軟件定義汽車（SDV）開發(fā)有哪些挑戰(zhàn)？SDV開發(fā)策略分享：福特汽車采用Jama Connect提升開發(fā)效率與質量

通過使用能夠提高需求管理效率和準確性的工具，可以降低產(chǎn)品返工和召回的風險，同時幫助滿足UL 4600（自動駕駛評估安全標準）的合規(guī)性要求。

向軟件定義汽車（SDV）的轉型標志著汽車行業(yè)邁向完全自動化的關鍵轉折。最初，行業(yè)熱衷于開發(fā)全自動駕駛汽車，但其復雜性迫使行業(yè)轉向更加漸進、分階段的方法。這一市場轉變催生了軟件定義汽車，與傳統(tǒng)車輛（購買后基本保持不變且基于過時的架構拓撲）不同，汽車OEM（原始設備制造商）現(xiàn)在可以擴大軟件投資，同時簡化和優(yōu)化車輛架構。這不僅對開發(fā)者有好處，例如降低總擁有成本、加速開發(fā)并提高安全性和可靠性，還為消費者提供了更多選擇、新的商業(yè)模式以及售后更新和修復的可能性。

通過改進產(chǎn)品和軟件開發(fā)流程及其支持工具，可以更有效地提高安全標準，同時降低代價高昂的中期返工和售后召回的風險。

2023年，發(fā)生了300多起召回事件，影響了超過2500萬輛汽車，每次召回的成本可能高達數(shù)百萬美元。

軟件定義汽車的四大挑戰(zhàn)

過去十年，汽車行業(yè)取得了顯著進步。曾經(jīng)的基礎功能（如觸屏導航）已經(jīng)發(fā)展為復雜的互聯(lián)選項、語音助手、應用生態(tài)系統(tǒng)等。然而，這些變化也帶來了若干的開發(fā)挑戰(zhàn)。

1、管理日益復雜的軟件

隨著車輛越來越多地采用軟件定義，管理來自不同供應商的多個軟件組件變得更加復雜。這些組件功能各異，例如電子控制單元可以操作防抱死制動系統(tǒng)，而駕駛艙域控制器則負責完全不同的任務。在軟件定義汽車中，這些不同的軟件系統(tǒng)必須在整個車輛上無縫運行，給本就充滿挑戰(zhàn)的開發(fā)周期增添了更多復雜性。

2、確保功能安全和合規(guī)性

隨著復雜性的增加，汽車企業(yè)在滿足安全和合規(guī)標準方面面臨著更多挑戰(zhàn)。多年來，開發(fā)屆一直將ISO 26262作為所需的功能安全標準。雖然該標準在歷史上是一個很好的基準，但卻未能涵蓋軟件定義汽車、自動駕駛汽車以及許多新的使用案例。

為了跟上行業(yè)步伐，標準也在不斷演變，新的標準（如針對自動駕駛車輛的UL 4600）已經(jīng)誕生。不過，這些標準仍然要求企業(yè)構建需求、測試需求，并證明他們已竭盡全力打造安全可靠的產(chǎn)品。

使用軟件定義汽車的過程非常復雜，尤其是考慮到其中涉及到數(shù)億行代碼。企業(yè)必須證明代碼不存在缺陷，并且沒有在無意中引入可能造成安全問題或可能違反安全目標的情況。因此，企業(yè)必須重新審視傳統(tǒng)的需求管理流程和工具，以適應當前的開發(fā)環(huán)境，降低潛在風險。

3、難以滿足加速的開發(fā)周期

快速交付產(chǎn)品和軟件是一項巨大的挑戰(zhàn)。隨著技術的迅速發(fā)展，車輛剛剛完成開發(fā)，消費者的需求和市場機會就已出現(xiàn)，迫使企業(yè)不得不重新設計，以跟上市場的步伐、實現(xiàn)差異化并脫穎而出。

然而，滿足加速的開發(fā)周期往往與保持質量和合規(guī)性產(chǎn)生沖突，因此找到適當?shù)钠胶恻c至關重要。采用支持自動化和更快流程的工具，可以幫助滿足這些要求，同時符合安全要求和標準。隨著越來越多的企業(yè)采用敏捷開發(fā)方法，開發(fā)工具能否充分支持敏捷開發(fā)變得越來越重要。一個很好的例子是 “可追溯敏捷” 的概念，它為敏捷開發(fā)團隊提供了覆蓋范圍內的即時、周期內洞察。

4、管理激增的第三方軟件

汽車開發(fā)的進步促使OEM從多個供應商處采購軟件。要集成如此多樣化的軟件，同時要避免安全和可靠性問題，是一項艱巨的挑戰(zhàn)。現(xiàn)如今，企業(yè)不僅要整合來自不同供應商的硬件，還需要管理來自多個供應商的大量軟件物料清單（BOM），確保所有系統(tǒng)能夠無縫協(xié)作。

此外，還需要確保系統(tǒng)之間的兼容不會引發(fā)漏洞，以避免出現(xiàn)意外故障、安全漏洞和安全問題。這些問題都是代價高昂的，可能會影響產(chǎn)品發(fā)布，并對品牌造成負面影響。

通常，數(shù)百甚至數(shù)千個軟件組件整合在一起，可能會達到數(shù)千萬行代碼。在保證所有這些組件協(xié)同工作的同時，還需確保安全性和可靠性，并滿足消費者對現(xiàn)代車輛的期望，這是一項至關重要的任務。

如何優(yōu)化開發(fā)流程并應對挑戰(zhàn)

可靠的工程實踐包括明確需求、定義需求、構建需求并對其進行測試。這一開發(fā)生命周期圍繞需求管理展開，確保解決的是正確的問題。

但是，許多組織仍然在使用 Excel表或Word文檔來存儲需求。起初，這種方法可能看似無礙，但隨著產(chǎn)品越來越復雜，需求越來越多，這種方式逐漸變得難以管理。跨文檔復制和粘貼需求容易出錯，并且缺乏單一的事實來源，也缺乏可追溯性，從而導致代價高昂的產(chǎn)品或軟件問題的風險。

您可以通過將涉及電子表格和其他解決方案的舊流程替換為專為需求管理設計的更強大的自動化工具來應對這一挑戰(zhàn)。此更改消除了容易出錯的手動流程，提高了效率，并降低了錯過需求的風險，從而可能節(jié)省數(shù)百萬美元。

對此，企業(yè)可以采用專門為需求管理而設計的更強大、更自動化的工具，來取代傳統(tǒng)的手動流程。這種改進不僅能消除手動錯誤，還能夠提高效率、降低遺漏需求的風險，從而節(jié)省潛在的巨額成本。

福特如何為軟件定義汽車架構選擇需求管理工具

2022年，福特選擇Jama Connect作為需求管理工具并開始部署，以用于開發(fā)未來的軟件定義汽車架構。

采用Jama Connect之前：

工程師通常缺乏編寫需求的正式培訓。

非限制性的自然語言通常包含大量復雜規(guī)范（非原子規(guī)范）。

不良的需求規(guī)格是常態(tài)，工程師無法自動接收反饋。

供應商收到數(shù)千份PDF格式的需求規(guī)格，但有些并不適用。

產(chǎn)品簽核過程是手動的，工程師經(jīng)常不得不追蹤測試結果。

采用Jama Connect后：

需求管理成為一門學科，培訓資源觸手可及。

工程師可以即時且自動地獲得有關需求質量的反饋。

產(chǎn)品線工程會自動確定哪些內容適用于產(chǎn)品的不同變體。

儀表板實時、透明地顯示產(chǎn)品簽核的進展情況。

Jama Connect如何支持軟件定義汽車開發(fā)？

Jama Connect通過解決軟件和硬件兩方面的需求管理，幫助應對軟件定義汽車（SDV）開發(fā)過程中的獨特挑戰(zhàn)。

許多提供需求管理的解決方案通常還為產(chǎn)品和軟件生命周期管理提供全面的解決方案。雖然這聽起來很理想，但使用專注于需求管理的專業(yè)解決方案，能夠與其他領先的工具（如Jira）無縫集成，可提供更多的功能和靈活性，確保項目保持正軌，并以更快、更高效、更少出錯的方式開發(fā)產(chǎn)品和軟件。

Jama Connect 的優(yōu)勢：

簡化合規(guī)性。通過自動化跟蹤和管理，滿足合規(guī)性和安全標準。

提高可追溯性。Jama Connect中的實時可追溯功能（Live Traceability?）允許您在需求、風險測試和其他工件之間進行追溯，確保項目的所有元素都相互關聯(lián)。允許用戶跟蹤變更的影響，并驗證所有需求都得到滿足，從而降低錯誤和需求遺漏的風險。

高效協(xié)作。為所有項目需求提供單一的事實來源，使團隊能夠輕松訪問、審查和協(xié)作處理需求。集中式管理減少了溝通不暢，確保每個人都使用最新的信息。

與您喜愛的工具輕松集成。Jama Connect可與其他工具（如Jira）輕松集成，您無需“推倒重來”，可以繼續(xù)使用喜愛的工具（如Jira），從而避免中斷團隊工作。

簡單易用。Jama Connect簡單易用，具有直觀的基于Web的界面，可以讓您的團隊快速上手。

軟件定義汽車的發(fā)展不太可能會放緩，反而會加速發(fā)展。跟上市場步伐并應對SDV的復雜性，需要采取不同的方法。升級用于支持開發(fā)的工具可以幫助您保持合規(guī)，減少昂貴的返工和召回風險，并為下一個市場變化做好準備。

使用Jama Connect，您將始終清楚自己的開發(fā)進展。您可以查看開發(fā)流程，并隨時了解當前的需求覆蓋率。這有助于避免中期返工和額外的開支，并減少遺漏需求的錯誤（這種錯誤可能導致車輛上市后面臨數(shù)百萬美元的昂貴召回）。

平均而言，Jama Connect可將需求管理的返工減少40%–60%。

使用Jama Connect簡化合規(guī)性并加速開發(fā)

汽車行業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)要求汽車軟件符合合規(guī)性。Jama Connect for Automotive 專為符合關鍵框架而設計，支持汽車產(chǎn)品開發(fā)中的安全關鍵標準和法規(guī)，已通過ISO 26262認證，能夠滿足復雜的需求管理需求。

ISO 26262: 2018（功能安全）

ISO/SAE 21434 / SAE J3061（網(wǎng)絡安全）

汽車ASPICE

ISO/PAS 21448: 2019（預期功能安全性（SOTIF））

IEC（國際電工委員會）關鍵法規(guī)

IEC 60812 – 故障模式與影響分析（FMEA）及故障模式、影響與危害分析（FMECA）

MISRA（汽車工業(yè)可靠性協(xié)會）

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審核編輯 黃宇