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精品課第29講|馬勇剛:汽車電子控制單元軟件質(zhì)量如何保障?

  “智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展,給汽車企業(yè)帶來了深遠(yuǎn)的影響,汽車行業(yè)的變革帶來了汽車軟件的快速發(fā)展,但軟件及其復(fù)雜度的增大帶來了質(zhì)量事故和召回的增多,汽車電子控制單元軟件的質(zhì)量如何保障?”9月23日晚,在《中國(guó)汽車報(bào)》與廣州智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范區(qū)運(yùn)營(yíng)中心聯(lián)合推出的“2020智能網(wǎng)聯(lián)汽車精品課”第29講中,廣州賽寶認(rèn)證中心技術(shù)經(jīng)理馬勇剛以“智能網(wǎng)聯(lián)背景下的汽車軟件發(fā)展——汽車軟件開發(fā)過程之ASPICE標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)讀”為主題,介紹了智能網(wǎng)聯(lián)汽車電子電氣架構(gòu)及軟件的發(fā)展情況,以及如何保障汽車軟件質(zhì)量的思路,并解讀了ASPICE(汽車軟件過程改進(jìn)及能力評(píng)定)標(biāo)準(zhǔn)。

  ?汽車電子電器架構(gòu)的三種趨勢(shì)

  “汽車電子電氣架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì),主要有車輛集中式架構(gòu)、域集中電子電氣架構(gòu)、分布式電子電氣架構(gòu)?!瘪R勇剛分別講述了汽車電子電器架構(gòu)的三種趨勢(shì)。

  首先是車輛集中式架構(gòu),其包括三個(gè)特點(diǎn),一是位置分布替代傳統(tǒng)功能分布,解決了分布式架構(gòu)方案的不足;二是成本方面,ECU數(shù)量增加、現(xiàn)有機(jī)械結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)生產(chǎn)等;三是軟件開發(fā)難度增大。

  其次是域集中電子電氣架構(gòu),有兩個(gè)特點(diǎn),一是小型控制器不再關(guān)注復(fù)雜算法,而是更多地關(guān)注硬件和驅(qū)動(dòng);冗余軟件的開發(fā)量大幅度縮減,非常多的控制器可以被精簡(jiǎn)。二是本質(zhì)仍然是原有的功能劃分,模塊間的壁壘仍然沒有被打破,而且有很強(qiáng)的硬件捆綁特性。

  再者是分布式電子電氣架構(gòu),具備兩個(gè)特點(diǎn),一是功能劃分明確,模塊與模塊之間嚴(yán)格明確界限,沒有干擾;二是傳輸信號(hào)的帶寬局限,導(dǎo)致資源無法共享,大量運(yùn)算資源浪費(fèi)。

  馬勇剛表示,汽車軟件主要分為四大類。一是安全類軟件,主要是指實(shí)現(xiàn)ACC(自適應(yīng)巡航)/AEB(自動(dòng)剎車)等ADAS(輔助自動(dòng)駕駛)功能,服務(wù)于自動(dòng)駕駛的軟件;二是網(wǎng)聯(lián)類軟件,將智能手機(jī)功能整合,并應(yīng)用于V2X車路協(xié)同;三是信息娛樂軟件,將可配置功能用于多屏互動(dòng);四是數(shù)據(jù)分析軟件,功能可實(shí)現(xiàn)由車輛監(jiān)控到綜合數(shù)據(jù)服務(wù)。

  ?汽車軟件質(zhì)量及其解決思路

  結(jié)合主題,馬勇剛分別介紹了1987年至2017年制定的國(guó)際軟件有關(guān)研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和過程模型、IATF16949:2016推薦的方法和ASPICE與CMMI的過程映射。

  國(guó)際軟件有關(guān)研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和過程模型,包括ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織)/IEC(國(guó)際電工委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn)、CMMI(能力成熟度模型集成)研究院標(biāo)準(zhǔn)、Automotive SIG(汽車技術(shù)聯(lián)盟)標(biāo)準(zhǔn)。

  其中,ISO/IEC的ISO15288:2002、ISO15288:2008、ISO15288:2015、ISO/IEC15504-7:2008應(yīng)用于系統(tǒng)工程;ISO/IEC15504-5:2006、ISO TR15504:1998、ISO/IEC15504:2003、ISO/IEC330XX:2015以及ISO12207:1995、AMD1:2002&AMD2:2004、ISO12207:2008、ISO12207:2017應(yīng)用于軟件行業(yè);TS16949:1999、TS16949:2002、TS16949:2009、TS16949:1999、IATF16949:2016應(yīng)用于汽車行業(yè);ISO9000:1987、ISO9000:1994、ISO9000:2000、ISO9000:2008、ISO9000:2015應(yīng)用于任何行業(yè)。

  IATF16949:2016推薦的方法的設(shè)計(jì)初衷,是幫助軟件企業(yè)進(jìn)行管理和改進(jìn),開發(fā)出高質(zhì)量的軟件,也是為了改善汽車電子控制單元(ECU)軟件的質(zhì)量。指定機(jī)構(gòu)是卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)下屬的軟件工程研究中心,并由歐洲主要汽車制造商參與。應(yīng)用方面是行業(yè)通用,目前歐洲和北美主要汽車制造商已經(jīng)應(yīng)用于供應(yīng)商選擇和檢查。

  ?ASPICE的追溯性和一致性

  在解讀了ASPICE標(biāo)準(zhǔn)時(shí),馬勇剛講解了SPICE與ASPICE、ASPICE過程評(píng)估模型、審核和過程評(píng)估的區(qū)別、評(píng)估指標(biāo)、過程評(píng)估模型、過程屬性可接受定級(jí)值、定級(jí)舉例、ASPICE過程組與過程、工程過程關(guān)系,以及ASPICE的關(guān)鍵概念、ASPICE的追溯性和一致性等內(nèi)容。

  ASPICE過程評(píng)估模型包括兩個(gè)維度,維度一是過程參考模型(過程維度)定義的過程來提供;維度二是進(jìn)一步細(xì)分到過程屬性的能力等級(jí)(能力維度)構(gòu)成;過程屬性提供了過程能力可度量的特性。

  就審核和過程評(píng)估的區(qū)別,馬勇剛介紹,過程評(píng)估主要包括專注于項(xiàng)目層面的產(chǎn)品開發(fā);詳細(xì)的開發(fā)過程;按6個(gè)能力等級(jí)進(jìn)行評(píng)定,無認(rèn)證;評(píng)估的范圍是可選的,其中有過程、能力等級(jí)、項(xiàng)目、組織單元。審核主要包括整個(gè)公司端到端的業(yè)務(wù)流程;更抽象的過程;審核結(jié)果有通過及不通過;固定的范圍。

  過程屬性可接受定級(jí)值包括未達(dá)到目標(biāo)(N)、部分達(dá)到目標(biāo)(P)、大部分達(dá)到目標(biāo)(L)、完全達(dá)到目標(biāo)(F)。

  ASPICE的關(guān)鍵概念之一是插件,指頂層包含所有以系統(tǒng)“V”字模型組織的系統(tǒng)工程過程。取決于所開發(fā)的產(chǎn)品,相應(yīng)工程領(lǐng)域的特定過程(如:硬件工程HWE,機(jī)械工程MEE或軟件工程SWE)可以被加入到評(píng)估范圍。其他的所有過程(如:管理過程和支持過程)不依賴于領(lǐng)域,因此被設(shè)計(jì)為可在系統(tǒng)級(jí)別和領(lǐng)域級(jí)別進(jìn)行應(yīng)用。

  ASPICE的追溯性和一致性中,追溯性指的是在工作產(chǎn)品之間存在引用或鏈接,由此可以進(jìn)一步支持覆蓋率、影響分析、需求實(shí)施狀態(tài)跟蹤等。相反,一致性關(guān)注內(nèi)容和語義。此外,雙向可追溯性可被明確地定義在,一方面是測(cè)試用例和測(cè)試結(jié)果之間;二是變更請(qǐng)求和受這些變更請(qǐng)求影響的工作產(chǎn)品之間。

  ?精彩問答

  在講座之后,馬勇剛還與網(wǎng)友進(jìn)行了問答互動(dòng)。記者擷取精華,以饗讀者。

  Q:您認(rèn)為汽車軟件是否能定義電子電氣架構(gòu)?理由是什么?

  A:軟件定義電氣電氣架構(gòu)其內(nèi)涵我理解是從用戶對(duì)智能汽車的實(shí)際業(yè)務(wù)需求出發(fā),通過軟件功能實(shí)現(xiàn),改變現(xiàn)有電子電氣系統(tǒng)的聚合方式,實(shí)現(xiàn)新的產(chǎn)品功能,從而滿足用戶需求。

  Q:汽車軟件質(zhì)量評(píng)判的關(guān)鍵是什么?依據(jù)主要是基于哪些因素構(gòu)建的?

  A:軟件質(zhì)量的評(píng)估,可以按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB8566一級(jí)級(jí)去拆分,包括功能特性、可靠性、易用性、效率特性、可維護(hù)性和可移植性等6個(gè)方面。其中在功能特性指標(biāo)上,要考慮其完備性、正確性;在可靠性方面要考慮到它的可用度、故障率,包括有初期故障率和偶然故障率,以及平均失效的恢復(fù)時(shí)間等;易用性主要是指易理解、易學(xué)習(xí)、易操作;效率特性主要是輸出結(jié)果的時(shí)間周期、代碼規(guī)模等。

  Q:ASPICE標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵概念中,追溯性與一致性的意義能否重點(diǎn)講解一下?

  A:汽車軟件及汽車電子,是強(qiáng)安全性的產(chǎn)品,所以追溯性和一致性顯得尤為重要。在工程過程中,可追溯性基礎(chǔ)實(shí)踐域V模型左側(cè)過程的受影響的工作產(chǎn)出之間;V模型右側(cè)的相應(yīng)過程域左側(cè)過程的工作產(chǎn)出之間;V模型右側(cè)的測(cè)試用例與測(cè)試結(jié)果之間;而工程過程中的一致性主要用于V模型左側(cè)過程的受影響的工作產(chǎn)出之間;V模型右側(cè)的相應(yīng)過程域左側(cè)過程的工作產(chǎn)出之間;在變更和項(xiàng)目管理兩個(gè)過程中,也需要考慮追溯性與一致性問題。

  Q:ASPICE標(biāo)準(zhǔn)如何幫助汽車軟件開發(fā)?

  A:宏觀層面,要以ASPICE標(biāo)準(zhǔn)約束企業(yè)在汽車軟件開發(fā)過程中制定一系列的規(guī)則和要求。具體層面,要從用戶的需求作為導(dǎo)入,通過對(duì)需求的分析,進(jìn)行剝離和重組,一直到制定解決方案和架構(gòu),再到軟件子系統(tǒng)。在整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)過程中,用戶的需求都能去層層追溯,這是對(duì)工程領(lǐng)域的系統(tǒng)開發(fā)和軟件開發(fā)的幫助。同樣,它還可以支持保障這個(gè)過程,包括質(zhì)量保證、配置管理、變更管理等,服務(wù)于整個(gè)的研發(fā)過程。

  編輯:齊萌

來源:中國(guó)汽車報(bào)網(wǎng)

作者:趙建國(guó)

本文地址:http://www.medic-health.cn/news/qiye/127744

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