埃隆·马斯克:第一性原理和五步工作法
我们必须试一试,否则人类将永远被困在地球上
埃隆·马斯克是一位在科技和商业领域都取得了显著成就的企业家,他创立了多家公司,包括特斯拉、SpaceX、Neuralink等,这些公司在电动汽车、太空探索、人工智能等领域都取得了突破性的进展。马斯克以其独特的创新思维和领导力,对全球科技和商业产生了深远的影响。
探索宇宙的奥秘,埃隆·马斯克以其独特的第一性原理和五步工作法,颠覆了传统思维,引领我们走向未来。他如何将这些创新理念应用于特斯拉、SpaceX等企业,从而推动科技的飞速发展?
让我们一起揭开这位科技界领袖背后的思维秘密,理解他如何通过质疑常规、简化流程、优化创新、加速迭代和智能自动化,将复杂问题拆解至最基本的元素,并重新构建解决方案,以实现突破性的成就。马斯克的成功不仅在于他的远见卓识,更在于他对第一性原理和五步工作法的深刻理解和应用。
第一性原理思考(First Principles Thinking)
是一种深入分析问题本质,从最基本的事实和概念出发,忽略传统假设和现有模式,重新构建解决方案的思考方式。
第一性原理是“在每一系统的探索中,存在第一原理,它是一个最基本的命题或假设,不能被省略或删除,也不能被违反。”
古希腊-亚里士多德
在商业和工程领域,第一性原理通常涉及以下步骤:
识别和定义问题:明确你要解决的问题是什么。
分解问题:将问题分解成最基本的组成部分或假设。
质疑假设:对这些基本组成部分或假设进行质疑,探究它们为什么存在,是否有不证自明的真理。
重新构建:在最基本的真理和事实上重新构建问题的解决方案,而不是依赖于传统的方法或类比。
创新:通过这种基础性的重建,可能会发现新的解决方案或创新方法。
这种方法的关键在于剥离一切既定的假设和传统做法,直接回到问题的本质,然后从那里开始构建解决方案。这种方法有助于突破传统思维的局限,发现新的创新途径。
当然,第一性原理也有其缺点,那就是任何一个原理或定律,都不可能解决世界上所有的问题。世上问题千千万,特别是工厂里的问题更是千奇百怪,如果出问题的地方不在你的第一性原理的体系中,那么采用第一性原理的思维方法是找不到解决方案的。
别慌,芒格给我们指出了一条捷径,培养第一性原理思维的捷径就是跨学科学习!
总结如下:
1、第一性定理思维是一种演绎法思维,与追本溯源法是不同的;2、用第一性原理思维常常能带来颠覆式创新,而这一点,是其他思维方法很难实现的;3、第一性原理思维有局限性,避免这种尴尬的最佳方法就是搜集更多的第一性原理;4、跨学科学习是搜集第一性原理的捷径。
第一性原理-李善友
埃隆·马斯克在解决SpaceX火箭成本问题时,采用了第一性原理思考的方法。他没有接受火箭必须非常昂贵的传统观点,而是从最基本的事实出发,重新审视了火箭的制造成本。
首先,马斯克分析了火箭的基本组成部分,包括航空级铝合金、钛、铜和碳纤维等原材料。他发现,如果直接从原材料市场购买这些材料,成本大约只占火箭总成本的2%。这表明,传统火箭的高昂价格并不是由原材料成本驱动的,而是由于设计、制造和一次性使用等因素造成的。
基于这一发现,马斯克决定自己制造火箭,而不是购买成品。SpaceX通过内部制造85%的火箭部件,采用软件工程启发的模块化方法,大幅降低了成本。这种方法不仅降低了火箭的制造成本,还使得SpaceX能够以更低的价格提供发射服务,同时保持了70%的毛利率。
此外,马斯克还挑战了火箭一次性使用的传统假设,提出了可重复使用火箭的概念。他问:“为什么火箭不能像飞机一样重复使用?”这种思考方式导致了SpaceX开发了可重复使用的Falcon 9火箭,这进一步降低了每次发射的成本。
通过这些措施,SpaceX成功地将火箭发射的成本降低了近10倍,同时仍然保持盈利。马斯克的第一性原理思考不仅帮助SpaceX在航天领域取得了突破,也为其他行业提供了成本创新的范例。
马斯克反对使用光学雷达和其他类似雷达的仪器,他坚持认为自动驾驶系统应该只使用摄像头的视觉数据。这也是一个要用第一性原理来思考的案例:人类开车时只采集视觉数据,所以机器开车也应该如此。
“互联网收入每年约为1万亿美元,”马斯克说,“如果我们能有3%的市场占有率,那就是300亿美元,这比NASA的预算还要多。这就是星链灵感的由来,为前往火星提供资金。”
他停顿了一下,然后补充强调:“终有一天抵达火星的那个场面激励着SpaceX做出每个决定。”
星链卫星原本成本高昂、制造复杂。为实现盈利,成本需降至十分之一,生产速度则要提高十倍。容科萨接管后,摒弃旧设计,基于第一性原理重新思考,目标是打造极简通信卫星。他与团队通过深入讨论,逐步简化设计。例如,他质疑了天线与飞行计算机的传统隔离设计,要求查看测试数据。经过多次追问“五个问什么”,团队最终将复杂设计整合为简单平板卫星,成本大幅降低到原来的1/10。
容科萨说,“我就坐在那里想,我这人怎么这么聪明呢。”
如何将第一性原理思考应用到个人职业发展中?
将第一性原理思考应用到个人职业发展中,意味着要深入挖掘职业生涯中的核心要素和基础真理,然后基于这些不可辩驳的事实来构建你的职业规划和决策。
1. 自我反思:
审视自己的核心价值观、兴趣、技能和长期目标。问自己:“我真正热爱什么?”、“我擅长什么?”和“我想实现什么样的职业成就?”
2. 识别基础真理:
找出职业发展中的基本真理,比如个人成长、持续学习、技能提升、工作满足感等。这些真理应该是指导你职业选择和决策的基石。
3. 挑战现有假设:
质疑那些关于职业成功的普遍假设,比如“我必须在某个年龄达到某个职位”或“我需要特定的学历才能成功”。探索这些假设背后的逻辑,判断它们是否适用于你的情况。
4. 目标分解:
将你的职业目标分解为最基本的组成部分。例如,如果你想成为一名经理或者MBB,那么你需要哪些技能和经验?这些技能和经验的基础知识是什么?
5. 重构职业路径:
基于你的核心目标和基础真理,重新构建你的职业路径。这可能意味着改变你的职业方向,或者采取非传统的职业发展策略。
6. 持续学习:
不断学习新技能和知识,以适应不断变化的职业环境。这可能包括正式教育、在线课程、工作坊或自我学习。
7. 实验和迭代:
尝试新的职业道路和机会,即使它们看起来与传统路径不同。从每次尝试中学习,不断调整你的职业规划。
8. 建立网络:
与志同道合的专业人士,他们可以提供支持、资源和不同的观点。这些关系可以成为你职业发展的宝贵资产。
9. 评估和调整:
定期评估你的职业进展,确保你仍然朝着你的目标前进。如果需要,不要害怕做出调整。
10. 长期视角:
保持长远的职业发展视角,不要被短期的挑战或失败所困扰。记住,职业发展是一个长期的过程,需要耐心和坚持。
通过将第一性原理思考应用于职业发展,你可以更清晰地了解自己的职业目标,更有意识地做出决策,并在职业生涯中实现更大的满足感和成功。
五步工作法
埃隆·马斯克的五步工作法是一种系统化的问题解决和决策制定方法,它强调从物理定律的基础出发,不依赖于传统或类比思维。五步工作法包括以下步骤:
1. 质疑:不可变更的只有物理学定律约束下的条件
对所有需求和假设提出质疑,无论其来源如何,都要深入探究其合理性和必要性。质疑每一条规则、预设每一项要求都很愚蠢,直到证明事实并非如此。
每当工程师把某项“要求”作为做某事的理由时,马斯克就会质问他们:谁提出的这个要求?如果工程师回答“军方要求”或“法律要求”,都不能让他满意,马斯克坚持要让他们说出提出这些要求的人员姓名。
“我们讨论如何鉴别发动机的水平、如何判定燃料箱是否合格时,他会问大家:‘为什么我们必须这样做?’”
蒂姆·布扎说,他曾是波音公司员工,后来成为SpaceX负责发射与测试任务的副总裁,“我们会说:‘军事规格标准里要求的。’
他又会问:‘谁起草的?为什么这么要求?’”他反复叮嘱大家,所有要求都应该被当成建议,不可变更的金科玉律只有那些物理学定律约束下的条件。
特别是对于聪明人和权威人士的要求,我们更应该保持警惕。通常,这类人的要求很少受到质疑。至少,我们应该弄清楚他们提出这些要求的原因和背景,以及这些要求是否适用于我们当前的情境。通过这样的深思熟虑,我们不仅能够显著减少犯错误的风险,还能学习到聪明人处理问题的方法。
(马斯克)问手下为什么要花200万美元造一对吊车来吊起猎鹰9号,同事向他展示了空军规定的安全条例,这些条例大多数都是过时的。莫斯戴尔成功说服军方修改了它们,所以最后起重机这一项只花了30万美元。
质疑是进步的催化剂;没有质疑,便难以取得进步。正是通过不断地提问和探索“为什么”,我们才能持续地向前发展。然而,这种质疑精神恰恰是许多人所欠缺的。
火箭上的一个阀门比汽车上用的类似阀门要贵30倍,所以马斯克不断要求他的团队多从航空航天领域以外的公司采购零部件。NASA在空间站中使用的门闩,一个就要1 500美元。SpaceX的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。
一名工程师走到马斯克的办公室隔间,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,他就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6 000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。
莫斯戴尔为洛克希德·马丁公司和波音公司工作时,曾在卡纳维拉尔角为德尔塔Ⅳ型重型火箭重建了一个发射台综合体。他为猎鹰9号建造类似设施的花费只相当于当时的1/10。SpaceX不仅用私有化产权的方式进入了航空航天领域,还彻底颠覆了这个行业的成本结构。
这些事实表明,即便是在公众眼中高不可攀的航空航天行业,包括NASA这样的机构,仍然存在着巨大的提升和改进空间。同时,这也凸显了质疑精神的重要性。无论是工程师还是领导者,如果不具备质疑现状的勇气,就很难在工作中实现突破和进步。
另外,不要被行业局限。大多数人在一行做久了就难以跳出自己的行业,或者看不起别的行业,一辈子就局限于自己的行业。而马斯克就不受此局限,不会坐困于传统航空航天行业的解决方案,而是采用了跨行业的创新思维,将日常用品的技术应用到高科技产品中,这体现了创新的跨界思维。
最后,非常重要的一点是,马斯克的领导风格和决策过程鼓励团队挑战现状,接受风险,寻找创新的解决方案,这种领导力对于推动公司创新至关重要。
2. 删除:
识别并去除那些非必要的元素或流程。这包括摒弃那些看起来必要但实际上是多余的传统做法,通过消除无效或低效的部分,使解决方案更加简洁高效。
和乔布斯一样,在设计(Paypal)用户界面时,马斯克喜欢简单的风格:“我反复打磨用户界面设计,把开户需要点击鼠标的次数降到最少。”
一开始用户得填写很长的表格,包括社会安全号码和家庭地址。“我们为什么要让用户填这些?”马斯克一直在念叨这一点,“删掉这项!”
他们实现了一项微小却重要的突破,就是用户不需要用户名就能登录,因为电子邮件地址能发挥同等的作用。
在这一点上马斯克的做法与精益生产中的ECRS更加激进。ECRS是精益生产中的一种重要工具,它代表四个英文单词:Eliminate(取消)、Combine(合并)、Rearrange(重排)、Simplify(简化)。这四个原则用于对生产工序进行优化,目的是减少不必要的工序,提高生产效率。
“如果你做的东西白痴指数很高,那你就是个白痴。”
白痴指数:
自从马斯克当年完成了俄罗斯之行,计算了一番自己制造火箭的成本后,他就在内部普及了一个概念,叫“白痴指数”,也就是一个零部件的总成本与它的原材料成本的比值。如果白痴指数很高,比如零部件成本1 000美元,而制作它的铝的成本只有100美元,白痴指数就是10,那么很可能就是设计过于复杂或制造过程效率太低导致的。
如果一个产品的“白痴指数”很高,那么一定可以通过规划设计出更有效的制造技术来大幅降低它的成本。
火箭的“白痴指数”就非常高。马斯克开始计算其中的碳纤维、金属、燃料和其他材料的成本:采用目前的制造方法,成品的成本至少比材料的成本多出50倍。
(在设计Model S时)马斯克问巴格里诺:“需要多少个电池单元才能实现我们的目标续航?”经过计算他们得出的答案是,电池包需要大约8 400个电池单元。
“不,”马斯克回复道,“做成7 200个电池单元。”
“最疯狂的是,我们最后真的做出了7 200个电池单元的电池包。他是凭直觉提出来的要求,但在他的推动下,我们真的搞定了。”
马斯克的决策体现了他作为领导者的直觉和决断力。他没有完全依赖于初步的计算结果,而是根据自己的判断提出了新的目标。这种领导风格在创新驱动的公司中很常见,因为它鼓励团队超越传统思维,追求更高的效率和性能。
减少电池单元数量可能会带来风险,比如影响汽车的续航能力。但马斯克的决策也体现了他对创新的追求,愿意尝试非传统的方法来实现目标。
尽管马斯克的要求可能看起来不切实际,但团队最终实现了目标,这表明团队具有强大的执行力和解决问题的能力。
所有这一切都符合马斯克的领导风格:快速试错,容忍风险。
马斯克承认工程师说的在理,可能不锈钢面板确实行不通,但与其分析几个月,还不如试一下,大不了失败了再换回来。“快速试制,就能快速验证出结果,随后就可以快速修复这个问题。”最终马斯克成功地将大部分零部件的材料都换成了不锈钢。
“干活的第一步就应该是质疑你接到的任务要求。”马斯克说,“因为所有要求或多或少都包含着愚蠢和错误的成分,所以一定要砍掉它们、砍掉它们、砍掉它们。”
内华达工厂做好电池包以后,会在电池包嵌入车辆的尖头上装一些小塑料帽。当电池包送到弗里蒙特工厂时,塑料帽会被拆下来扔掉。内华达工厂的塑料帽有时不够用了,就会耽搁电池包的运输。
马斯克问为什么要放这些塑料帽,员工告诉他这项规定是为了确保电池包的触点不会弯折。他又问:“谁规定的?”大家七嘴八舌地问来问去,最终没人说得出来是谁。马斯克说:“那就删掉这项。”他们照做了,事实证明,此后也从来没出现过触点弯折的问题。
马斯克再一次被螺栓的数量震惊了,他指着螺栓问:“为什么这里装了六颗?”莫拉维回答:“为了让车身在碰撞中保持稳定。”“不,主要的碰撞载荷是经过这条横档的。”马斯克解释说,他头脑里把所有压力点的位置过了一遍,飞快地报出了每个点的公差值。莫拉维把它们记下来交给了工程师,让他们完成重新设计和测试工作。
马斯克觉得拧紧螺栓的机械臂移动得太慢了,他说:“我都比它动作快。” 马斯克发现,机械臂的移动速度被设置为其最大速度的20%,而且默认设置在向前旋转拧紧螺栓之前,手臂要向后转动两次。
他说:“出厂设置总是很笨的。”所以他迅速重写了代码,删除了向后转动的部分。然后,他将速度参数设置为100%,但速度太快了,拧螺栓的时候螺纹开始剥落,他又把速度调到70%,结果机械臂工作得很好,这道工序的时间至少缩短了一半。
删除要求当中所有你能删除的部分和流程,虽然你可能还得把它们加回来。事实上,你如果最后加回来的部分还不到删除部分的10%,那就说明你删减得还不够。
易于观察到的是,马斯克在减少浪费方面采取的方法与丰田的精益生产理念有所不同,他更多地依赖于直觉和第一性原理。那么,这两种方法哪一种更胜一筹呢?
我个人认为,对于那些希望长期稳定发展的企业来说,从丰田精益生产的七大浪费概念开始是一个不错的选择,因为这些技能相对容易上手,大多数人都能通过短期的学习快速掌握。
而第一性原理的应用则需要更深层次的积累和学习。这不是一个短期内就能掌握的技能,它要求个人进行持续的跨学科学习和实践。没有长期的知识积累和跨领域的深入学习,很难真正理解和运用第一性原理。
3. 简化和优化:
在删除不必要的部分之后,对剩余的有效元素进行简化和优化。这一步的目的是提高效率,改进性能,以及可能的话,降低成本。
简化和优化一定要放在第2步之后,因为人们常犯的错误就是简化和优化一个原本不应该存在的部分或者流程。
一些最大的机会在于改善产品的工序。如果我们消除了一个产品步骤,我们也就消除了附属于它的操作步骤。
此外,我们能够消除或简化的每一个步骤都会消除产生缺陷的机会并提高质量。因此,有可能更快地完成一项工作,并拥有更好的质量。
《新乡重夫谈丰田生产方式》 新乡重夫
马斯克在空无一人的车间
4. 加速周转时间:
这一步骤着重于加快进程或产品的速度,可以通过技术创新、更高效的流程安排或者更好的资源利用来实现。
这一点与完全一致,精益思想的关键概念是,通过消除浪费减少准备时间( Lead Time ),一般来说,通过对整个价值链的分析和改善,准备时间最少可以缩短一半。
你不需要完美地规避多少问题,关键是你能多快找出问题,然后解决它。
5. 自动化而不迷信自动化:
在前面的步骤都完成后,最后引入自动化来减少人工干预,提高效率和一致性。自动化涉及使用机器、软件或其他技术来执行重复性高、预测性强的任务。
在应用自动化的时候,丰田汽车和马斯克都走过弯路,从自动化的狂热信徒转变为理性的使用者。
有一次,马斯克注意到装配线上有一个工位的节奏跟不上,这个工位上是一个又贵又拖拉的机器人,负责把玻璃纤维条粘到电池包上。机器人的吸盘一直拿不住玻璃纤维条,而且胶水涂得太多。马斯克说:“我意识到当初犯下的第一个错误就是要把这个生产过程自动化,这个事情赖我,是我力主推动了大量的生产环节自动化。”
马斯克从一个自动化的信徒摇身一变,突然以同样高涨的热情开始追求新的目标:找出生产线上每一个存在自动化障碍的环节,看看去掉自动化后是不是能完成得更快。
施特劳贝尔说:“我们开始把一台台机器人从生产线上拆下来,然后把它们扔到停车场。”有一个周末,他们走遍工厂,在那些要扔掉的机器人身上画了标记。马斯克说:“我们在厂房侧面开了个洞,就是为了拆掉所有这些设备。”
这件事让他长了一个教训,从此去自动化成为马斯克“量产方法论”的一部分:务必要等到设计过程的其他部分都做完以后,在你质疑了所有要求、去掉了所有不必要的部分以后,再引入自动化设备。
可见,在推进自动化之前,企业应该质疑每一个生产环节是否真的需要自动化,是否存在过度自动化的问题。这可以通过详细分析生产流程,识别哪些环节适合自动化,哪些更适合人工操作来实现。
自动化和人工操作各有优势,自动化在重复性高、精度要求严格的任务中表现更佳,而人工操作在需要灵活性、创造性和快速适应变化的环节中不可替代。企业应该根据具体环节的特点合理安排自动化和人工操作。
在自动化之前,应该先优化和简化生产流程,去除不必要的部分。这要求设计师和工程师深入到生产第一线,确保设计和制造之间的紧密联系。自动化不是一成不变的,企业应该持续收集反馈,优化生产流程,调整自动化与人工操作的比例和分配。同时,加强员工培训,提高人机协作能力。