需求管理在历史上一直依赖文档、电子表格、电子邮件以及其他人工信息记录方式。虽然这些方法长期以来为工程师提供了帮助,但它们也带来了明显的不一致风险,而以这种方式处理的数据还会很快过时,使问题进一步加剧。
因此,工程师如今正在寻找更简单的方法来管理产品需求,以确保设计迭代基于最新且最相关的信息。然而,开发硬件产品的工程团队在切换到更优系统时往往会遇到困难。
尽管他们可以从诸如 Altium’s Requirements Portal 这样的工具中受益,但工程师常常会遇到一个初始障碍:采用。要摆脱手工、过时的信息处理方式,需要一款专门打造的工具,在不牺牲控制力或可见性的前提下,支持这种以需求为驱动的新方法。
现代需求管理已不再局限于记录规范。工程团队越来越需要在整个产品开发生命周期中具备需求可追溯性、验证规划、变更管理和合规可视性。最有效的需求管理工具能够将需求直接连接到设计、验证和工程工作流程,帮助团队在保持速度与协作的同时降低风险。
坚持使用文档和电子表格来管理需求,通常并不是一个战略性决定;相反,它往往是“阻力最小路径”的产物。以“过去”的标准来看,这些工具似乎几乎没有使用门槛。企业对它们很熟悉,而且学习曲线相对平缓。
以下是工程师继续使用文档和电子表格的原因:
有一些因素会促使工程师重新思考其需求管理方式。这些因素要么与项目相关,例如版本漂移、责任归属和变更历史;要么与数据有关,例如相关性、可追溯性和验证流程。
强大的 RM 工具会在 ECAD、MCAD 和仿真环境之间建立双向“数字线程”,在子系统与需求之间形成整体性连接。这条数字线程支持贯穿整个硬件开发生命周期的需求可追溯性,并帮助团队在实施前评估变更影响。这一链路可作为跨学科团队保持一致所需的事实来源。虽然静态电子表格也能跟踪这些链接,但由于无法实时跟踪设计过程,其能力十分有限。
为了避免代价高昂的认证失败,测试必须成为设计流程中的集成组成部分,而不是最后一道关卡。有效的 RM 工具会将验证规划直接嵌入功能需求之中,在工程师工作的现场环境中为其提供指导,以维持对 EMI 或信号完整性等标准的合规。通过让测试管理与实时设计数据保持一致,团队可以及早发现偏差,确保实体硬件准确反映其原始需求。
正确的版本控制不仅仅是在文档上加一个标签。它也是一种“净化”数据、避免“僵尸”需求的手段。虽然工程师理解版本控制的基本目的,但它真正的价值在于需求与开发各阶段之间那些直观的关联,这些关联共同确保形成准确且最新的单一事实来源。
转换能力是一款合适 RM 工具的重要组成部分。需求通常以文本形式提供,而工程师处理的是数字,这中间需要通过充分的沟通来弥合差距。将文本自动转换为数字的能力在多个项目中都很有价值,并且有助于更好地理解设计下游影响。
最优秀的 requirements tools are equipped with AI,工程师可以利用这些 AI 来简化更新工作。大型语言模型(LLM)非常擅长处理文本型数据,并能设计出最佳的数据格式化方式。这使工程师能够获得真正可定制的体验,同时确保所有更新都会被转化并汇集到集中式信息源中。
能够将数据导入集中系统,并从中导出数据,是一项基本能力。工程师未必需要复杂的集成或 API,但他们确实需要确信所使用的工具能够将需求导入和导出为其他格式。这种灵活性在项目交接或出于认证目的需要提供文档时尤为重要。
选择需求管理工具需要在可追溯性、验证、易用性和采用之间取得平衡。对于简单项目而言,文档和电子表格或许足够;但对于不断扩大的工程团队来说,往往需要专门的需求管理软件,以支持跨学科的实时可追溯性、验证规划和变更控制。
下表概述了几种常见需求管理方法的优势与局限,包括文档和电子表格、传统系统以及现代的专用工具。
| 需求采集 | 设计与实现 | 验证与确认 | |
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Requirements Portal 适用于需要在保持可追溯性的同时快速迭代的工程团队 |
+ 专为跨学科硬件团队打造 + 以需求为迭代式工程流程的核心 + 支持层级化和参数化需求 + 在速度与扩展所需结构之间取得平衡 |
+ 对非专业人员也友好,快速上手 + 工程师可在完整上下文中查看需求 + 将需求连接到系统、设计和验证 + 明确显示变更影响,实现更快、更安全的迭代 |
+ 将验证视为核心活动 + 将需求关联到验证方法、测试用例和证据。 + 支持基于风险的 V&V,而不强制增加负担 + 可基于实时项目数据生成满足审计要求的输出。 |
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文档与电子表格 适用于原型开发和小型项目,但在复杂性提升时就会失效 |
+ 小型项目“够用” + 启动快,且人人都能理解 – 手动追溯在大规模场景下会变成噩梦 – 缺少版本管理、责任归属和变更控制。 |
+ 灵活性最高;工程师可自由调整格式 – 无法追溯到实施工件 – 工程师经常依据过时规格进行设计 – 影响分析依赖手动执行,且容易出错 |
+ 适合小规模测试和非正式验证,方式简单 – 验证状态需要手动跟踪 – 无法掌握需求覆盖率 – 证据存储分散 |
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传统需求工具 DOORs、Jama、Polarion…… 适合作为记录系统保存信息,但使用困难,容易形成信息孤岛 |
+ 作为记录系统表现出色 + 非常适合正式基线和变更控制工作流 – 配置开销高,界面不直观 – 针对治理进行了优化,影响迭代速度 |
+ 可将需求正式分配到系统和子系统。 – 通常由专家集中维护,导致信息孤岛 – 倾向于瀑布式流程,而非持续协作。 – 工程师最终还是会把数据导出回电子表格 |
+ 结构化的验证规划和测试用例定义 + 强大的追溯矩阵和合规报告能力 – 对测试执行的支持较弱 – 验证成了事后补救,且开销沉重 |
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项目管理软件 Jira/Confluence…… 适用于任务跟踪,但缺乏追溯性和硬件开发所需的严谨性 |
+ 非常适合协调跨职能工作 + 可通过附加组件提供基础需求对象 – 需求只是次要工作项 – 跨系统和验证的追溯能力薄弱 |
+ 对任务进度具有良好可视性 + 责任归属和执行跟踪清晰 – 对硬件依赖关系的表达较差 – 需求与硬件设计之间的关联较弱 |
+ 对测试执行状态的跟踪能力强 – 对硬件验证的支持较弱 – 审计所需的向后追溯能力不足 – 证据存储分散 |
Requirements Portal 是 Altium 推出的轻量级需求管理、验证和追溯工具,专为开发复杂硬件产品的工程团队打造。它帮助您从分散的文档和手动跟踪方式,转向整个团队都能使用的结构化、需求驱动型工作流程。
Requirements Portal 可作为独立的需求工具使用,用于管理整个产品中系统级、硬件级和软件级需求。它也包含在 Altium Develop 和 Altium Agile 中,使已在 Altium 生态系统中工作的团队能够将需求直接连接到项目数据和协作工作流。
借助直观的云端界面和不限数量的协作者,Requirements Portal 可帮助工程团队用共享工作空间替代静态文件和僵化工具,并随着产品复杂度提升而扩展。所有人都基于同一份最新需求开展工作,从而减少认知偏差、版本漂移和后期返工。
Requirements Portal 全面支持跨学科的结构化需求、验证规划、追溯性和变更影响分析。与 Altium Designer 配合使用时,工程师可以在设计上下文中访问需求,且变更会在设计、验证活动和文档之间传播。
工程团队使用 Requirements Portal 来:
Requirements Portal 让追溯性变得切实可行,而不是沉重负担。它让您能够向上游清晰了解需求如何演变,并向下游确认设计和验证活动仍符合最新意图。
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需求管理(RM)工具是一种用于在整个电子产品生命周期中定义、跟踪和验证需求的系统。与文档或电子表格不同,专用 RM 工具提供实时的单一事实来源,使工程师能够维护需求、设计与验证之间的追溯性,从而减少返工、错误和合规风险。
文档和电子表格无法随着现代电子产品开发的复杂性提升而扩展。它们会带来版本漂移、责任不清、数据过时和追溯性薄弱等问题。由于其本质上是静态且依赖人工维护,工程师常常基于过时信息开展工作,最终导致后期设计问题以及高昂的电路板重制成本。
工程师应重点关注:
需求管理工具通过支持“左移”验证来降低成本(即在设计和实施全过程中尽早并持续验证需求)。通过在仿真和布局阶段而不是制造或测试阶段发现问题,团队可以避免返工、延期以及昂贵的硬件重制。
将需求管理与 PCB 设计工具集成,需要一个集中化系统,能够将需求直接关联到原理图、布局和验证活动。像 Altium Requirements Portal 这样的现代工具可提供双向追溯,使工程师能够在设计过程中结合上下文查看需求。这可确保设计决策始终反映最新批准的需求,并减少对静态文档的依赖。
对于像 Altium 这样复杂的电子项目,最强的平台是专为硬件开发打造的专用需求管理工具。这些平台支持跨 ECAD、MCAD、仿真和验证的实时追溯,同时支持快速迭代。传统企业级 RM 工具虽然在合规性方面表现强大,但往往会拖慢采用速度和日常工程工作流。