敏捷專題:新一代的汽車軟件研發

▲智能座艙
眾所周知,新能源汽車不僅“新”在能源,更在于其在智能制造支撐下的生產制造方式的極限改變。然而,新能源汽車的智能化制造并非易事,這項革命涉及了軟件、硬件及模式的全面更新,但該領域的產品迭代快、精度高、制造工藝難,所面臨的形勢無疑格外嚴峻。
當下的消費者不僅對看得見的外觀與性能精打細算,也對購車完成后的后續服務有了更全面的思量,無疑對車企提出了更大挑戰:汽車在追逐科技感的過程中集成度越來越高,為了保持用戶的長久滿意,不得不花大量時間與精力在前期研發及后續服務上。新品牌往往講究“兵貴神速”,如何平衡消費者對產品、服務及交付時間的期待,成為每個品牌與產品無法繞開的難題。
車企需要不斷學習并提升自己快速適應變化的能力來加快創新速度、縮短生產周期,以確保新車型在進入市場時能夠占領創新高地。敏捷開發方式成為眾多車企的選擇。
01.敏捷如何幫助車企
與傳統瀑布式方法相比,敏捷具有高度迭代性,鼓勵小批量交付,聚焦于持續的價值交付和對不斷變化的市場條件做出更快的反應,因而在汽車行業內應用越來越廣泛。

可以通過以下敏捷方法助力產品生產:
- 通過客戶協作和更快的反饋循環改進產品、提高產品質量。
“(...) When we were developing the speech functions in the car, we found that we had installed functions that people didn’t use as expected. That was partly embarrassing and partly very educational for us. We saw that we had to change our development approach.”
——Anne Sandberg,沃爾沃產品創造持續改進和變革主管
譯:在汽車中開發語音功能時,我們發現自己安裝了用戶并未按預期使用的功能。
- 通過跨職能團隊處理復雜問題、縮短產品上市時間。
引入跨職能的團隊結構可有效刺激具備不同專業知識的團隊成員之間的合作,減少交接次數、增強溝通,多樣化的團隊也能保持靈活性:成員間能夠更快地分享知識和解決問題,專注于如何最大化整合利用可用資源,縮短產品上市時間。
02.研發部門的敏捷項目管理與開發
在用戶對高級車載體驗需求推動下,汽車產品逐步由【傳統代步機械工具】向【新一代具備感知和決策能力的智能終端】轉變,智能化、網聯化、電動化、共享化已成為汽車產業變革的趨勢。據麥肯錫預測,全球汽車軟件與硬件產品內容結構正發生著重大變化,預計2030年軟件驅動的占比將達到30%。
為了適應新的產業變革趨勢,車企需要放棄高度結構化的工作方式,轉而支持高度關注持續改進的敏捷項目管理。通過整合反饋循環,敏捷團隊可以尋求協作改進的方法,降低項目風險,快速完善產品,滿足客戶期望。

新趨勢下汽車軟件研制過程中,CI/CD是不可忽視的敏捷屬性。
不同的汽車ECU提供不同的服務,對底層操作系統給的要求也不同。在電子電氣系統架構從分布式向域集中式演進的大背景下,各種功能模塊都集中到少數幾個計算能力強大的域控制器中。此時不同安全等級的應用需要共用相同的計算平臺,傳統的物理安全隔離被打破。如何在域控制器中使用CI/CD的敏捷方法,助力軟件的開發、測試和驗證呢?
注:根據ISO 26262標準,汽車儀表系統與娛樂信息系統屬于不同的安全等級,具有不同的處理優先級。汽車儀表系統與動力系統密切相關,要求具有高實時性、高可靠性和強安全性,以QNX操作系統為主;而信息娛樂系統主要為車內人機交互提供控制平臺,追求多樣化的應用與服務,主要以Linux和Android為主。

▲智能汽車軟硬件架構
通過全數字仿真技術可以仿真具有完整硬件功能的計算機系統:用戶可基于天目全數字實時仿真軟件SkyEye搭建的嵌入式系統虛擬化運行環境,不受物理硬件的限制,隨時訪問目標系統,快速搭建虛擬硬件模型并提前進行汽車軟件的開發、測試和驗證工作,實現高效率、高質量的軟件交付。?
基于SkyEye的虛擬硬件和CI/CD工作流緊耦合,可應用于汽車軟件開發的全生命周期:

03.“敏捷之路”需要注意什么
汽車行業非常傳統,有嚴格的產品周期和漫長的供應鏈,在過去的100年里一直使用具有既定順序的產品開發方法——這將是車企在邁向敏捷道路上面臨的最大挑戰之一。
采用敏捷不應該是“如果”的問題,而是“如何”的問題。在開始重組和轉變當前的工作方式之前,車企應重點評估公司的當前狀態,識別業務挑戰并尋找流程效率低下的根本原因,并據此設置敏捷轉型的優先級和目標——如果沒有在轉型目標上保持一致,任何結果都注定不會令人滿意。
敏捷方法往往是自下而上發起的,但是公司領導者的支持對于在整個組織中全面應用敏捷方法也至關重要。敏捷經驗較少的組織應該循序漸進、按部就班,通過個別試點快速取得成效并證明該方法的益處,從而起到示范效應。達到一定的成熟度后再開始全面的敏捷轉型就會容易得多。
04.總結
應用敏捷方法可幫助車企提升新能源汽車智能化生產制造的能力,在保證產品質量的同時提升交付速度,取得市場領先地位:
- 在同樣時長的項目生命周期中,更頻繁的客戶協作可構建更為滿足市場需求的產品;
- 更快的反饋循環和迭代的產品開發方法將有效提高產品質量;
- 提升跨團隊協作處理復雜問題的能力;
- 通過減少交接、促進協作和提高團隊的整體運營能力來縮短上市時間。
汽車行業在技術創新的影響下正被徹底顛覆,可以預見的是,未來汽車智能化將成為各大車廠競逐的焦點,而敏捷方法下的軟件能力將成為定義整車功能的關鍵。
參考文獻
1、https://kanbanize.com/agile/industries/agile-automotive
2、https://t.cj.sina.com.cn/articles/view/7426890874/1baad5c7a001011r0j
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