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大項目拆成小模塊更容易獲得成功

2021-12-09 16:59 作者:哈佛商業(yè)評論  | 我要投稿

超大項目引入大量資本的同時,也和巨大的風險相伴。決定成敗的兩個關鍵因素,一個是可復制的模塊化,一個是迭代速度。

與傳統(tǒng)的整體定制化相比,模塊化方式呈現(xiàn)出快速交付,促成實驗并在過程中快速學習的特點。迭代可以保證交付成果的質量不斷提升。迭代速度越快,學到的東西就越多,越能削減成本、提升安全和效率。因此,項目成功的可能性就更高

本文作者引用了特斯拉內華達超級工廠(Giga Nevada)的成功案例,對比日本文殊核電站的失敗案例,給讀者以深刻的啟示。對于涉及基礎建設、能源行業(yè)以及航空業(yè)等超大項目,作者建議參考特斯拉、行星實驗室、馬德里地鐵和風電場的例子,賦予項目模塊性和可復制性,通過學習和迭代降低成本、加快速度。

“可復制的設計和快速迭代可以降低成本和風險,更快地獲得收入?!?/p>

隨著氣候變化速度加快,許多行業(yè)都在考慮對技術和基礎設施進行大幅度修改。20世紀的燃油和燃煤能源機構讓位給風力發(fā)電場和太陽能電池。使用礦物燃料的汽車和加油站網絡也許很快就成為歷史。幾乎所有行業(yè)都將需要大量資本投資,巨大風險隨之而來。

我研究超大型項目并從事相關咨詢30年以上,發(fā)現(xiàn)有兩個關鍵因素決定著一個組織的成敗:可復制的模塊化設計和迭代速度。一個項目如果能夠以模塊化方式快速交付,促成實驗并在過程中學習,成功的可能性就更高。反之,如果以一次性、高度集成的部分組成且大規(guī)模開展,就可能陷入麻煩或失敗。

可惜,傳統(tǒng)的商業(yè)和政府超大型項目——如水電站大壩、化學加工廠、飛機、大爆炸企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)的常態(tài)依然是建立定制化的龐大整體。這種項目必須100%完成,才能帶來收益:一個核反應堆哪怕已經完成了95%也毫無用處。組成部分通常是定制的,具有高度的特異性,無法實現(xiàn)模塊化,限制了學習的機會,如果出問題,整合和返工的成本也更高。新技術和定制化設計很普遍,進一步影響了速度和模塊式擴展。

除此之外,超大型項目的規(guī)模通常早在決定運營時間數(shù)年之前就定下來了。如果建造的容量超過最終需求,或者需求超出預期卻又無法再增加容量,就會造成問題。例如英國和法國之間的海底隧道,運行容量是固定的,實際使用情況卻只有預期的一半左右,導致大量成本高昂的容量閑置。這筆投資已經成了一場金融災難。(見邊欄“歐洲隧道:成功帶來的災難”。)

對于BP或者特斯拉(Tesla)這種項目規(guī)模動輒超過千萬美元的大型跨國企業(yè)而言,成本超支可能并不重要。這樣的企業(yè)里,超出預算一千萬美元對公司最終利潤沒有太大的影響。但如果預算超過百億,即使是政府部門,也不能輕視這個程度的賭注。因此,明智的組織會采用可以實現(xiàn)模塊化和快速學習的流程與技術,在出現(xiàn)問題時降低返工的復雜性。

對于科技行業(yè)的創(chuàng)業(yè)者而言,這種方式熟悉且合理。而大企業(yè)和政府尚未習慣將此運用于大型項目。誠然,許多超大型項目(如橋梁、發(fā)電廠等)不可能完全模塊化,但依然有很大的選擇空間,可以選擇經過檢驗的創(chuàng)新技術,促進快速擴張并引入模塊化。首先看看能讓項目快速擴張的要素。


速度和模塊化為何重要

速度對于超大型項目的成功十分重要,因為時間一拖長,風險和不確定性就會提升。沃頓商學院教授菲利普·泰特洛克(Philip Tetlock)數(shù)十年的研究表明,人可以較為準確地預測一年內的特定事件,如GDP增長、宏觀經濟政策、經濟周期、技術進步和地緣政治沖突等,但對一年后的事件預測準確度迅速下跌,對三五年后事件的預測與隨機猜測無異,毫無準確度可言。

硅谷的創(chuàng)業(yè)者和金融家在贏家通吃的市場里競爭,早就知道速度是關鍵。科技行業(yè)的初創(chuàng)公司非常強調在第一年開發(fā)出最小可行產品,在三至五年內確立市場領導者的地位。領英(LinkedIn)聯(lián)合創(chuàng)始人里德·霍夫曼(Reid Hoffman)將這個過程叫作“閃擊式擴大規(guī)?!保?/strong>提出硅谷與其他科技生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)別在于擴大規(guī)模而非創(chuàng)業(yè)。

速度只是公式的半邊。Alphabet公司前董事長兼CEO埃里克·施密特(Eric Schmidt)和谷歌前產品高級副總裁喬納森·羅森堡(Jonathan Rosenberg)找到了另一半:推向市場和迭代。“創(chuàng)造一個產品,送到市場上看看表現(xiàn),設計和實施改進,再推向市場,”他們建議,“在這個過程里速度最快的公司將勝出?!?/p>

迭代可以保證交付成果的質量不斷提升。哈佛商學院退休教授卡麗絲·鮑德溫(Carliss Baldwin)、金·克拉克(Kim Clark)二十多年前提出,迭代創(chuàng)造了反饋循環(huán),讓交付一個模塊的經驗用于改善下一個,如此反復實現(xiàn)學習。迭代還提供了實驗的空間。不是立刻全面開工,而是先用幾個模塊進行嘗試,下次再修改,直到拿出足夠好的交付成果,這時候再全面啟動。這樣的流程中,速度的重要性顯而易見——迭代速度越快,學到的東西就越多,越能削減成本、提升安全和效率。

人類天生擅長實驗和學習,因此基于可復制模塊的企業(yè)比依賴長期規(guī)劃和預測的企業(yè)更容易成功——后者是人類天生不擅長的活動。

接下來看一個超大型項目通過迭代擴大規(guī)模的典型例子。


內華達超級工廠:聰明地擴大規(guī)模

特斯拉的超級工廠一號(Gigafactory 1),即內華達超級工廠,是一家投資50億美元的高科技鋰離子電池工廠,正在里諾東郊建設中。這個超大型項目的目標是以前所未有的規(guī)模生產電池,讓電動汽車和家用電源系統(tǒng)的價格更可負擔。若能按計劃完成,該工廠將成為全世界面積最大的工廠,占地50萬平方米以上,相當于107個足球場。

工廠被設計成模塊式。特斯拉從一開始就決定,每個最小可行生產設備完成之后立即開始運行,將學習成果反饋給其他正在修建的模塊。超級工廠一號的建設始自2014年末,至2015年第三季度,第一部分已經修建完成,用于生產特斯拉Powerwall,一款家用儲能系統(tǒng)。2016年7月,工廠正式開業(yè),此時全部21個模塊里完成了3個,相當于預期總規(guī)模的約14%。電池芯的大批量生產于2017年1月開始,這時距離項目動工只過了兩年多一點。這個節(jié)奏比同等規(guī)模的項目快得多,通常這樣的超大型項目在建設5至7年后才能開始運營。2014年超級工廠一號的計劃能力是每年35千兆瓦時,如今工廠尚未完成就已經達到了這個數(shù)字,說明建設和生產過程中的迭代學習卓有成效。

特斯拉重視速度,獲得了兩大優(yōu)勢。其一,降低了預算超支的風險——預算超支的可能性會隨著工期拖延而迅速提升。其二,在決定實施計劃后的一年內開始獲得收入——比通常的超大型項目快得多。對于正在快速發(fā)展、無法承擔被進展緩慢且高風險的建設項目套住資金的公司而言,這兩個優(yōu)勢都至關重要。

可惜,傳統(tǒng)超大型項目往往是相反的面貌。


文殊和消極學習的問題

日本的快中子增殖反應堆原型文殊核電站,是同類型核裝置首次用于商業(yè)用途?!拔氖狻笔欠鸾讨写碇腔鄣钠兴_,文殊核電站的初衷是在日本這個能源稀少的國家為高度優(yōu)先的核燃料再利用及生產項目奠定基礎。

文殊核電站完全是定制化設計:每個部分和組件都有特定用途,都運用了前沿技術。建設始于1986年,12年后的1994年如期首次達到臨界狀態(tài)(即發(fā)生持續(xù)裂變鏈反應),隨后核電站開始試運行,1995年8月舉行落成典禮。同年12月,一場大火讓電站關閉,停工5年之后發(fā)現(xiàn)了更多的問題,只得繼續(xù)關閉,直到2010年才開始試運行,不久后,一臺三噸重的設備在更換燃料時掉進反應堆容器。取出該設備又花了近一年的時間。

之后又發(fā)生了更多的問題,加上發(fā)現(xiàn)了維護方面的嚴重缺陷,2013年5月,文殊被勒令暫停重啟反應堆用于商業(yè)用途的籌備工作。日本原子能規(guī)制委員會宣布,文殊運營方沒有資格運行反應堆,2016年12月政府永久關停該電站。

耗費了30多年的時間、120億美元,文殊在22年的生命里據(jù)說為所有人發(fā)了一小時的電。報廢還要再花30年時間,再投入34億美元,2047年才能徹底完成。如果可以借鑒過去的經驗,這組數(shù)字太樂觀了,實際過程中一定會有拖延和預算超支。文殊至少要花費60年時間、150億美元,收益為0或負值。文殊不是孤例,只是最明顯的例子之一。

文殊與特斯拉天差地別。文殊的設計與模塊化不沾邊,超級工廠一號則有可復制的生產模塊,可以不斷學習,不斷迭代改進并提升速度。文殊所有的一切都是一次完成,極度復雜。這樣造成了一種運營專家稱為“消極學習”的現(xiàn)象,學習會拖慢進程而非加速進程。文殊團隊學習得越多,碰到的障礙和發(fā)現(xiàn)的其他必要工作就越多。

很多超大型項目像文殊一樣,很難分解成可以迅速迭代、實現(xiàn)學習和改進的可復制模塊。比方說,在地上打一個洞,事情似乎就變得不可預測、被動且緩慢。但困難不等于不可能。幾乎所有項目里,大部分工作都可以變成可復制的,可擴展性最低的項目也有一定的空間,可以將消極學習轉為積極學習。這不是在可擴展與不可擴展之間二選一,而是程度:盡力將可擴展性賦予一切項目,即使最沒有可能的項目也不例外。

下面來看一個例子。

馬德里的模塊化地鐵

馬德里地鐵總裁曼紐爾·梅利斯·邁納(Manuel MelisMaynar)明白可擴展性的重要意義。他是一名有經驗的土木工程師,負責有史以來規(guī)模最大、速度最快的一次地鐵擴建。地鐵建設通常被視為定制化項目,其性質決定了建設速度緩慢。從決定投資新線路到開始運營很可能要花10年的時間,比如前不久的哥本哈根市區(qū)環(huán)線。如果碰到問題,像倫敦的維多利亞線,就可能要花15到20年。梅利斯認為應該有更好的方法,而且他找到了。

馬德里地鐵擴建始于1995年,分為兩個階段完成,每階段只用了四年時間(1995年至1999年完成56公里軌道,37個車站;1999年至2003年完成75公里和39個車站),歸功于梅利斯在隧道和車站建設上的激進策略。項目管理方面,馬德里地鐵與英法海底隧道形成鮮明對比,后者讓投資者付出了高昂的成本。梅利斯能夠獲得成功,是因為在項目設計和管理方面運用了三條基本原則。

沒有標志建筑。梅利斯決定不在車站設置標志性的建筑物。這種裝飾很普遍,有時每個車站都有紀念物(比如斯德哥爾摩、莫斯科、尼泊爾,還有倫敦的朱比利線)。梅利斯知道,標志建筑很容易造成工程延期和預算超支,為什么要自找麻煩?他的車站全部是一樣的模塊化設計,采用經過實踐檢驗的明挖回填法,在地鐵擴建期間實現(xiàn)從車站到車站的復制和學習。

沒有新技術。項目避免使用新的施工技術、設計和列車車廂。這個思路又與大部分地鐵規(guī)劃者相悖。地鐵規(guī)劃者通常以使用新的信號系統(tǒng)、無人駕駛列車等技術為榮。梅利斯敏銳地察覺,新產品開發(fā)對于一切組織而言都是風險最高的活動,他自己的組織也不例外。他不希望承擔額外的風險。他只關注有用且可以快速、低成本、安全、高質量完成的東西。他采用已有的、經過檢驗的產品和流程,以新的方式融合在一起。聽起來是不是很熟悉?這就是蘋果公司大獲成功的創(chuàng)新方法。

速度。梅利斯明白,時間就像窗戶。窗戶越大,越可能放進不好的東西,比如無法預測的天災,或者黑天鵝事件。他用了很長時間,思考如何加快修建隧道的速度,盡量縮小“窗戶”。一般修建地鐵的城市會用一兩臺隧道掘進機來挖掘隧道。梅利斯計算了一臺掘進機及團隊在最優(yōu)狀態(tài)下能夠完成的工作量——通常是在200到400天里挖出3到6公里——和需要的隧道總長度,根據(jù)時間安排雇用相應數(shù)量的掘進機和團隊。他使用的掘進機一度達到六臺,這個數(shù)字前所未有。他的模塊單元是每臺掘進機的最優(yōu)工作量,與車站模塊相同,隧道模塊也可以不斷復制,實現(xiàn)積極學習。

一個意想不到的好處是,掘進機團隊開始彼此競爭,速度進一步加快。他們會在夜里聚在馬德里的小餐館,比拼每天的進展,保持自己的團隊領先,在此過程中遷移學習。同時有多臺機器和多個團隊,梅利斯也可以系統(tǒng)地研究哪個團隊表現(xiàn)最好,下次繼續(xù)雇用。更進一步的積極學習。項目設置了反饋系統(tǒng),避免浪費時間與社區(qū)團體爭執(zhí)。梅利斯還說服了社區(qū)團體接受7天24小時不間斷工作,取代通常的白天和工作日工作,方法是坦率地問他們是希望用3年還是8年完成隧道施工階段。


沒有標志建筑,沒有創(chuàng)新,模塊化,重視速度。聽起來像是無聊低質量的設計,對不對?但去了馬德里,你會看到寬敞、實用、通風良好的車站和列車——與倫敦和紐約地鐵狹窄陰暗宛如地下墓穴的車站截然不同。梅利斯的地鐵就像老黃牛,沒有酷炫的技術干擾運營,日復一日、年復一年地運送數(shù)百萬乘客,這正是它原本的用途。梅利斯以行業(yè)平均水平一半的成本、兩倍的速度完成了項目——大部分人都覺得這不可能。


更聰明的方法

上面不同大型項目的對比說明,實施大型項目時,企業(yè)和政府必須謹慎挑選有助于智能擴展的技術,明智地進行投資。

再看看能源行業(yè)。為了生存,能源行業(yè)必須打破目前消極學習的惡性循環(huán),破解快速可復制擴展的密碼。小型模塊化核反應堆(small modular reactor,簡稱SMR)——成本約十億美元的核電站——正是為此而生。懷俄明州擬興建一座由比爾·蓋茨和沃倫·巴菲特出資的小型模塊化核電站,或許是向這個方向踏出的第一步。不過項目預計需要七年完成,速度還是很慢。氣候危機迫在眉睫,我們沒有時間等待了。

就擴展性而言,一個優(yōu)秀的替代方案是風力發(fā)電。風力渦輪機原本就是模塊化、可復制的,因此非常適合智能擴展。渦輪機起初是現(xiàn)場建造,但這個新生的行業(yè)很快發(fā)現(xiàn)這樣效率不高,于是轉為室內制造,采用能夠高效控制和優(yōu)化的工業(yè)流程及物流。

英國的倫敦陣列于2013年完工時是世界上最大的離岸風電場,成本以2012年的匯率計算是30億美元。項目于2011年3月開工,2012年10月開始發(fā)電,至2013年4月所有渦輪機全面運作,全程僅用了兩年零一個月。不過以十年后現(xiàn)在的標準來看,這個速度也并不算特別快。2018年英格蘭海岸附近擁有87臺渦輪機的沃爾尼風電場(Walney Wind Farm)擴建,只用了不到一年時間。

開始改變傳統(tǒng)超大型項目的不止是能源領域。比如航天業(yè),美國航空航天局(NASA)通常用十年時間進行規(guī)劃,再用十年進行復雜的設計。他們的任務規(guī)模龐大,不能失敗,而且進程緩慢,不能重來。時間越長,最終失敗的風險就越高,過程中幾乎沒有機會學習。不過,新一代太空企業(yè)家(如埃隆·馬斯克)通過重復利用標準化、工業(yè)化生產的建筑模塊,大幅度減少了成本和交付時間。

例如威爾·馬歇爾(Will Marshall),最初在NASA噴氣推進實驗室當工程師,后來厭倦了NASA的遲緩和空間浪費,決定換用不同的方式。他與兩位NASA前同事一起創(chuàng)立了行星實驗室(Planet Labs),并且在加利福尼亞庫比蒂諾的車庫制造了衛(wèi)星“鴿子”(Dove)。

鴿子衛(wèi)星重約4.5公斤,耗時幾個月,成本不到一百萬美元(包括發(fā)射和運行開支),比NASA的一切項目都更小、更快、成本更低,但質量并不遜色,且更敏捷。每顆衛(wèi)星由三個立方體衛(wèi)星模塊組成,立方體模塊本身由多個10厘米見方的模塊組成——馬歇爾把這種小模塊稱為樂高積木。

為控制成本和交付時間,立方體衛(wèi)星使用具備所需電子元件和結構的現(xiàn)成商用組件,如大批量生產的供手機和娛樂級無人機使用的部件。21世紀前十年,行星實驗室發(fā)射了數(shù)百顆衛(wèi)星,形成了有史以來送入軌道的最大衛(wèi)星群,為氣候檢測、農業(yè)、災害響應和城市規(guī)劃等活動提供最新信息。

行星實驗室2014年損失了26顆鴿子衛(wèi)星,因為發(fā)射衛(wèi)星的火箭在發(fā)射臺上爆炸了。不過當時已經有了九次成功發(fā)射,這次事故不會對業(yè)務造成太大的影響。損失的衛(wèi)星很快被取代,新的衛(wèi)星被送上軌道。馬歇爾的模塊化方法,意味著每一項任務成本都很低,失敗后可以迅速復制重試,將獲得的教訓應用到下一輪迭代中。

對于規(guī)劃大項目的人,我的建議是參考特斯拉、行星實驗室、馬德里地鐵和風電場的例子。盡可能地選用基礎技術,賦予其模塊性和可復制性。如果難以模塊化,可以嘗試以創(chuàng)新的模塊方法應用經過檢驗的常規(guī)技術,在過程中學習,通過迭代降低成本、加快速度。連修地鐵這樣定制化程度很高的困難項目都可以高效運用這種方法,大部分項目應該都可行。只要發(fā)揮想象力,就有無限的可能。


歐洲隧道:成功帶來的災難

很多看起來像是人類智慧凝結出的奇跡的大型項目,都被證明是一場經濟災難。

歐洲最長的水下鐵路隧道——英法海底隧道,就是一個例子。這個由私人出資的項目于1986年2月確定開工,約九年后的1994年12月才開始全面投入運營。

隧道和列車的定制設計,實際難度和費用大大超出預期。建設成本實際超支80%,貸款超支140%。這部分開支和債務必須在施工期間解決,但項目還要再過幾年才能產生收益。1995年隧道終于開始盈利,卻只有預測的1/5,于是該項目第一次破產,進行財務重組。在漫長的建設期間,廉價航空進入市場,從意想不到的角度影響了倫敦至巴黎列車的定價能力。

據(jù)估計,僅英國承擔的損失就達到178億美元,項目收益率為負14.5%?!绊椖亢笤u估”系統(tǒng)地對比了成本和收益的預測值和實際值,結論是英國“假如沒造這條隧道會更好”。

2020年,新冠疫情讓乘客人數(shù)銳減,英法隧道再度破產。隧道實現(xiàn)盈利和在更廣泛的經濟層面對英法兩國產生總體正面影響的可能性更加渺茫。


?*本文節(jié)選自《哈佛商業(yè)評論》中文版 2021年11月刊文章《大項目拆成小模塊》。


本特·弗萊夫別格(Bent Flyvbjerg)?| 文

本特·弗萊夫別格是牛津大學賽德商學院大型項目管理首任主席、首位BT教席教授,哥本哈根信息技術大學比良姆·卡恩·拉斯穆森(VillumKann Rasmussen)教席教授兼主席,與丹·加德納(Dan Gardner)合著《大計劃:許多人為何失敗,部分人如何成功》(Big Plans: Why Most Fail, How Some Succeed,蘭登書屋即將出版)。

蔣薈蓉|譯? ? 牛文靜|校? ? 時青靖|原文編輯

徐新玉 |?公眾號文章編輯


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