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        整車嵌入式軟件設(shè)計(jì)預(yù)防探討

        2020-04-29 09:23:02李嘉如聶盛明陳海東
        魅力中國 2020年49期

        李嘉如 聶盛明 陳海東

        (廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院,廣東 廣州 511434)

        一、整車嵌入式軟件開發(fā)的質(zhì)量管控

        在當(dāng)前整車軟件開發(fā)中,對(duì)整車軟件開發(fā)質(zhì)量要求越來越高,從而高效提升整車軟件開發(fā)質(zhì)量十分必要。在整車軟件開發(fā)過程中,為能夠在保持整車開發(fā)效率的同時(shí)使軟件的性能滿足需求,需要充分重視汽車軟件開發(fā)質(zhì)量,使得整車在軟件開發(fā)過程中具有更理想的基礎(chǔ)與制度保障。

        (一)整車軟件開發(fā)的過程

        一般整車廠的整車產(chǎn)品開發(fā)流程大致可以劃分為七個(gè)階段,如圖1所示,分別為:項(xiàng)目預(yù)研階段、項(xiàng)目立項(xiàng)批準(zhǔn)階段、產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段、產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段、產(chǎn)品階設(shè)計(jì)驗(yàn)階段、產(chǎn)品認(rèn)證階段、證生產(chǎn)準(zhǔn)備階段、量產(chǎn)支持與項(xiàng)目總結(jié)階段。

        目前,整車軟件系統(tǒng)開發(fā)主流按照 V流程進(jìn)行,其中主要以ASPICE管理方法為主,如圖2所示。主要分為ENG1~10個(gè)步驟,以市場配置需求為開發(fā)源頭,通過整車功能場景、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、零部件功能、零部件性能及設(shè)計(jì)方案等最終形成ECU的軟件和硬件的功能規(guī)范規(guī)范,作為 整車廠的需求輸出給零部件供應(yīng)商進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)及代碼生成,再經(jīng)過從零部件級(jí)、系統(tǒng)功能級(jí)到整車配置功能級(jí)的一系列測試,即硬件在環(huán)測試、軟硬件功能集成測試、零件臺(tái)架測試、整車性能標(biāo)定和實(shí)車功能測試等。

        (二)整車開發(fā)過程的質(zhì)量管控

        在整車產(chǎn)品開發(fā)過程中,項(xiàng)目過程質(zhì)量管控主要依靠項(xiàng)目開發(fā)過程的設(shè)計(jì)文檔、設(shè)計(jì)規(guī)范等交付物進(jìn)行管控。因此,一般整車廠在整車開發(fā)的七個(gè)階段相應(yīng)設(shè)立7個(gè)閥門,并對(duì)每個(gè)階段的交付物進(jìn)行評(píng)價(jià)管控,作為閥門通過的標(biāo)準(zhǔn)。

        對(duì)各重大節(jié)點(diǎn)所要求的關(guān)鍵質(zhì)量要素及相應(yīng)的交付物進(jìn)行評(píng)審。評(píng)審?fù)ㄟ^則閥門開啟,項(xiàng)目可進(jìn)入到下一階段;評(píng)審不通過則閥門關(guān)閉,各關(guān)聯(lián)部門需就評(píng)審出現(xiàn)的問題、缺陷制定相應(yīng)整改計(jì)劃并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)實(shí)施整改,并重新組織質(zhì)量閥評(píng)審活動(dòng)直至評(píng)審?fù)ㄟ^。

        實(shí)際上,通用整車開發(fā)項(xiàng)目中的交付物評(píng)審不僅在質(zhì)量閥評(píng)審節(jié)點(diǎn)進(jìn)行,而是貫穿于所有里程碑節(jié)點(diǎn)。對(duì)于開發(fā)過程中的每個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)所需提供的交付物,都各自定義了一張交付物清單,該清單中明確了交付物、責(zé)任部門、客戶部門以及開始和結(jié)束時(shí)間

        (三)嵌入式軟件開發(fā)的質(zhì)量管控

        根據(jù)軟件V模型開發(fā)流程及ASPICE管理方法,細(xì)化到ASPICE每個(gè)開發(fā)階段重點(diǎn)交付物進(jìn)行重點(diǎn)管控,如圖1所示。依據(jù)軟件開發(fā)的要求及實(shí)際需求,對(duì)軟件開發(fā)方式及手段進(jìn)行合理選擇,從而使軟件開發(fā)方式能夠符合軟件開發(fā)的實(shí)際需求及要求,也就能夠使軟件開發(fā)工作更好地開展,保證開發(fā)出的軟件能夠得以有效應(yīng)用,也就使軟件開發(fā)質(zhì)量得以保障。結(jié)合整車開發(fā)的質(zhì)量管控交付物及軟硬件開發(fā)的重點(diǎn)交付物,

        可以得出嵌入式軟件在整車項(xiàng)目開發(fā)的中的重點(diǎn)交付物,共16項(xiàng)。

        二、軟件開發(fā)過程的設(shè)計(jì)預(yù)防管控

        本文以A公司為背景,根據(jù)A公司24個(gè)整車開發(fā)項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)的430個(gè)重點(diǎn)嵌入式軟件設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析。每個(gè)問題都從發(fā)生對(duì)策、流出對(duì)策、零件的開發(fā)范圍這三個(gè)維度進(jìn)行深入分析,問題的對(duì)策需要落實(shí)到整車開發(fā)交付物中進(jìn)行徹底的規(guī)避,從而能使下個(gè)車型在開發(fā)中能夠提前識(shí)別相關(guān)風(fēng)險(xiǎn),起到進(jìn)行設(shè)計(jì)預(yù)防的作用。

        (一)從問題發(fā)生對(duì)策落實(shí)的交付文件進(jìn)行分類

        對(duì)重點(diǎn)問題的對(duì)策落實(shí)交付文件進(jìn)行分類見下圖3,可以看見占比最多的前三項(xiàng)分別是DFMAE、零件功能規(guī)范及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,分別占比42.92%、20.92%與8.28%。

        1.DFMAE:隨著目前汽車軟件的功能需求越來越多,產(chǎn)品迭代要求越來越快,部分軟件是與芯片供應(yīng)商同步開發(fā),芯片內(nèi)部的一些底層BUG就會(huì)導(dǎo)致整車的功能失效,所以根據(jù)DFMAE增加軟件失效兜底方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)冗余、提高軟件的魯棒性是十分必要。

        2.功能規(guī)范:根據(jù)零件的需求轉(zhuǎn)換為零件設(shè)計(jì)輸入,主要對(duì)軟件以及整車的功能實(shí)現(xiàn)及交互接口進(jìn)行定義,是軟件功能的基本準(zhǔn)則。

        3.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案:由于汽車每個(gè)系統(tǒng)都由多個(gè)軟件交互實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)中每個(gè)零件對(duì)于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所需要的要求與限制都要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中明確;

        (二)從問題流出對(duì)策落實(shí)的交互文件進(jìn)行分類

        從圖1整車軟件系統(tǒng)開發(fā)V流程圖中可以看出整車軟件測試分為軟硬件功能測試、供應(yīng)商零部件功能測試、零件臺(tái)架功能測試、車輛功能評(píng)價(jià)測試、整車驗(yàn)收測試,對(duì)重點(diǎn)問題流出對(duì)策落實(shí)的交互文件進(jìn)行分類,其中零件臺(tái)架功能測試用例、供應(yīng)商零部件功能測試、整車驗(yàn)收測試用例占比最多,分別是56.23%、26.18%、16.23%。豐富零部件臺(tái)架測試用例極為重要。

        (三)從零件的開發(fā)范圍進(jìn)行分類

        對(duì)重點(diǎn)問題的零件開發(fā)范圍進(jìn)行分類,77.91%的零件新平臺(tái)的零件,22.09%的是沿用修改的零件。由此可見,大部分的問題都是出現(xiàn)在全新平臺(tái)上,對(duì)于新平臺(tái)的嵌入式軟件零件需要重點(diǎn)管控。

        三、結(jié)論

        通過對(duì)多個(gè)項(xiàng)目的整車開發(fā)中的重點(diǎn)嵌入式軟件設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析,可以得出快速有效的進(jìn)行整車嵌入式軟件開發(fā),確保軟件的開發(fā)質(zhì)量,對(duì)嵌入式軟件零件的開發(fā)問題進(jìn)行設(shè)計(jì)預(yù)防改善,需要做到:

        (一)在新車型開發(fā)中需要對(duì)新平臺(tái)的嵌入式軟件進(jìn)行重點(diǎn)管控;

        (二)在整車開發(fā)過程中,需要對(duì)嵌入式軟件零件的DFMAE、功能規(guī)范、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案三個(gè)交付物進(jìn)行重點(diǎn)確認(rèn);

        (三)在整車開發(fā)階段,需要對(duì)零件臺(tái)架功能測試、供應(yīng)商零部件功能測試、整車驗(yàn)收測試的測試后用例進(jìn)行重點(diǎn)確認(rèn)。

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