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为什么开发一款软件只要 3 个月,开发一款硬件却要一年

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2021/01/07 Share

背景

我们公司在软件开发上的速度极快:

  • 2012 年猿辅导公司刚成立的时候,想做一款教育微博,我们花了 3 个月的时间做完上线。
  • 2013 年我们想做猿题库,我们花了 2 个月的时间做完上线。
  • 2014 年我们想做小猿搜题,我们仅花了 1 个月时间,就完成了功能开发。

而我们在开发斑马点读笔(题图)的时候,前后却花了将近 10 个月的时间,远远超过软件开发的时间。

2020 年我们有多款在研的硬件产品,我们试图压缩硬件产品的研发周期。但是执行下来发现,在极端顺利的情况下,也需要 6 个月的开发周期。稍有一些意外,就可能拖到 8 个月甚至 10 个月才能完成量产。

教育硬件还算简单的,我们再来看看手机产品。熟悉苹果的朋友都知道,苹果一般需要花 2 年时间,才能发布一个全新的手机设计。中间间隔的那一年,苹果仅仅会做一个小改款,升级一下 CPU 主频或者摄像头像素,整体的设计并没有什么变化。

问题

为什么硬件研发的周期远高于软件研发呢?

答案

原因一:硬件的链条长,环节复杂,但是对调整的容忍度低

软件研发的时候,最后一刻有严重 Bug,我们可以熬熬夜修好再上线。上线之后有小问题,我们可以在几天之后发布一个小版本升级。所以,软件可以用 Scrum 来快速迭代,业界常见的迭代周期是两周一次发布。

硬件如果最后一刻发现有严重的 Bug,那么不好意思,你需要重新制作模具。而不算模具的修改评审时间,仅仅开模的时间通常都需要 30 天左右。而开模前还需要重新做结构设计的调整,开模之后需要重新试模,外观调整之后可能涉及的 IC 排布的调整,包装设计的调整,3C 重新认证,运输测试重做等等,基本上相当于一夜回到解放前。

打个比方,硬件的外观大的调整有点类似于大家玩陶瓷,你好不容易做好了,进熔炉烧制好了,然后你发现有一个设计缺陷,那这个陶瓷只能完全报废掉了。

不止是硬件部分,电子部分的调整其实也很难。教育硬件产品通常逻辑不复杂,为了节省成本和功耗,硬件产品的逻辑通常使用 掩模 的工艺来进行烧录。这种烧录的能力现在还是集中在台湾地区,所以烧录时间要好几周。而且烧录有量的要求,一次烧录的起订量通常是 5K 左右的。

如果你研发到量产阶段,才发现有一个逻辑要修改,那么对不起,整个 IC 部分至少 5000 的起订量需要报废掉重做,重做周期可能好几周。这还没有算上 PCBA 电路板的重新贴片带来的时间成本。

所以,硬件的外观、电子逻辑在研发过程中的调整,都可能对整个产品的研发进度产生极大的影响。

为了防止这种事件发生,硬件在研发环节中,加入了多次的确认和检查,比如在开模之前先做 EVT 验证,又比如工业(ID)设计和结构(MD)设计做出来要打手板验证等。于是,我们就有了一个相对来说比较复杂的项目管理流程。

下图是小米公司的项目计划模版,可以看出一个硬件的研发牵扯的环节非常多。稍微不注意就会有差错。

即便这样,也还是很容易出错。我们在实践中,单单在包装工程上就出现过多次失误。比如和供应商时,不能很好地控制包装方案与成本;又比如设计的包装不利于运输,使得物流箱的成本变得很高。又或者打样的时候来回多次沟通,每次都打样不到位等。

但就像只要有程序就一定有 Bug 一样,硬件研发过程很难保证一定是完美的。所以如果有大问题只能召回或者报废,小问题只能忍着先发布,下一版再迭代。iPhone 每一代新品发布,就还是伴随着一些问题,历史上最有名的是 iPhone 4 的死亡之握,最终苹果没办法,所有人免费送了一个手机壳才解决。

原因二:硬件的资金成本更高

硬件当前的 3D 打印技术和电子电路的技术,仅可以用来做用户试用,验证一些功能设计上的问题。

但是硬件产品从一个高保真的原型手板到量产,其实需要克服很多工艺上的问题,在这个过程中,就需要花很多钱。这些钱都是需要摊薄到未来的大规模量产上的,否则就很不经济。

打个比方,我们做一款玩教具,假设这个玩教具的开模费用是 20 万,那么如果我们只生产 2000 台,那么摊到每台上的模具费用都有 100 块钱。而一个模具通常可以用 50 万次,正常量产后的每台玩教具的模具费用只有 0.5 元。这里面差了 200 倍的成本。

所以为了把产品的成本控制下来,同时也为了保证开模注塑工厂的利益(不然别人不跟你玩),通常首批玩教具生产的量都需要是 5000 左右的,这就是一笔不小的投入费用。

IC 的部分也一样,掩模烧录的起订量通常也是 5000,这也是一笔不小的费用。

最后假设我们什么都很顺利,花 20 万开了模,做了 5000 套玩具,假设每款玩具的制造成本是 100 块,那么一共就花了 70 万元。

硬件第一批产品出去后,多多少少会有一些问题,这个时候你就需要尽快把存货卖出去,否则你回收不回来资金,很难启动第二轮的生产。我看 《马斯克传》,当年 Tesla 的第一代车就是因为有很多小毛病差点卖不出去,最终他没办法让所有员工都出去卖车,才逃过一劫。乐视当年做手机,手机卖不出去,最后好多都直接送出去,因为放在仓库里面电池亏电太久也报废了。

第一代产品有小毛病没卖好,资金又都压在存货上,有大量公司都被库存和资金周转搞死了。

小结

  • 硬件研发链条长,在研发过程中的任何调整,都可能对整个产品的研发进度产生极大的影响。
  • 硬件的研发需要基础量和开模,使得资金门槛高,给后续库存和资金周转带来挑战。
CATALOG
  1. 1. 背景
  2. 2. 问题
  3. 3. 答案
    1. 3.1. 原因一:硬件的链条长,环节复杂,但是对调整的容忍度低
    2. 3.2. 原因二:硬件的资金成本更高
  4. 4. 小结
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