當(dang)前，傳統汽車(che)產業正加(jia)速數字化(hua)(hua)轉型(xing)，“軟(ruan)件定義汽車(che)”不斷深(shen)化(hua)(hua)。在電動化(hua)(hua)、智(zhi)能(neng)化(hua)(hua)和網聯(lian)化(hua)(hua)趨勢(shi)下，汽車(che)軟(ruan)件已經成為汽車(che)技術革(ge)新和發展的核(he)心驅動力之一。根據億(yi)歐智(zhi)庫發布的《2023中國智(zhi)能(neng)電動汽車(che)車(che)載軟(ruan)件市(shi)場分析報告(gao)》，2022年(nian)中國汽車(che)軟(ruan)件達(da)到264億(yi)元的市(shi)場規模，預計到2025年(nian)將達(da)373億(yi)元。
在(zai)智能化(hua)趨勢下(xia)，傳統分布(bu)式(shi)電子電氣架構(gou)(gou)開始向域集中式(shi)架構(gou)(gou)轉(zhuan)變(bian)，軟件(jian)開發人員將能夠(gou)完全獨(du)立(li)于底(di)層硬(ying)(ying)件(jian)，進(jin)行上(shang)層軟件(jian)的開發，汽(qi)車軟硬(ying)(ying)件(jian)解耦(ou)范圍進(jin)一步擴大(da)。在(zai)汽(qi)車軟硬(ying)(ying)件(jian)解耦(ou)大(da)趨勢下(xia)，汽(qi)車計(ji)算(suan)平臺(tai)正從(cong)“信(xin)號導(dao)向”向“服務(wu)導(dao)向（SOA）”轉(zhuan)變(bian)，汽(qi)車底(di)層軟件(jian)與上(shang)層應用開始標(biao)準化(hua)、相互獨(du)立(li)、松耦(ou)合(he)，汽(qi)車軟件(jian)開始進(jin)入工(gong)業化(hua)開發階段。
PTC公司《卓越的汽車軟件工程》白皮書指出，成功適應由軟件驅動的市場，是汽車整車制造商在未來幾年和幾十年建立競爭優勢的決定性因素。汽車整車制造商要成為軟件驅動型公司，需要從(cong)根本上改變思考和(he)管理(li)軟件開(kai)發(fa)的方式，而采用集成的端到端應用程序生命周期管理（ALM）平臺是大幅提高汽車軟件工程能力和創新能力的關鍵。
傳統軟件開發面臨挑戰
現代(dai)汽(qi)車(che)的幾乎所有功能都涉及到(dao)軟件——從(cong)發動機控制到(dao)加熱和冷卻、動力(li)轉向、變(bian)速器、停車(che)輔助(zhu)、車(che)鎖、照明(ming)、導航，甚至智能乘客座(zuo)椅。如今一輛高端汽車上路需要1億行代碼，而波音787只需要1500萬行代碼，Facebook只需要6200萬行代碼。據估計，全自動駕駛汽車需要3-5億行代碼，這意味著我們將在短短幾年內看到更為復雜的汽車軟件系統。
過去，一輛汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)軟(ruan)件主要由外部開(kai)(kai)(kai)發，并(bing)由ECU供應商(shang)交付給汽(qi)車(che)整車(che)制(zhi)造商(shang)，在整個開(kai)(kai)(kai)發過程中通(tong)過軟(ruan)件和(he)特定硬件的(de)(de)(de)密(mi)切協作，確保了二者的(de)(de)(de)良好(hao)配(pei)合。隨著“軟(ruan)件定義汽(qi)車(che)”的(de)(de)(de)進(jin)(jin)(jin)一步深(shen)化，大量相同功能的(de)(de)(de)ECU進(jin)(jin)(jin)行(xing)整合，由域控(kong)制(zhi)器(qi)進(jin)(jin)(jin)行(xing)統一的(de)(de)(de)管(guan)理調度，這樣就(jiu)能讓開(kai)(kai)(kai)發人員可以(yi)在完全獨立(li)于底層硬件的(de)(de)(de)情況(kuang)下，進(jin)(jin)(jin)行(xing)上層軟(ruan)件的(de)(de)(de)開(kai)(kai)(kai)發。
現在，越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多的(de)(de)整車制(zhi)造商開(kai)始基(ji)于(yu)面向(xiang)控制(zhi)域的(de)(de)車輛參考架(jia)構(gou)或平臺，自行開(kai)發大(da)部(bu)分軟件。除了縮(suo)短開(kai)發時間(jian)外，這(zhe)還能(neng)讓(rang)汽(qi)車品牌商通過(guo)OTA方式不斷(duan)將新軟件安(an)裝到車輛中，在更新汽(qi)車功(gong)能(neng)的(de)(de)同時，建立新的(de)(de)收入來源。現代汽(qi)車軟件的(de)(de)交付方式越(yue)(yue)來越(yue)(yue)趨(qu)向(xiang)于(yu)智能(neng)手(shou)機，這(zhe)意味(wei)著移動產品開(kai)發的(de)(de)功(gong)能(neng)和(he)架(jia)構(gou)級別的(de)(de)復雜性(xing)，急劇上升(sheng)。
新的軟件(jian)開發模式
為了應(ying)對挑戰，汽(qi)車軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)開(kai)發(fa)(fa)人員需要找到(dao)新的(de)(de)(de)(de)模式，在降低復雜性的(de)(de)(de)(de)同(tong)時，提高軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)效率。麥肯錫研(yan)究和(he)(he)專(zhuan)家分析認(ren)為，這一(yi)新模式應(ying)該在以(yi)下幾個方面進(jin)行協作(zuo)，包括：軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)與架構、管理軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)需求、數字汽(qi)車產品(pin)的(de)(de)(de)(de)開(kai)發(fa)(fa)（包括優化和(he)(he)高效軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)方法）以(yi)及促進(jin)創新的(de)(de)(de)(de)組織能力(li)。
首先(xian)，模(mo)塊化(hua)(hua)和(he)軟硬(ying)件(jian)(jian)解耦與(yu)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)工(gong)程方法相結合，有(you)(you)助于加速成(cheng)體系(xi)(xi)(xi)(xi)化(hua)(hua)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)產品(pin)的(de)(de)(de)開發(fa)。通過硬(ying)件(jian)(jian)和(he)軟件(jian)(jian)分(fen)離(li)，以及(ji)采用(yong)模(mo)塊化(hua)(hua)的(de)(de)(de)硬(ying)件(jian)(jian)和(he)軟件(jian)(jian)架(jia)構，汽(qi)車制造商(shang)可(ke)(ke)以加速創新(xin)。有(you)(you)了(le)模(mo)塊化(hua)(hua)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)架(jia)構，軟件(jian)(jian)復(fu)雜(za)性(xing)變得更容易管(guan)(guan)理(li)，也(ye)極大提(ti)高了(le)汽(qi)車產品(pin)開發(fa)項目管(guan)(guan)理(li)的(de)(de)(de)透明度和(he)流程可(ke)(ke)見性(xing)，模(mo)塊化(hua)(hua)還(huan)有(you)(you)助于應用(yong)標(biao)準化(hua)(hua)的(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)。實(shi)施系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)工(gong)程可(ke)(ke)以為模(mo)塊化(hua)(hua)提(ti)供有(you)(you)力(li)支(zhi)持，系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)工(gong)程提(ti)供了(le)一個全(quan)面(mian)的(de)(de)(de)框架(jia)，以解決產品(pin)生命(ming)周(zhou)期中的(de)(de)(de)信息孤島、斷裂(lie)的(de)(de)(de)工(gong)具(ju)鏈(lian)、產品(pin)復(fu)雜(za)性(xing)以及(ji)并行開發(fa)流不一致(zhi)等挑(tiao)戰。
其次是掌握軟(ruan)(ruan)件(jian)需(xu)(xu)求(qiu)管(guan)理。處理復雜(za)的(de)以(yi)(yi)用(yong)戶為(wei)中心的(de)軟(ruan)(ruan)件(jian)需(xu)(xu)求(qiu)管(guan)理，正成為(wei)汽車制(zhi)造商的(de)新競(jing)爭(zheng)優(you)勢。在這方(fang)面，汽車制(zhi)造商應向數(shu)(shu)(shu)字原生(sheng)公司(si)學(xue)習和借鑒。但(dan)與(yu)數(shu)(shu)(shu)字原生(sheng)軟(ruan)(ruan)件(jian)不同的(de)是，汽車軟(ruan)(ruan)件(jian)開發需(xu)(xu)要端(duan)(duan)到(dao)端(duan)(duan)的(de)可(ke)追溯(su)性，以(yi)(yi)及符(fu)合(he)行業(ye)監管(guan)規范。因此，建立一個能夠連接(jie)從需(xu)(xu)求(qiu)定義到(dao)最終驗收(shou)的(de)、跨生(sheng)命周期所有階段的(de)數(shu)(shu)(shu)字主線(xian)，就至關重要。
第三是(shi)采用新(xin)的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)方法。對于正在建立軟件(jian)創(chuang)新(xin)能力的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)整(zheng)車(che)制造商來說，實(shi)現(xian)模塊化產(chan)品(pin)設計、以(yi)用戶為(wei)中心(xin)的(de)(de)(de)軟件(jian)需求管(guan)理(li)和敏捷(jie)開(kai)發(fa)是(shi)一(yi)環(huan)扣一(yi)環(huan)的(de)(de)(de)創(chuang)新(xin)策(ce)略。敏捷(jie)開(kai)發(fa)可(ke)將(jiang)用戶反饋持續(xu)集成(cheng)到軟件(jian)開(kai)發(fa)全過(guo)程，從而(er)(er)極大支撐以(yi)用戶為(wei)中心(xin)的(de)(de)(de)價值創(chuang)造。隨著OTA更新(xin)成(cheng)為(wei)市(shi)場主(zhu)流，頻繁的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)軟件(jian)更新(xin)和持續(xu)改進將(jiang)成(cheng)為(wei)常態，而(er)(er)敏捷(jie)迭代開(kai)發(fa)環(huan)境就能實(shi)現(xian)這一(yi)目標(biao)。只要有合適的(de)(de)(de)開(kai)發(fa)工具(ju)，敏捷(jie)開(kai)發(fa)與嚴格的(de)(de)(de)行(xing)業管(guan)控也能并存。
第四是(shi)為開(kai)發團隊提供(gong)(gong)經得(de)起(qi)未來考驗(yan)的工(gong)(gong)(gong)具。現代(dai)軟件(jian)開(kai)發工(gong)(gong)(gong)具是(shi)實現以用戶為中心和軟件(jian)驅動策略的賦能(neng)科技(ji)，也是(shi)汽車系統高效創新的關鍵。集(ji)成(cheng)套(tao)件(jian)（如先進的ALM應用生(sheng)命周期管理平臺）可提供(gong)(gong)軟件(jian)開(kai)發的整體視圖，讓相關人(ren)員能(neng)夠訪(fang)問數據并提供(gong)(gong)涵蓋生(sheng)命周期所有(you)階段的工(gong)(gong)(gong)具，使用集(ji)成(cheng)套(tao)件(jian)讓團隊能(neng)夠自(zi)動執(zhi)行支持開(kai)發、測試和合規(gui)驗(yan)證的工(gong)(gong)(gong)作流(liu)。根據麥肯錫的研(yan)究，引入(ru)標(biao)準化(hua)工(gong)(gong)(gong)具鏈可以提升30-40%的組織生(sheng)產力。
大規模敏捷軟件工程ALM工具(ju)
使用集成的端到端應用生(sheng)命周(zhou)期管理（ALM）平臺是大幅提高汽車軟(ruan)件(jian)工程(cheng)能力的關鍵，ALM可幫助汽車整車制造商確保產(chan)品質量、安全性和合規(gui)性。使用現代(dai)ALM工具，還可以全面促進跨產(chan)品生(sheng)命周(zhou)期的無縫(feng)協作和流程(cheng)改進。2022年，PTC公司收購了下一代(dai)ALM軟(ruan)件(jian)Codebeamer并集成到數字主(zhu)線平臺中，PTC Codebeamer成為全球(qiu)汽車軟(ruan)件(jian)創新的重要ALM平臺。
首(shou)先(xian)在(zai)系統(tong)(tong)工程(cheng)(cheng)方(fang)(fang)面(mian)，作為基于(yu)模型的(de)系統(tong)(tong)工程(cheng)(cheng)（MBSE）解(jie)決方(fang)(fang)案主要提(ti)供商之一，PTC公司(si)于(yu)2022年底實現了Codebeamer與PTC Windchill數字主線(xian)平(ping)臺之間的(de)無縫集(ji)成。基于(yu)ALM和(he)PLM軟(ruan)(ruan)件產業的(de)OSLC開放連接(jie)標(biao)準，PTC將Codebeamer與建模工具PTC Modeler、系統(tong)(tong)和(he)軟(ruan)(ruan)件工程(cheng)(cheng)平(ping)臺Windchill RV&S等集(ji)成起來，從而(er)在(zai)Codebeamer軟(ruan)(ruan)件開發(fa)流程(cheng)(cheng)與Windchill PLM產品部件和(he)PTC Modeler模型之間建立了緊密關聯(lian)，實現了涵(han)蓋硬件和(he)軟(ruan)(ruan)件的(de)完整(zheng)系統(tong)(tong)工程(cheng)(cheng)支持。
其(qi)次(ci)在需(xu)求(qiu)管理(li)(li)(li)(li)方(fang)面，Codebeamer擁有強大需(xu)求(qiu)管理(li)(li)(li)(li)、風險管理(li)(li)(li)(li)、軟(ruan)件(jian)開發、測試和(he)持續(xu)集(ji)成管理(li)(li)(li)(li)功能(neng)。在全(quan)球領先的(de)商業(ye)軟(ruan)件(jian)評(ping)測機構G2發布的(de)2023冬(dong)季ALM軟(ruan)件(jian)套(tao)件(jian)和(he)需(xu)求(qiu)管理(li)(li)(li)(li)軟(ruan)件(jian)Grid評(ping)估報告中(zhong)，Codebeamer均被評(ping)為市場(chang)領導者。Codebeamer帶有獨特配(pei)置(zhi)以及產品線配(pei)置(zhi)能(neng)力，而Codebeamer X則是一(yi)個(ge)集(ji)成的(de)工(gong)程生(sheng)命周(zhou)期ELM平臺，專(zhuan)門(men)面向(xiang)需(xu)要監控流程和(he)合規遵(zun)從(cong)的(de)醫(yi)療(liao)和(he)生(sheng)命科學行業(ye)。在最(zui)新版本中(zhong)，Codebeamer和(he)Codebeamer X融(rong)合到了一(yi)個(ge)軟(ruan)件(jian)平臺中(zhong)，為客戶(hu)帶來更全(quan)面的(de)現代化的(de)需(xu)求(qiu)管理(li)(li)(li)(li)解決方(fang)案。
第(di)三，PTC Codebeamer提(ti)供了大量(liang)敏捷(jie)功能，無論選擇哪種軟(ruan)件開發(fa)方法，例如(ru)瀑布、Scrum、精益、敏捷(jie)-瀑布混合(he)、SAFE、LESS、DAD等(deng)，都將幫助客戶創造價值。PTC Codebeamer還實現了與IBM Rational DOORS、JIRA、Simulink、Jenkins、VectorCast等(deng)行業標準工具、REST和Swagger等(deng)API，以及Tasktop等(deng)集(ji)成(cheng)即(ji)服(fu)務支(zhi)持(chi)的原生(sheng)集(ji)成(cheng)，從而實現供應商、合(he)作伙伴、業務和工程團隊之間的協作，以及在產品開發(fa)生(sheng)命周期的所有階段的無縫(feng)可追溯性。
在大規模(mo)敏(min)捷軟件工(gong)程(cheng)支持方面，開箱即用的(de)PTC Codebeamer靈活(huo)支持多個(ge)敏(min)捷擴展框(kuang)架(jia)，具(ju)有(you)強大的(de)系統性(xing)能(neng)，支持多達上千萬個(ge)工(gong)作(zuo)項(xiang)以及(ji)千余并發用戶，可(ke)以在單個(ge)文(wen)檔中管理35,000 多個(ge)需求以及(ji)無限數量(liang)的(de)項(xiang)目。而對(dui)于受(shou)監(jian)管的(de)醫療技(ji)術、汽車、航(hang)空電子系統或制藥等行業，PTC Codebeamer提供(gong)預配置(zhi)的(de)模(mo)板和廣泛的(de)功(gong)能(neng)，以降低(di)審計準備和合規性(xing)的(de)成本。
正如PTC全球資深副總(zong)裁(cai)兼大中華區總(zong)裁(cai)劉強(qiang)先(xian)生所(suo)總(zong)結的那樣：“PTC Codebeamer將幫助汽車整(zheng)車制(zhi)造商(shang)在軟件(jian)定義汽車時代，全面(mian)提升軟件(jian)工程(cheng)創新力，建立新的(de)競爭優勢。基于PTC Codebeamer和(he)PTC數字主線平臺，汽車軟件(jian)開(kai)發(fa)人員可以構建出(chu)先進的(de)軟件(jian)與系統功能。而汽車整(zheng)車制(zhi)造商(shang)可以基于PTC的(de)工具(ju)進行現代化改造，借此向以用戶為(wei)中心的(de)數字移(yi)動創新者(zhe)轉型，進而擴大市場份額，開(kai)辟新的(de)市場機會和(he)收入來源。”
