CMMI和A-SPICE介紹和分析

引言

功能安全標準ISO 26262-3里說：“除了4個ASIL等級之外，QM（Quality Management，質(zhì)量管理）表示ISO 26262不做要求?！蹦荙M是不是就意味著沒有要求了呢？答案是否定的。

圖1 ASIL等級確定

正確的理解是：

所有的ECU開發(fā)都應該遵循規(guī)范化的研發(fā)和生產(chǎn)流程，通過流程來管控ECU的產(chǎn)品質(zhì)量；

在第1條基礎上，含有安全功能的ECU（通過HARA分析得出ASIL等級），其開發(fā)還應該遵循ISO 26262的要求。

也就是說，功能安全是建立在質(zhì)量管控基礎之上的。因為涉及到安全，除了質(zhì)量管控之外，還需要采取額外的措施（包括管理措施和技術措施）來保證安全。

那么，如何建立汽車電子研發(fā)流程呢？筆者認為，參考借鑒或者直接引入一套知名的流程體系，是最快捷的方法。當前兩大知名流程體系包括CMMI和A-SPICE，下文將進行一些介紹和分析。

CMMI介紹

CMMI全稱是能力成熟度模型集成（Capability Maturity Model Integration），是在1994年由美國國防部與卡內(nèi)基-梅隆大學下屬的軟件工程研究中心以及美國國防工業(yè)協(xié)會共同開發(fā)和研制的，其目的是幫助軟件企業(yè)對軟件工程過程進行管理和改進，增強開發(fā)與改進能力。

CMMI基本上都采用IDEAL方法來進行過程改進，通過不斷的分析差距、建立計劃、實施行動、總結(jié)經(jīng)驗，來獲得提升。

圖2 IDEAL模型

CMMI包括多種模型，其中開發(fā)模型（Development Model）可用于指導產(chǎn)品開發(fā)，簡稱為CMMI-DEV。

CMMI-DEV V1.3一共包含22個過程域，分為過程管理、項目管理、工程和支持四大類。

A-SPICE介紹

提到A-SPICE，首先要說SPICE，因為A-SPICE是在SPICE的基礎上發(fā)展而來的。

1993年，由國際標準化組織ISO、國際電工委員會IEC、信息技術委員會JTC1發(fā)起了ISO15504標準的制定項目，項目名為“軟件過程改進和能力測定（SoftwareProcess Improvement and Capability dEtermination）”，簡稱為SPICE。

而A-SPICE是在2005年，由歐洲主要汽車制造商組成的標準制定小組以ISO 15504標準為基礎，制定了針對汽車行業(yè)的AutomotiveSPICE標準（簡稱為A-SPICE）。該標準是“面向汽車行業(yè)的流程評估模型”，目的是為了改善汽車電子控制單元（ECU）軟件的質(zhì)量。

事實上，不僅僅汽車行業(yè)建立了特定行業(yè)的SPICE標準，醫(yī)療、航天等行業(yè)也建立了各自行業(yè)的SPICE標準。所以， A-SPICE其實已經(jīng)完成了從一個通用標準（SPICE）到汽車行業(yè)特定標準（A-SPICE）的定制和適配，如圖3所示。

圖3從SPICE到A-SPICE

A-SPICE總共有32個過程，如圖4所示。其中VDA Scope一共有16個過程，也就是最常用來評估的范圍。除此之外還有一個Ford & Volvo Scope，在VDA Scope的基礎上增加了5個過程。

圖4A-SPICE過程模型

對比分析

總的來說，A-SPICE更貼近汽車電子研發(fā)，因為它做到了“一個固化”和“四個細化”。

所謂“一個固化”，就是固化了項目的生命周期模型。常見的項目生命周期模型包括瀑布模型、迭代模型、原型模型、螺旋模型、V模型等。CMMI并不限制使用哪種生命周期模型，而A-SPICE則固化了項目生命周期為V模型，如圖5所示。這是因為ECU的研發(fā)，其生命周期基本上都遵循V模型。而其它行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)，則有可能實施其它類型的生命周期模型。

圖5A-SPICE的V模型結(jié)構(gòu)

所謂“四個細化”，則包括：

細化工程過程組

工程過程組涵蓋了工程學科所共有的開發(fā)與維護活動。A-SPICE和CMMI的工程過程組對比如表1所示：

表1工程過程組對比

而且，A-SPICE的工程過程組的具體要求帶有明顯的嵌入式開發(fā)特征，針對性更強。

細化采購過程組

采購過程組用于管理和供應商的接口，以獲取產(chǎn)品或者服務。外包開發(fā)是汽車行業(yè)的普遍現(xiàn)象，A-SPICE和CMMI的采購過程組對比如表2所示：

表2采購過程組對比

雖然VDA Scope中只有1個采購過程，但其它的6個過程對采購管理仍然具有參考和指導意義。

細化供應過程組

供應過程組用于指導向客戶交付產(chǎn)品或者服務。A-SPICE和CMMI的供應過程組對比如表3所示：

表3供應過程組對比

細化復用過程組

復用過程組用于指導建立公司的復用流程，并且系統(tǒng)化的開發(fā)復用機會。復用對于ECU產(chǎn)品的重要性不言而喻，A-SPICE和CMMI的供應過程組對比如表4所示：

表4復用過程組對比

這“四個細化”對于ECU的開發(fā)非常重要，所以VDA Scope和Ford & Volvo Scope中都包含了相關的過程要求。

另外也不難發(fā)現(xiàn)，正因為A-SPICE的定位就是“面向汽車行業(yè)的流程評估模型”，所以才會有更強的針對性，才會出現(xiàn)這“一個固化”和“四個細化”。

（以上比較基于CMMI-DEVV1.3和A-SPICEV3.1。值得一提的是，CMMI-DEVV2.0已于2018年3月正式發(fā)布，由于時間關系筆者還未來得及深入學習。但筆者認為，上述結(jié)論仍然大概率成立。畢竟，我們比較的是A-SPICE和CMMI，而不是A-SPICE和A-CMMI，對吧？）

A-SPICE不足之處

要作為功能安全的流程基礎，A-SPICE最大的缺陷就是沒有硬件相關的內(nèi)容。但是A-SPICE預留了接口，可以把自主制定的硬件研發(fā)流程補充進去，見圖6。

圖6 A-SPICE的接口

除此之外，A-SPICE只針對ECU的開發(fā)。功能安全的生產(chǎn)和運行階段，建議還是以TS 16949作為流程基礎。至于概念階段，并沒有針對性非常強的質(zhì)量標準可供借鑒，需要OEM自主制定流程體系。

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