整車嵌入式軟件設(shè)計預防探討

李嘉如 聶盛明 陳海東

（廣州汽車集團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

在當前整車軟件開發(fā)中，對整車軟件開發(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階段，如圖1所示，分別為：項目預研階段、項目立項批準階段、產(chǎn)品概念設(shè)計階段、產(chǎn)品詳細設(shè)計階段、產(chǎn)品階設(shè)計驗階段、產(chǎn)品認證階段、證生產(chǎn)準備階段、量產(chǎn)支持與項目總結(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)計方案、零部件功能、零部件性能及設(shè)計方案等最終形成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商進行功能實現(xiàn)及代碼生成，再經(jīng)過從零部件級、系統(tǒng)功能級到整車配置功能級的一系列測試，即硬件在環(huán)測試、軟硬件功能集成測試、零件臺架測試、整車性能標定和實車功能測試等。

（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，項目過程質(zhì)量管控主要依靠項目開發(fā)過程的設(shè)計文檔、設(shè)計規(guī)范等交付物進行管控。因此，一般整車廠在整車開發(fā)的七個階段相應設(shè)立7個閥門，并對每個階段的交付物進行評價管控，作為閥門通過的標準。

對各重大節(jié)點所要求的關(guān)鍵質(zhì)量要素及相應的交付物進行評審。評審通過則閥門開啟，項目可進入到下一階段；評審不通過則閥門關(guān)閉，各關(guān)聯(lián)部門需就評審出現(xiàn)的問題、缺陷制定相應整改計劃并在規(guī)定時間內(nèi)實施整改，并重新組織質(zhì)量閥評審活動直至評審通過。

實際上，通用整車開發(fā)項目中的交付物評審不僅在質(zhì)量閥評審節(jié)點進行，而是貫穿于所有里程碑節(jié)點。對于開發(fā)過程中的每個里程碑節(jié)點所需提供的交付物，都各自定義了一張交付物清單，該清單中明確了交付物、責任部門、客戶部門以及開始和結(jié)束時間

（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，細化到ASPICE每個開發(fā)階段重點交付物進行重點管控，如圖1所示。依據(jù)軟件開發(fā)的要求及實際需求，對軟件開發(fā)方式及手段進行合理選擇，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)的重點交付物，

可以得出嵌入式軟件在整車項目開發(fā)的中的重點交付物，共16項。

二、軟件開發(fā)過程的設(shè)計預防管控

本文以A公司為背景，根據(jù)A公司24個整車開發(fā)項目中發(fā)現(xiàn)的430個重點嵌入式軟件設(shè)計問題進行分析。每個問題都從發(fā)生對策、流出對策、零件的開發(fā)范圍這三個維度進行深入分析，問題的對策需要落實到整車開發(fā)交付物中進行徹底的規(guī)避，從而能使下個車型在開發(fā)中能夠提前識別相關(guān)風險，起到進行設(shè)計預防的作用。

（一）從問題發(fā)生對策落實的交付文件進行分類

對重點問題的對策落實交付文件進行分類見下圖3，可以看見占比最多的前三項分別是DFMAE、零件功能規(guī)范及系統(tǒng)設(shè)計方案，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商同步開發(fā)，芯片內(nèi)部的一些底層BUG就會導致整車的功能失效，所以根據(jù)DFMAE增加軟件失效兜底方案、進行設(shè)計冗余、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)計輸入，主要對軟件以及整車的功能實現(xiàn)及交互接口進行定義，是軟件功能的基本準則。

3.系統(tǒng)設(shè)計方案：由于汽車每個系統(tǒng)都由多個軟件交互實現(xiàn)，系統(tǒng)中每個零件對于系統(tǒng)實現(xiàn)所需要的要求與限制都要在系統(tǒng)設(shè)計方案中明確；

（二）從問題流出對策落實的交互文件進行分類

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、供應商零部件功能測試、零件臺架功能測試、車輛功能評價測試、整車驗收測試，對重點問題流出對策落實的交互文件進行分類，其中零件臺架功能測試用例、供應商零部件功能測試、整車驗收測試用例占比最多，分別是56.23%、26.18%、16.23%。豐富零部件臺架測試用例極為重要。

（三）從零件的開發(fā)范圍進行分類

對重點問題的零件開發(fā)范圍進行分類，77.91%的零件新平臺的零件，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)在全新平臺上，對于新平臺的嵌入式軟件零件需要重點管控。

三、結(jié)論

通過對多個項目的整車開發(fā)中的重點嵌入式軟件設(shè)計問題進行分析，可以得出快速有效的進行整車嵌入式軟件開發(fā)，確保軟件的開發(fā)質(zhì)量，對嵌入式軟件零件的開發(fā)問題進行設(shè)計預防改善，需要做到：

（一）在新車型開發(fā)中需要對新平臺的嵌入式軟件進行重點管控；

（二）在整車開發(fā)過程中，需要對嵌入式軟件零件的DFMAE、功能規(guī)范、系統(tǒng)設(shè)計方案三個交付物進行重點確認；

（三）在整車開發(fā)階段，需要對零件臺架功能測試、供應商零部件功能測試、整車驗收測試的測試后用例進行重點確認。