關(guān)鍵詞：汽車；嵌入式軟件；質(zhì)量管理；變更管理；發(fā)布管理

0 前言

近年來，隨著電動化和智能化的快速發(fā)展，汽車嵌入式軟件的質(zhì)量已成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展道路上的一個重要環(huán)節(jié)，且其重要程度日益顯著。國家市場監(jiān)督總局缺陷產(chǎn)品管理中心的數(shù)據(jù)顯示，2013—2018 年的汽車召回案例中，與汽車軟件相關(guān)的召回共109 次，涉及車輛多達191 萬輛，且呈明顯上升趨勢［1-2］。與傳統(tǒng)汽車相比，現(xiàn)代汽車電子模塊數(shù)量大幅提升，已達數(shù)十甚至上百個，因此車輛電子控制軟件帶來的安全可靠性質(zhì)量問題已引起國內(nèi)各大汽車企業(yè)的高度重視。ASPICE 汽車軟件過程改進及能力評定流程被國內(nèi)各大主機廠應(yīng)用，利用該流程指導(dǎo)汽車軟件過程開發(fā)，以提高軟件開發(fā)過程質(zhì)量；另外，中汽研汽車檢驗中心正在組織各大汽車企業(yè)對其研發(fā)的汽車軟件質(zhì)量與評估標(biāo)準(zhǔn)展開研討［1，3］。

但隨著汽車行業(yè)高速發(fā)展，大多數(shù)汽車企業(yè)以新車型快速投放市場作為競爭手段，在時間、金錢與可靠性的博弈下，汽車軟件開發(fā)和迭代越來越快，迭代周期遠小于物理零件的設(shè)計驗證周期［4］。在實際工作中，汽車嵌入式軟件的質(zhì)量管理，是指對軟件開發(fā)各階段的軟件實施需求管理、測試驗證、變更管理、配置和發(fā)布方面的過程質(zhì)量管理，主要是對軟件變更、軟件測試和軟件發(fā)布的質(zhì)量管理。基于此，本文將對汽車嵌入式軟件質(zhì)量管理技術(shù)展開研究。

1 汽車嵌入式軟件的質(zhì)量管理難點

1. 1 軟件變更管理問題

軟件變更貫穿于軟件開發(fā)全生命周期，軟件變更項影響分析和軟件變更后的版本管控是影響質(zhì)量管理的重要因素，主要表現(xiàn)為以下2 個方面：

（1）軟件變更影響分析不到位。變更發(fā)生時未能充分研究對其他電子模塊軟件的影響，導(dǎo)致裝車后發(fā)生交互類問題。

（2）軟件版本管控不到位。軟件迭代更新后，測試交樣版本和發(fā)布版本不一致，導(dǎo)致市場售后發(fā)生批量問題。

1. 2 軟件測試問題

測試驗證軟件是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要舉措，但在此過程中存在以下不合理現(xiàn)象：

（1） 由于軟件復(fù)雜度增加導(dǎo)致測試驗證無法覆蓋客戶使用場景。與傳統(tǒng)汽車相比，當(dāng)前汽車電子電氣架構(gòu)發(fā)生重大改變，由傳統(tǒng)的分布式電子控制單元變升級為域控制器架構(gòu)，軟件的復(fù)雜度也隨之增加，車輛測試與驗證要求和難度增加，軟件測試用例未覆蓋客戶使用場景，導(dǎo)致質(zhì)量問題發(fā)生在售后端，引起客戶反感［5］。

（2） 軟件變更后的測試驗證項遺漏。軟件變更后，相關(guān)系統(tǒng)測試、遠程升級測試等工作缺失，導(dǎo)致發(fā)生批量售后問題。

（3） 軟件存在的偶發(fā)性、隨機性問題成為客戶抱怨的前位問題。隨機性問題的產(chǎn)生可以溯源到軟件開發(fā)過程的質(zhì)量管理，在此過程中往往容易忽略對軟件質(zhì)量目標(biāo)的制定和管理，導(dǎo)致軟件質(zhì)量一致性低于客戶預(yù)期。

1. 3 軟件發(fā)布管理問題

軟件發(fā)布管理是軟件開發(fā)的最后環(huán)節(jié)，完成對軟件發(fā)布前各交付物的結(jié)果檢查。目前很多控制器缺乏對該環(huán)節(jié)的流程管控，未對其變更閉環(huán)和測試驗證進行審批；容易發(fā)生軟件開發(fā)成熟度未滿足項目節(jié)點要求和未完成測試進行發(fā)布的情況，導(dǎo)致大量問題流入整車網(wǎng)絡(luò)、診斷、電器功能測試等。

2 汽車嵌入式軟件質(zhì)量管理措施

嵌入式軟件是控制器的重要組成部分，為了保障控制器正常運行，必須對開嵌入式軟件的質(zhì)量展開管理。針對實際工作中的難點，需要針對軟件變更和更新管控不到位、軟件測試不充分、軟件發(fā)布管理不完善等問題，優(yōu)化汽車嵌入式軟件質(zhì)量管理。

2. 1 軟件變更和更新管控不到位的優(yōu)化措施

（1） 軟件變更貫穿軟件開發(fā)全生命周期，建立控制器軟件變更管理流程規(guī)范，利用《變更影響分析表》評估變更的影響范圍，強制實施軟件評審工作，邀請專業(yè)技術(shù)人員建立變更控制委員會，保證評審效果，軟件變更需得到變更控制委員會批準(zhǔn)后方能實施。

（2） 使用軟件版本號作為軟件版本的唯一識別。根據(jù)軟件的技術(shù)狀態(tài)和項目節(jié)點及時建立軟件版本號，利用校驗碼等方式保證軟件版本在設(shè)計、檢驗、生產(chǎn)和質(zhì)量管理環(huán)節(jié)的一致性，確保軟件版本受控；軟件變更發(fā)生后，需要重新核對測試交樣版本、發(fā)布版本和灌裝線軟件版本的一致性。

2. 2 軟件測試不充分的優(yōu)化措施

根據(jù)軟件需求，定義軟件開發(fā)過程各節(jié)點測試用例及質(zhì)量目標(biāo)、閉環(huán)管理測試問題。

（1） 面向整車需求搭建三重驗證體系，實現(xiàn)從控制器單體到整車功能的全流程質(zhì)量管控，確保軟件測試驗證覆蓋客戶使用場景。首先，基于ASPICE 汽車軟件過程改進及能力評定流程的V 模型定義軟件開發(fā)流程，其次，從多系統(tǒng)交互的模擬驗證、系統(tǒng)體驗、生產(chǎn)線驗證和整車可靠耐久性路試開展測試，建立軟件測試三重驗證模型，全方位覆蓋客戶使用場景的測試場景，確保軟件測試充分。軟件測試三重驗證模型如圖1 所示，基于ASPICE 流程的V 模型軟件開發(fā)流程如圖2 所示。

（2） 軟件變更后的測試驗證、綜合變更管理和軟件發(fā)布管理要求，依據(jù)《變更影響分析表》充分評估變更項的測試項，由變更管理委員會批準(zhǔn)后實施。

（3） 定義質(zhì)量目標(biāo)及過程控制要求，全過程開展評審及監(jiān)控質(zhì)量目標(biāo)狀態(tài)；重視質(zhì)量目標(biāo)的跟蹤管理，實現(xiàn)車輛“萬無一失”；定期回顧軟件質(zhì)量目標(biāo)狀態(tài)，并重點解決影響質(zhì)量目標(biāo)的相關(guān)問題。

（4）制定問題管理規(guī)范，從問題狀態(tài)流轉(zhuǎn)、變更追溯和趨勢分析展開全鏈路管控；匯總軟件測試出現(xiàn)的問題，跟蹤問題解決過程和結(jié)果，在驗證環(huán)節(jié)通過測試用例解決驗證的有效性，杜絕缺陷流入市場。

2. 3 軟件發(fā)布管理的優(yōu)化措施

軟件發(fā)布管理應(yīng)進入常態(tài)化管理和全生命周期監(jiān)控軟件的開發(fā)狀態(tài)，確保軟件開發(fā)、生產(chǎn)和售后的一致性，降低產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險。

軟件發(fā)布遵循PDCA 原則，即遵循計劃、實施、檢查、總結(jié)、再優(yōu)化原則，制定各階段造車軟件發(fā)布計劃，并按計劃推進軟件發(fā)布；軟件版本取號、開發(fā)、測試及發(fā)布按要求執(zhí)行，方能正式發(fā)布軟件；軟件發(fā)布各階段嚴(yán)格管控質(zhì)量，確認(rèn)軟件通過測試；軟件發(fā)生變更后，識別變更影響，充分測試變更內(nèi)容，發(fā)布變更版本。

3 結(jié)語

綜上所述，本文從變更管理、軟件測試和發(fā)布管理3 個方面探討了汽車嵌入式軟件質(zhì)量管理技術(shù)。當(dāng)前，汽車行業(yè)高速發(fā)展，企業(yè)面對軟件質(zhì)量的新挑戰(zhàn)應(yīng)積極采取措施，通過建立軟件質(zhì)量體系流，識別軟件質(zhì)量的關(guān)鍵控制點，規(guī)范軟件變更管理過程、測試驗證環(huán)節(jié)及軟件的發(fā)布管理，為實現(xiàn)汽車的可靠性和一致性質(zhì)量提供有力保障。