的敏捷测试
NASA的容错率很低，他们难以接受产品发射失败带来的任何潜在风险，因此需要“用结构化流程应对不确定性”。相对而言，SpaceX对出错并不在意，只要他们能够从错误中收集足够的测试数据以用于未来的改进。
除了小范围测试外，SpaceX由于其低成本和高复用方面的优势，对大胆的高风险测试毫不吝啬。以星舰项目为例，SpaceX并不在一开始就设计整个火箭，而是先设计火箭发动机并进行测试。在Starhopper多轮测试的基础上，SpaceX才建造了一艘实际的星舰原型机，而且这艘星舰并不是为了进入地球轨道，它成功飞了10公里的高度随后翻转并像滑翔机一样飞行，最后实现了垂直着陆。在最终成功之前，前后有两艘原型机在测试中失败并被摧毁，但这些失败所带来的教训为后续开发提供了宝贵的经验。
图：SpaceX原型演变
所有这些早期原型都是手工焊接的钢板，尽可能地以低成本制作。这种快速原型设计和测试在波音、洛克希德马丁等公司看来是“离经叛道”，但却使SpaceX能够在过程中很早就发现设计缺陷并加以修正。
看到这，相信许多互联网行业从业者应该对这一方法并不陌生，SpaceX所采取的策略实际上就是“精益循环”中的MVP（Minimal Viable Product），即最小可行产品。马斯克快速制作原型、持续测试与迭代、对失败具有合理预期和极高的包容度。
4. 如同初创团队一般的跨职能团队
在马斯克的管理风格中，跨职能团队的实施发挥了关键作用。他鼓励来自不同部门、拥有多样技能的员工紧密合作，以实现项目和目标。这种合作不仅利用了各自的专业知识，提出更具创意和有效的解决方案，还增强了员工的参与感，使他们感受到被重视。
与传统制造商相比，马斯克的方法显得更加高效。其他公司往往需要数周的时间才能让不同部门了解并解决问题，而马斯克则促使工程师和技术人员在同一团队内直接协作，迅速完成任务。例如，在测试特斯拉汽车的气候和温度性能时，软件工程师和技术人员能够现场进行必要的调整，而不是等待数据传回办公室进行分析和修改。这种策略不仅提升了工作效率，还加速了技术进步。
在SpaceX，工程师的办公室被有意设置到工厂的中心位置，从而打破孤岛，促使工程师与技术人员进行面对面交流。而且，透明的玻璃墙使工程师能够直接观察技术人员的工作，从而营造出一种协作的氛围，而不是让各部门相互隔离。这样的组织设计降低了交易成本，使得所有团队朝着共同的目标协同工作。
SpaceX的创新管理体系同时根植于显性化的物理架构，以及隐藏在其身后的底层逻辑架构：1. 在原理层面，马斯克通过大胆的重新定义了质量、时间和成本之间的关系，将“快速失败，快速改进”的理念贯穿始终。2. 在操作层面，马斯克的研发五步法—让需求变得合理、删除多余部件或流程、简化与优化、缩短周期、以及实现自动化——为SpaceX的产品开发提供了实用的指导。3. 在体系层面，SpaceX通过极简需求管理（相对而言）、敏捷测试和跨职能团队协同等策略，构建了一个高效、灵活且富有创新性的研发体系。
SpaceX的成功无疑也为中国企业提供了宝贵的借鉴，是当今创新管理学界和企业实践中的前沿课题。在科技不断进步、市场竞争日益激烈，以及国家大力提倡发展新质生产力的背景下，能够像华为和SpaceX一样勇于创新、敢于试错并持续优化研发体系的企业，将更有可能在未来的竞争中脱颖而出。
