一、问题来源
故事要从主机厂的整车开发流程说起。目前国内各大主机厂基本沿用通用汽车的gvdp(global vehicle development process,整车开发流程)来定义自己的整车开发计划。gvdp作为汽车领域最广为人知的开发流程之一,贯穿了车型开发的整个生命周期。
gvdp将整车开发归纳为五个阶段:架构阶段、战略阶段、概念阶段、开发阶段、产品及生产成熟阶段。而每个阶段又分别定义了相应的“里程碑”节点。“里程碑”意味着整车开发工作阶段性结束,同时意味着下一阶段的开始。“里程碑”往往也伴随着本阶段交付物的锁定及下阶段交付物的启动。
主机厂dre(design release engineer)们的零件开发工作会严格按照gvdp定义的阶段及节点按部就班完成。整车项目经理和vse(vehicle system engineer)们同样以此制定工作计划,在相应的整车阀点收集并审核dre们提供的交付物,包括但不局限于样件、设计文档、台架整车测试结果、最终的量产件。
至于工程管理系统架构,主要由bom(bill of material,物料清单)、pdm(product data management,产品数据管理)等子系统构成。在这些子系统中,一般会以零件的lou(line of usage)信息作为整车零件的管理颗粒度,零件的硬件和软件序号和信息在pdm中均挂在该零件总成下。dre牵头零件工程更改的过程中,同样会以这个零件总成号和相应的lou向整车项目组提交更改方案和费用。
在新四化的热潮尚未开始前,该管理模式有序保证了整车的顺利开发和量产。对于涉及软件的控制器或执行器,一般硬件供应商同为软件供应商,功能范围相对稳定因而软件代码量较少,硬件和软件可按gvdp的节点要求统一测试和交付。在g3(预试生产)阀点前即可锁定零件的状态,在sop(start of production,正式生产)后继续迭代的可能性较小。
然而近几年软件定义汽车的热潮涌动,伴随着网联、智驾功能的蓬勃发展,软件的开发和迭代日益复杂,交付逐步与硬件分离。整车的一些域控制器,比如常见的adas,在实际的开发过程中,会由多家供应商和主机厂一起协同开发。 例如,硬件由a供应商提供,底层软件发包给b供应商,应用层软件定点至第三家供应商c。一些应用层的支持功能,例如fota,也会选择开发经验更丰富的供应商d,甚至于测试台架或者人力也会外包给供应商e协作完成。
这样便会给控制器的开发和软件的集成和测试带来巨大的挑战,很多控制器无法在sop前完成所有功能的开发和测试验收,不少功能和bug需要在车辆下线后去迭代。这一软件版本发布的现状对原有的gvdp开发流程也带来了变化,流程中尚未定义对于控制器软件版本快速迭代的管理方案,也没有定义sop后软件发版流程。
对于当前整车分布式电子电气架构及过渡阶段的域架构,新开发的车型都将拥有几十个控制器,各供应商的能力参差不齐导致了开发周期大相径庭,各控制器断点时间的不一致导致了交付的整车版本碎片化严重,碎片化的整车版本严重不利于整车的功能测试和验证。
二、解决方案
为了解决上述问题,同时加强整车生命周期内软件开发的协同管理,保证整车状态可控、计划有序,整车软件新版本可以及时分步实施,不少主机厂尤其是新势力厂商都制定了整车基线管理。
整车基线管理是把整车的控制器软件版本按照周期划分基线。在节点到达时,根据当前释放的各控制器软件版本捏合成基线,以此作为基准进行集成测试和兼容性测试。测试通过后,锁定并发布基线。
基线管理流程可基于gvdp的流程,对于gvdp中定义的阀点,如ep、ppv、pp、p、sop等,均可定义为整车基线节点,对网络诊断、整车功能的成熟度进行定义。随着整车sop后的持续运营,基线计划可根据需求,根据fip的持续迭代,定期更新发布。大致的运营流程如下图所示。
车厂的基线小组需要在整车层面制定整车软件基线的需求、开发计划,并将计划输出给各控制器端,统一在某一节点交付当期基线的软件,并在测试验证通过后发布,通过ota或者线下刷写的方式应用新版基线。
三、遗留问题
上文主要论述的是基线管理的需求来源和总体方案。随着ota在各主机厂落地,极大改变了车辆软件迭代的方式。主机厂的整车基线管理势必与ota的运营管理紧密相关,ota的运营流程作为整车基线发布的下游,需要按着基线的节拍去实施。
主机厂希望通过ota迭代整车基线,并作为基线管理的主要手段。但对于目前尚不稳定的fota能力和流程的缺失,仍有如下问题待主机厂根据自己的实际情况解决:
(1)对于多配置或者具有高低配零件的车型,整车基线的定义方式;
(2)对于不具备fota能力或者fota失败风险较大的控制器,如何通过ota+线下刷写的方式共同拉齐整车基线;
(3)控制器售后换件或异常刷写导致整车基线异常的拉齐策略;
(4)随着运营的深入,跨基线升级带来的开发和测试工作量。
四、写在最后
综上所述,对于ota运营,随着整车基线管理的成熟,势必将由点到面,不再以控制器的颗粒度去运营,而将捏合成整车基线的控制器组,以整车功能的迭代计划作为基准,整体去迭代或者统一回滚,真正实现整车软件的生命周期管理。
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