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談?wù)勂囯娮赢a(chǎn)品的敏捷開(kāi)發(fā)

發(fā)布日期:2024-06-18
#01 汽車電子產(chǎn)品研發(fā)的痛點(diǎn)


      目前汽車電子產(chǎn)品,特別是汽車幾大域控(如:智能座艙、智能駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)、車身控制),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈:隨著科技的發(fā)展,越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入這些領(lǐng)域。傳統(tǒng)車企、互聯(lián)網(wǎng)公司、初創(chuàng)企業(yè)都在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行布局,使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。
      另外用戶需求變化:隨著消費(fèi)者對(duì)汽車的需求逐漸多元化和個(gè)性化,用戶對(duì)座艙和智駕產(chǎn)品的要求也越來(lái)越高。他們不僅要求產(chǎn)品具有創(chuàng)新性和科技感,還要求產(chǎn)品能夠提供更加優(yōu)質(zhì)、便捷的駕駛體驗(yàn)。

      在上述因素的加持下,無(wú)論是設(shè)計(jì)方還是軟件實(shí)現(xiàn)方,均對(duì)現(xiàn)狀不滿意。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:


1.需求的不斷更改

      為了能吸引用戶,在汽車研發(fā)初期,設(shè)計(jì)方會(huì)提出很多新穎的概念,往往這些概念不太成熟,隨著時(shí)間的積累,設(shè)計(jì)方通過(guò)用戶調(diào)研、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手分析,會(huì)不斷地更改和追加新需求來(lái)完善想法,提高產(chǎn)品質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。但產(chǎn)品的最終交付時(shí)間并不會(huì)變更。

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2. 最終實(shí)現(xiàn)和最初期望背離


      汽車電子產(chǎn)品具有復(fù)雜性的特點(diǎn),這種復(fù)雜性不僅來(lái)自于產(chǎn)品軟件本身的功能需求,還來(lái)自于與汽車各個(gè)子系統(tǒng)的交互,以及對(duì)于安全性和可靠性的嚴(yán)格要求,一個(gè)汽車電子產(chǎn)品需要與多種硬件設(shè)備進(jìn)行集成,如傳感器、執(zhí)行器、控制器等。這些硬件設(shè)備的多樣性增加了軟件的復(fù)雜性和開(kāi)發(fā)難度。因?yàn)檫@種復(fù)雜性存在,在產(chǎn)品的最終實(shí)現(xiàn)和最初的預(yù)期往往存在較大的偏差:


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3. 整車開(kāi)發(fā)周期越來(lái)越短

      國(guó)內(nèi)汽車主機(jī)廠,特別是新能源車企,整車開(kāi)發(fā)周期越來(lái)越短,配套的電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期也相應(yīng)的被壓縮。



#02 當(dāng)前汽車電子產(chǎn)品研發(fā)流程


      目前汽車產(chǎn)業(yè)研發(fā),特別是軟件研發(fā),主要采用 V 模型,其是由瀑布模型演變而來(lái)的,也是目前汽車行業(yè)運(yùn)用最廣的軟件開(kāi)發(fā)模型。一種自上而下,過(guò)程驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)方法,它強(qiáng)調(diào)在項(xiàng)目開(kāi)始階段就對(duì)需求進(jìn)行詳細(xì)的分析和定義,然后依次進(jìn)行設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試等流程,直到項(xiàng)目完成。這種方法著重于規(guī)劃和質(zhì)量控制,以確保項(xiàng)目的需求、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的一致性。因此,V 模型開(kāi)發(fā)方法更適用于需求明確、需求穩(wěn)定的項(xiàng)目。

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      V 模型由如下的幾個(gè)特點(diǎn):


      1、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾A段劃分

       V 模型將軟件開(kāi)發(fā)劃分為一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾A段,包括需求分析,系統(tǒng)設(shè)計(jì),編程,系統(tǒng)測(cè)試等。每個(gè)階段都有明確的輸入和輸出,以及嚴(yán)格的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。


      2、 早期驗(yàn)證和驗(yàn)證

      V 模型強(qiáng)調(diào)在軟件開(kāi)發(fā)的早期階段進(jìn)行驗(yàn)證和驗(yàn)證,以便盡早發(fā)現(xiàn)和修復(fù)錯(cuò)誤。


      3、文檔驅(qū)動(dòng)

       V 模型強(qiáng)調(diào)文檔的重要性,每個(gè)階段都需要產(chǎn)生詳細(xì)的文檔,用于記錄決策,傳遞信息,以及后續(xù)的維護(hù)和支持。


      它的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在

      1、 提高客戶滿意度

      它是標(biāo)準(zhǔn)化軟件開(kāi)發(fā)流程,是客戶和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方的共同語(yǔ)言,通過(guò)實(shí)施 V 模型,方便客戶進(jìn)行評(píng)審和管控供應(yīng)商開(kāi)發(fā)質(zhì)量。


      2、提高產(chǎn)品質(zhì)量

      通過(guò)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化軟件開(kāi)發(fā)流程,有助于降低產(chǎn)品缺陷率和提高產(chǎn)品質(zhì)量。


      3、 促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)

      V 模型重視文檔管理,強(qiáng)調(diào)持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化,有利于在開(kāi)發(fā)過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并采取措施解決問(wèn)題。并且有利于將其他項(xiàng)目或者上一個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)展開(kāi)到現(xiàn)有項(xiàng)目。


      它的不足之處體現(xiàn)在

        - 實(shí)施成本高

      - 開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)

      - 無(wú)法及時(shí)評(píng)審過(guò)程產(chǎn)物



#03 產(chǎn)品敏捷開(kāi)發(fā)流程管理


      作為汽車電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的方案優(yōu)化,將敏捷開(kāi)發(fā)和 V 模型結(jié)合使用。敏捷開(kāi)發(fā)是一種迭代式、增量式的開(kāi)發(fā)方法,強(qiáng)調(diào)對(duì)需求變化的快速響應(yīng)和持續(xù)交付有價(jià)值的軟件,將其用于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)敏捷迭代。同時(shí),針對(duì)具體產(chǎn)品的特點(diǎn),強(qiáng)調(diào)功能安全的重要性,利用 V 模型的需求管理方法來(lái)確保需求的準(zhǔn)確性和完整性。通過(guò)結(jié)合敏捷開(kāi)發(fā)和 V 模型,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的全面評(píng)估和改進(jìn),提高產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量和可靠性。


1. 產(chǎn)品敏捷迭代

      持續(xù)開(kāi)發(fā)、持續(xù)集成和持續(xù)部署共同構(gòu)成了敏捷開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)持續(xù)開(kāi)發(fā),可以快速響應(yīng)客戶需求的變化,提高軟件的質(zhì)量和可靠性;通過(guò)持續(xù)集成和持續(xù)部署,可以確保軟件的完整性和穩(wěn)定性,并最終實(shí)現(xiàn)軟件的快速上市。


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      1) 持續(xù)開(kāi)發(fā)(Continuous Exploration)

      首先,敏捷開(kāi)發(fā)起始于一個(gè)敏捷團(tuán)隊(duì)和一個(gè)計(jì)劃會(huì)議:敏捷團(tuán)隊(duì)是跨職能的,每?jī)芍芤淮蔚?/span>協(xié)作交付工作系統(tǒng),這些系統(tǒng)被稱為迭代。

      迭代開(kāi)始于一個(gè)計(jì)劃會(huì)議,這個(gè)會(huì)議由產(chǎn)品負(fù)責(zé)人主持,并負(fù)責(zé)迭代的工作庫(kù)(User Stories)。

      敏捷團(tuán)隊(duì)在會(huì)議上決定他們可以在迭代結(jié)束時(shí)交付哪些用戶故事。每天團(tuán)隊(duì)需要討論他們的進(jìn)展,并在迭代結(jié)束時(shí)向產(chǎn)品負(fù)責(zé)人演示結(jié)果,以確保他們已經(jīng)交付了他想要的。

      然后他們會(huì)聚在一起回顧他們可以在下一個(gè)迭代中改進(jìn)什么,然后再開(kāi)始一個(gè)新的計(jì)劃會(huì)議。

      項(xiàng)目級(jí)別和團(tuán)隊(duì)級(jí)別的工作流程非常相似,是一個(gè)由多個(gè)團(tuán)隊(duì)組成的更大的團(tuán)隊(duì),共同交付一個(gè)更大的系統(tǒng),人數(shù)范圍從50到125人不等。這個(gè)更大團(tuán)隊(duì)被稱為敏捷發(fā)布列車或ART,其工作產(chǎn)出稱為項(xiàng)目增量或 PI,一般默認(rèn)由五個(gè)迭代完成,每個(gè) PI 的內(nèi)容由程序待辦事項(xiàng)中的產(chǎn)品經(jīng)理以特性的形式確定,并提供大部分團(tuán)隊(duì)待辦事項(xiàng)的內(nèi)容。列車由 RTE 或發(fā)布列車工程師管理,他充當(dāng)列車 Scrum Master,確保主干平穩(wěn)并確保行駛在正確的軌道上,他是項(xiàng)目級(jí)別的產(chǎn)品經(jīng)理。


      2)持續(xù)集成(Continuous Integration)


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      持續(xù)集成要求團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)成員經(jīng)常集成他們的工作,通常每個(gè)成員每天至少集成一次,也就意味著每天可能會(huì)發(fā)生多次集成。每次集成都通過(guò)自動(dòng)化的構(gòu)建(包括編譯,發(fā)布,自動(dòng)化測(cè)試)來(lái)驗(yàn)證,從而盡快地發(fā)現(xiàn)集成錯(cuò)誤。許多團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程可以大大減少集成的問(wèn)題,讓團(tuán)隊(duì)能夠更快的開(kāi)發(fā)內(nèi)聚的軟件。持續(xù)集成指的是,頻繁地(一天多次)將代碼集成到主干。它的好處主要有兩個(gè):

      快速發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。每完成一點(diǎn)更新,就集成到主干,可以快速發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,定位錯(cuò)誤也比較容易。

      防止分支大幅偏離主干。如果不是經(jīng)常集成,主干又在不斷更新,會(huì)導(dǎo)致以后集成的難度變大,甚至難以集成。

      持續(xù)集成的目的,就是讓產(chǎn)品可以快速迭代,同時(shí)還能保持高質(zhì)量。它的核心措施是,代碼集成到主干之前,必須通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試。只要有一個(gè)測(cè)試用例失敗,就不能集成。


      3)持續(xù)部署(Continuous Deployment)

      持續(xù)部署是持續(xù)交付的下一步或者說(shuō)更高階段,指的是代碼通過(guò)評(píng)審以后(或者是通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試以后),自動(dòng)部署到生產(chǎn)環(huán)境。這意味著,所有通過(guò)了一系列的自動(dòng)化測(cè)試的改動(dòng)都將自動(dòng)部署到生產(chǎn)環(huán)境。它也可以被稱為“Continuous Release”。

      持續(xù)部署的目標(biāo)是代碼在任何時(shí)刻都是可部署的,可以進(jìn)入生產(chǎn)階段。它的核心措施是,代碼通過(guò)評(píng)審以后,自動(dòng)部署到生產(chǎn)環(huán)境。如果沒(méi)有制度的約束或其它條件的影響,每個(gè)改動(dòng)都應(yīng)該盡快地部署到生產(chǎn)環(huán)境。持續(xù)部署是否適合某個(gè)公司是基于該公司的業(yè)務(wù)需求,而不是技術(shù)限制。

      在持續(xù)部署的實(shí)踐過(guò)程中,一個(gè)最小化的持續(xù)集成系統(tǒng)需要包含以下幾個(gè)要素:版本管理系統(tǒng)、構(gòu)建腳本&工具以及自動(dòng)化測(cè)試。


      2. 敏捷開(kāi)發(fā)在汽車軟件開(kāi)發(fā)上的應(yīng)用

      2.1 需求驅(qū)動(dòng)

      減少需求層級(jí),適應(yīng)快速敏捷的需求:傳統(tǒng) V 模型的開(kāi)發(fā)流程中有 4-5 級(jí)的需求文檔,每層均對(duì)應(yīng)一個(gè)團(tuán)隊(duì),每層均需要文檔編寫、上下游對(duì)齊時(shí)間,阻礙了敏捷開(kāi)發(fā)。在運(yùn)用了敏捷模型的汽車軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),將需求層級(jí)減少為 1-2 級(jí),最終完成從產(chǎn)品需求到軟件需求。這些需求編寫同樣采取敏捷迭代的方式進(jìn)行。

      產(chǎn)品負(fù)責(zé)人驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品&軟件開(kāi)發(fā):傳統(tǒng)V 模型的開(kāi)發(fā)流程中是由項(xiàng)目經(jīng)理驅(qū)動(dòng)軟件開(kāi)發(fā),在運(yùn)用了敏捷模型的汽車軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),產(chǎn)品經(jīng)理負(fù)責(zé)產(chǎn)品和軟件需求,由產(chǎn)品經(jīng)理將需求下派到軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),并確定開(kāi)發(fā)計(jì)劃、驗(yàn)證計(jì)劃等,最終完成產(chǎn)品的驗(yàn)收。

      2)功能和安全事項(xiàng)不同的開(kāi)發(fā)管理方法

      對(duì)于不涉及汽車安全的功能或產(chǎn)品,采用快速迭代的敏捷開(kāi)發(fā)方式:對(duì)于不涉及汽車安全的功能或產(chǎn)品,強(qiáng)調(diào)的是快速回應(yīng)用戶需求和滿足用戶體驗(yàn),允許在軟件系統(tǒng)魯棒性方面進(jìn)行迭代改善(包含量產(chǎn)后的迭代改善—OTA)對(duì)于功能安全需求,采用 V 模型進(jìn)行開(kāi)發(fā):對(duì)于功能安全需求,強(qiáng)調(diào)的開(kāi)發(fā)受控,達(dá)到減少用戶危害、同時(shí)滿足嚴(yán)苛的(對(duì)內(nèi)&對(duì)外)審核的要求,需要重視流程和文檔管理,采取 V 模型進(jìn)行開(kāi)發(fā)。



#04 總結(jié)與展望


      隨著智能汽車的蓬勃發(fā)展,汽車功能日新月異,軟件代碼量日益增加,傳統(tǒng) V 模型下的瀑布式開(kāi)發(fā)已經(jīng)不堪重負(fù),為了快速交付給客戶最迫切需要的功能,軟件開(kāi)發(fā)流程的轉(zhuǎn)變至關(guān)重要。目前,越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)公司轉(zhuǎn)向了敏捷開(kāi)發(fā)。但在實(shí)際工作中,要實(shí)現(xiàn)敏捷轉(zhuǎn)型,也面臨不小的挑戰(zhàn)。

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      根據(jù)敏捷年度報(bào)告中的統(tǒng)計(jì),敏捷轉(zhuǎn)型中面臨的挑戰(zhàn)主要有以下方面:

      從占比最高的前三項(xiàng)可以看出,對(duì)于很多組織來(lái)說(shuō),內(nèi)部文化仍然是敏捷轉(zhuǎn)型的巨大阻礙。

      因此,汽車軟件開(kāi)發(fā)流程向敏捷開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)變的過(guò)程,也是內(nèi)部組織架構(gòu)調(diào)整的過(guò)程。主要需要解決以下問(wèn)題:


      1.缺乏領(lǐng)導(dǎo)層的支持:

      實(shí)行敏捷,組織架構(gòu)上的微調(diào)是必不可免的,例如,一個(gè)SCRUM 團(tuán)隊(duì),需要產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、集成等各個(gè)職能人員,而這些人員通常分屬不同部門管理,SCRUM 團(tuán)隊(duì)管理者想要有序推進(jìn)工作,就需要領(lǐng)導(dǎo)層的支持才能保證團(tuán)隊(duì)各成員的配合。



      2.組織對(duì)變革的阻力:

         - 接受新的觀念、流程對(duì)很多人都較為困難,且在轉(zhuǎn)型初期會(huì)較為痛苦;

       - 敏捷特別講究量化數(shù)據(jù),這會(huì)使得一些渾水摸魚(yú)、工作量較少的員工暴露出來(lái),他們天然會(huì)反抗這種轉(zhuǎn)型;

       - 敏捷轉(zhuǎn)型后,整個(gè)組織自驅(qū)力越來(lái)越強(qiáng),需要的管理人員則會(huì)變少,造成的人員冗余問(wèn)題又會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生阻力。


      綜上所述,敏捷開(kāi)發(fā)將會(huì)是汽車軟件開(kāi)發(fā)流程的轉(zhuǎn)變趨勢(shì),但轉(zhuǎn)向敏捷的過(guò)程仍面臨組織內(nèi)部的巨大阻力。同時(shí),目前汽車行業(yè)仍然要求軟件開(kāi)發(fā)必須符合 ASPICE 認(rèn)證要求,這導(dǎo)致軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)無(wú)法徹底擺脫傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的束縛。當(dāng)前 ASPICE 與敏捷開(kāi)發(fā)的結(jié)合,往往也是敏捷主導(dǎo)著整個(gè)開(kāi)發(fā)流程,而 ASPICE 流于形式。轉(zhuǎn)向敏捷開(kāi)發(fā),不僅需要軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)內(nèi)部管理的調(diào)整,也依賴于未來(lái)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變。    


轉(zhuǎn)自汽車電子與軟件

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