软件定义汽车（SDV）开发有哪些挑战？SDV开发策略分享：福特汽车采用Jama Connect提升开发效率与质量

本文由Jama Software中国授权合作伙伴-龙智翻译整理。

通过使用能够提高需求管理效率和准确性的工具，可以降低产品返工和召回的风险，同时帮助满足UL 4600（自动驾驶评估安全标准）的合规性要求。

向软件定义汽车（SDV）的转型标志着汽车行业迈向完全自动化的关键转折。最初，行业热衷于开发全自动驾驶汽车，但其复杂性迫使行业转向更加渐进、分阶段的方法。这一市场转变催生了软件定义汽车，与传统车辆（购买后基本保持不变且基于过时的架构拓扑）不同，汽车OEM（原始设备制造商）现在可以扩大软件投资，同时简化和优化车辆架构。这不仅对开发者有好处，例如降低总拥有成本、加速开发并提高安全性和可靠性，还为消费者提供了更多选择、新的商业模式以及售后更新和修复的可能性。

通过改进产品和软件开发流程及其支持工具，可以更有效地提高安全标准，同时降低代价高昂的中期返工和售后召回的风险。

2023年，发生了300多起召回事件，影响了超过2500万辆汽车，每次召回的成本可能高达数百万美元。

软件定义汽车的四大挑战

过去十年，汽车行业取得了显著进步。曾经的基础功能（如触屏导航）已经发展为复杂的互联选项、语音助手、应用生态系统等。然而，这些变化也带来了若干的开发挑战。

1、管理日益复杂的软件

随着车辆越来越多地采用软件定义，管理来自不同供应商的多个软件组件变得更加复杂。这些组件功能各异，例如电子控制单元可以操作防抱死制动系统，而驾驶舱域控制器则负责完全不同的任务。在软件定义汽车中，这些不同的软件系统必须在整个车辆上无缝运行，给本就充满挑战的开发周期增添了更多复杂性。

2、确保功能安全和合规性

随着复杂性的增加，汽车企业在满足安全和合规标准方面面临着更多挑战。多年来，开发届一直将ISO 26262作为所需的功能安全标准。虽然该标准在历史上是一个很好的基准，但却未能涵盖软件定义汽车、自动驾驶汽车以及许多新的使用案例。

为了跟上行业步伐，标准也在不断演变，新的标准（如针对自动驾驶车辆的UL 4600）已经诞生。不过，这些标准仍然要求企业构建需求、测试需求，并证明他们已竭尽全力打造安全可靠的产品。

使用软件定义汽车的过程非常复杂，尤其是考虑到其中涉及到数亿行代码。企业必须证明代码不存在缺陷，并且没有在无意中引入可能造成安全问题或可能违反安全目标的情况。因此，企业必须重新审视传统的需求管理流程和工具，以适应当前的开发环境，降低潜在风险。

3、难以满足加速的开发周期

快速交付产品和软件是一项巨大的挑战。随着技术的迅速发展，车辆刚刚完成开发，消费者的需求和市场机会就已出现，迫使企业不得不重新设计，以跟上市场的步伐、实现差异化并脱颖而出。

然而，满足加速的开发周期往往与保持质量和合规性产生冲突，因此找到适当的平衡点至关重要。采用支持自动化和更快流程的工具，可以帮助满足这些要求，同时符合安全要求和标准。随着越来越多的企业采用敏捷开发方法，开发工具能否充分支持敏捷开发变得越来越重要。一个很好的例子是 “可追溯敏捷” 的概念，它为敏捷开发团队提供了覆盖范围内的即时、周期内洞察。

4、管理激增的第三方软件

汽车开发的进步促使OEM从多个供应商处采购软件。要集成如此多样化的软件，同时要避免安全和可靠性问题，是一项艰巨的挑战。现如今，企业不仅要整合来自不同供应商的硬件，还需要管理来自多个供应商的大量软件物料清单（BOM），确保所有系统能够无缝协作。

此外，还需要确保系统之间的兼容不会引发漏洞，以避免出现意外故障、安全漏洞和安全问题。这些问题都是代价高昂的，可能会影响产品发布，并对品牌造成负面影响。

通常，数百甚至数千个软件组件整合在一起，可能会达到数千万行代码。在保证所有这些组件协同工作的同时，还需确保安全性和可靠性，并满足消费者对现代车辆的期望，这是一项至关重要的任务。

如何优化开发流程并应对挑战

可靠的工程实践包括明确需求、定义需求、构建需求并对其进行测试。这一开发生命周期围绕需求管理展开，确保解决的是正确的问题。

但是，许多组织仍然在使用 Excel表或Word文档来存储需求。起初，这种方法可能看似无碍，但随着产品越来越复杂，需求越来越多，这种方式逐渐变得难以管理。跨文档复制和粘贴需求容易出错，并且缺乏单一的事实来源，也缺乏可追溯性，从而导致代价高昂的产品或软件问题的风险。

您可以通过将涉及电子表格和其他解决方案的旧流程替换为专为需求管理设计的更强大的自动化工具来应对这一挑战。此更改消除了容易出错的手动流程，提高了效率，并降低了错过需求的风险，从而可能节省数百万美元。

对此，企业可以采用专门为需求管理而设计的更强大、更自动化的工具，来取代传统的手动流程。这种改进不仅能消除手动错误，还能够提高效率、降低遗漏需求的风险，从而节省潜在的巨额成本。

福特如何为软件定义汽车架构选择需求管理工具

2022年，福特选择Jama Connect作为需求管理工具并开始部署，以用于开发未来的软件定义汽车架构。

采用Jama Connect之前：

• 工程师通常缺乏编写需求的正式培训。
• 非限制性的自然语言通常包含大量复杂规范（非原子规范）。
• 不良的需求规格是常态，工程师无法自动接收反馈。
• 供应商收到数千份PDF格式的需求规格，但有些并不适用。
• 产品签核过程是手动的，工程师经常不得不追踪测试结果。
  采用Jama Connect后：
• 需求管理成为一门学科，培训资源触手可及。
• 工程师可以即时且自动地获得有关需求质量的反馈。
• 产品线工程会自动确定哪些内容适用于产品的不同变体。
• 仪表板实时、透明地显示产品签核的进展情况。

Jama Connect如何支持软件定义汽车开发？

Jama Connect通过解决软件和硬件两方面的需求管理，帮助应对软件定义汽车（SDV）开发过程中的独特挑战。

许多提供需求管理的解决方案通常还为产品和软件生命周期管理提供全面的解决方案。虽然这听起来很理想，但使用专注于需求管理的专业解决方案，能够与其他领先的工具（如Jira）无缝集成，可提供更多的功能和灵活性，确保项目保持正轨，并以更快、更高效、更少出错的方式开发产品和软件。

Jama Connect 的优势：
简化合规性。通过自动化跟踪和管理，满足合规性和安全标准。
提高可追溯性。Jama Connect中的实时可追溯功能（Live Traceability™）允许您在需求、风险测试和其他工件之间进行追溯，确保项目的所有元素都相互关联。允许用户跟踪变更的影响，并验证所有需求都得到满足，从而降低错误和需求遗漏的风险。
高效协作。为所有项目需求提供单一的事实来源，使团队能够轻松访问、审查和协作处理需求。集中式管理减少了沟通不畅，确保每个人都使用最新的信息。
与您喜爱的工具轻松集成。Jama Connect可与其他工具（如Jira）轻松集成，您无需“推倒重来”，可以继续使用喜爱的工具（如Jira），从而避免中断团队工作。
简单易用。Jama Connect简单易用，具有直观的基于Web的界面，可以让您的团队快速上手。
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软件定义汽车的发展不太可能会放缓，反而会加速发展。跟上市场步伐并应对SDV的复杂性，需要采取不同的方法。升级用于支持开发的工具可以帮助您保持合规，减少昂贵的返工和召回风险，并为下一个市场变化做好准备。

使用Jama Connect，您将始终清楚自己的开发进展。您可以查看开发流程，并随时了解当前的需求覆盖率。这有助于避免中期返工和额外的开支，并减少遗漏需求的错误（这种错误可能导致车辆上市后面临数百万美元的昂贵召回）。

平均而言，Jama Connect可将需求管理的返工减少40%–60%。

使用Jama Connect简化合规性并加速开发

汽车行业的产品开发要求汽车软件符合合规性。Jama Connect for Automotive 专为符合关键框架而设计，支持汽车产品开发中的安全关键标准和法规，已通过ISO 26262认证，能够满足复杂的需求管理需求。

• ISO 26262: 2018（功能安全）
• ISO/SAE 21434 / SAE J3061（网络安全）
• 汽车ASPICE
• ISO/PAS 21448: 2019（预期功能安全性（SOTIF）
• IEC（国际电工委员会）关键法规
• IEC 60812 – 故障模式与影响分析（FMEA）及故障模式、影响与危害分析（FMECA）
• MISRA（汽车工业可靠性协会）

获取Jama Connect功能详情或更多实践案例，欢迎咨询Jama Software中国合作伙伴——龙智：
官网：www.shdsd.com
电话：400-666-7732
邮箱：[e-mail]