现代设计的挑战:为什么需求管理至关重要

Lena Weglarz
|  已创建:October 20, 2023  |  已更新:July 1, 2024
现代GPU卡的特写视图,带有电路和彩色灯光及细节的3D渲染

在现代设计的世界中导航是复杂的。它充满了新的挑战和技术的快速变化。您需要一个健壮的需求管理过程来成功地管理这些挑战,以确保您的设计意图沟通保持清晰和有组织。继续阅读,探索良好管理的需求与当今设计之间的关键联系。

什么是需求?

需求是您的产品需要成功的必须具备的特性和功能。它们一步一步地指导您,确保您构建的产品将满足使用它的人的期望和需求。

将需求视为对特定问题的回答:

  • 它需要做什么? 这可以是从电话上打电话和发送消息到汽车的速度和里程等任何事情。
  • 为什么这很重要? 这有助于理解每个特性的价值,确保它有一个清晰的目的和好处。
  • 我怎样才能知道它按照应有的方式工作? 这部分有助于测试和验证每个特性是否正确地功能。

需求来自不同的地方和人,如客户、合作伙伴、销售、支持、管理、工程——任何对项目有利害关系的人。每个人都带来了自己的需求和期望,倾听、理解并将这些纳入规划和设计过程至关重要。需求是帮助确保最终产品确切地做到它应该做的事情,满足用户的需求和期望,并最终成为成功的基石。

需求的类型

您可以根据需求必须满足的特定需求,辨别出许多不同类型的需求,例如:

  • 功能要求是产品或系统必须具备的基本方面,以满足其既定目的。它们定义了产品必须执行的功能,概述了满足用户需求和期望所需的功能和特性。对于一台洗衣机来说,这可能意味着它应该能够清洗各种织物、漂洗并旋转衣物以去除多余的水分。
  • 性能要求规定了产品或系统执行其功能的效率。它们涵盖了效率、响应性和速度等方面,确保产品在定义的条件下优化运行。对于洗衣机的性能要求可能指定它每个周期不应消耗超过400千瓦时的电力和40加仑的水。
  • 约束要求是产品必须在其内操作的限制。这些可能涉及到尺寸、成本或技术能力,设定了指导设计和开发过程的界限。对于所讨论的洗衣机,它们可能涉及重量不超过150磅,最大宽度为27英寸,高度为39英寸,深度为34英寸。
  • 环境要求关注产品与其环境的互动,确保它在各种条件下有效运行,并遵守可持续性和生态标准。我们的洗衣机的环境规范可能规定了能源效率和节水特性。
  • 接口要求围绕用户体验,确保产品用户友好、易于访问和使用。它们促进用户与产品或系统之间的积极互动。在我们的案例中,这可能意味着洗衣机的控制面板应该是用户友好且直观的,拥有清晰标记的按钮和旋钮,以及易于理解的图标和文本来指示它们的功能。

什么是需求管理?

需求管理是一套用于记录、审查、排名和整合需求的技术,确保工程团队始终使用最新且经批准的规格工作。其目的是保证产品开发目标的实现。通过仔细监控需求的变化并促进与利益相关者的持续沟通,需求管理最小化了错误,从项目开始到整个工程生命周期的结束,保持了一致性和清晰度。

需求管理的一个重要方面是它能够从意外和后期需求变更中降低项目风险。例如,考虑汽车设计的复杂过程。如果利益相关者要求增加车辆的续航里程,这将需要进行各种调整,如增加电池模块的数量。像Altium 365 Requirements Manager这样的工具用于管理合规状态,自动重新计算所有相关属性,如电池质量和容量,以及相邻属性,如充电质量、汽车质量和制动距离,确保变更及其系统范围内影响的完全可追溯性。

在传统环境中,适应新需求会涉及一连串繁琐的会议、电子邮件和手动更新,通常需要延续数周时间。使用一个熟练的需求管理工具,你可以大幅度缩短这个时间,因为每个团队成员都保持一致、被及时通知,并且在几秒钟内就能够处理最新、最准确的信息。设计的所有方面都保持一致同步,快节奏的开发生命周期中没有任何细节被忽视或遗忘。你可以在一分钟内完成汽车设计更新,而不是几周的脱节、反复沟通。

一张展示汽车需求的图表

几分钟而非几周内更新需求

现代设计的挑战

虽然需求的概念容易理解,但现代设计开发的速度和复杂性使得整体情况变得复杂。我们正在见证技术进步的前所未有的速度和电子设计复杂性的激增。这种进化虽然令人兴奋,但也带来了需要结构化需求管理方法来应对的多重挑战。

#1 电子设计的复杂性

智能设备的增多使得电子设计的复杂性呈指数级增长。例如,产品中芯片的使用量已经飙升,现代车辆中集成的芯片超过2000个,与几十年前相比有了惊人的增长。这种复杂性需要精确和有组织的需求来导航设计元素的错综复杂网络,确保每个组件顺畅集成,作为一个整体功能。

产品越复杂,需求管理的重要性就越显著。这是因为在其开发中投入了更多的时间和预算。出错的成本——无论是金钱、时间还是声誉——都太大,无法冒险。

#2 软件互联的增长

软件已成为产品不可或缺的一部分,其中嵌入的代码行数在过去十年中增加了十五倍。软件充当通信桥梁,使各种硬件系统能够交换关键信息。这种复杂的互联网要求建立良好的通信协议,以确保必要数据的不间断流动。一个系统的需求意外改变可能会破坏这种和谐的互动,导致意外的复杂问题和大量的返工。因此,需求管理在保护这些互联系统的稳定性和可靠性、维护整体通信网络的完整性方面发挥着至关重要的作用。

#3 生产时间线的缩减

加快产品交付的紧迫性已导致生产时间线显著缩短。传统的五年周期已被压缩至两年,这要求采用敏捷方法论,强调快速迭代和持续改进。在如此快节奏的环境中,拥有清晰且定义明确的需求对于有效指导设计过程和促进快速决策至关重要。

#4 沟通障碍和孤立的流程

设计过程一直受到沟通障碍的困扰,电子数据常常存在于孤立的信息孤岛中。这些孤岛之间的信息交换是一个手动且低效的过程,导致不必要地耗费宝贵的时间和资源,并损害产品的整体质量。一个健全的需求管理系统充当统一的纽带,增强沟通并确保所有设计方面都是对齐和整合的。

#5 缺乏可追溯性

由于成本或可用性的限制,多达80%的设计常常在最后一刻经历组件更改。这种修改缺乏可追溯性,可能导致混淆和错误,往往使整个设计过程脱轨。需求管理促进可追溯性,并确保每次修改都被记录并与整体设计目标对齐,从而最小化错误并增强设计的完整性。

7个需求管理至关重要的原因

正如上述分析所示,需求管理不是可选的。它对于确保项目成功至关重要,特别是考虑到不良需求触发了70%的项目失败这一事实。需求定义不准确可能导致项目范围扩大、时间线延迟、成本上升,以及最终产品未能满足客户期望和安全标准。采取对其管理的结构化态度可以防止您的项目成为引用统计中的另一个失败案例。

动态需求可视性和复用

动态需求可视性和复用

#1 明确目标和期望

需求管理明确了项目的目标,使诸如产品经理、设计师、开发人员和客户等利益相关者朝着统一的目标前进。它提供了一个清晰的路线图,概述了项目的范围、预算和时间表,确保每一步都根据既定的目标和期望进行良好的规划和执行。

#2 更快的交付

管理合规状态促进及时性,帮助项目按计划进行,实现更快交付的同时保持质量标准。

#3 可重用性

需求管理允许在后续项目中重用特定项目组件,提高开发过程中的可持续性和效率。

#4 提高质量与减少错误

一套清晰的需求可以最小化设计过程中的错误、误解和遗漏,确保最终产品满足预期的质量标准并实现其既定目的。需求管理增强了最终产品与客户需求和期望的一致性,从而提高了其整体质量。

#5 降低整个生命周期的开发成本

Lifecycle Insights 报告称,公司平均遇到2.8次板卡返工,每次成本约为46,000美元。需求中的错误往往需要开发团队进行大量返工。如果在过程中较晚发现软件错误,纠正错误的成本会急剧上升。减少这些成本的必要性不言而喻,最受欢迎的策略是最小化需求差异。

有效的需求管理提高了项目的效率和准确性。它在整个项目中减少了不必要的开支,导致更经济的开发过程。它还有助于减少成本高昂且耗时的修改频率,节省了资金和数月的额外工作。

#6 风险管理

需求管理有助于在项目早期识别潜在风险,允许实施策略以减轻这些风险。

#7 促进沟通与协作

与一个透明且管理良好的需求集合合作,促进团队成员和利益相关者之间的有效沟通和协作。它充当了一种共同语言,改善了各专业领域的理解和合作。

更快地设计,减少错误

现代设计的复杂性和快速进步要求有一个强大的需求管理基础。一个组织良好的规格集支持了这一过程,提供了清晰度,增强了沟通,并确保设计在期望的方向上协同发展。使用 Requirements Manager 自行检查。更快地设计,减少错误!

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关于作者

关于作者

Lena Węglarz is a dynamic and engaging content creator and storyteller, known for her  commitment to clarity and the 'write-like-you-talk' rule. She joined Altium in 2023, and since then she’s been the driving force behind Altium 365 content, letting the community know where the  world designs electronics. Her work stands out for its ability to make complex technical concepts accessible and relatable. Collaborating closely with engineers, Lena integrates their insights and perspectives into the narratives, bridging the gap between engineers' technical expertise and  the broader community. She fosters a deeper understanding and appreciation of the intricacies  of electronic design.

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