1. 左侧:分解与定义阶段(由大到小)
这是研发的下行过程,将需求层层分解为可执行的设计方案。
- 需求分析(Requirements Analysis):明确用户需要什么(如聚氨酯材料需达到的硬度、耐磨性、阻燃等级)。
- 系统设计(System Design):确定产品的整体架构和技术路线。
- 详细设计(Detailed Design):深入到具体的化学配方比例、模具结构、反应工艺参数设置。
- 组件/模块设计(Component Design):针对最底层的单一功能或材料组分进行设计。
2. 底端:实现阶段
- 编码/打样(Implementation):根据详细设计进行实验室配方合成、样品制作或代码编写。
3. 右侧:集成与验证阶段(由小到大)
这是研发的上行过程,逐级验证左侧定义的设计是否实现。
- 单元测试(Unit Testing):验证最小单元是否达标(如单一原材料的纯度检测)。
- 集成测试(Integration Testing):验证各模块组合后是否协调(如 A/B 料混合后的反应速度与放热曲线)。
- 系统测试(System Testing):验证整机或全配方性能是否满足系统设计目标。
- 验收测试(Acceptance Testing):由客户或质量部门根据最初的需求分析进行最终确认。
V 模型的核心逻辑:水平验证
V 模型最独特的地方在于:在左侧定义的每一个阶段,都必须同步制定右侧对应的验证计划。
- 当你定义“用户需求”时,就已经在写“验收测试方案”了。
- 这种“以验证为导向”的思维,确保了研发过程中的每一项改动都有据可查,且具备高度的可追溯性。

研发模型对比总结
| 特性 | V 模型 | 门径管理 (Stage-Gate) |
|---|---|---|
| 侧重点 | 质量控制、验证与可追溯性 | 业务决策、风险控制与资源分配 |
| 测试时机 | 开发后期集中验证,但前期需定计划 | 每个阶段结束都有评估关卡 |
| 适用场景 | 汽车、航空、医疗器械等强合规性行业 | 通用消费品、工业产品开发 |
在制造业(材料研发)中的应用
对于您从事的材料研发,V 模型通常用于解决复杂系统中的材料替换。例如:
- 左侧:从整车减震需求分解到聚氨酯缓冲块的弹性模量要求。
- 右侧:从缓冲块的实验室力学性能测试,逐级验证到实车路试表现。