浅谈智能汽车内外饰项目敏捷开发模式

【摘要】随着汽车行业竞争的日益加剧，汽车研发已经从“技术导向”向“产品导向”转型，智能化、电感化和科技化已成为智能汽车的标签。内外饰零件也从传统的塑料件和基础功能件向人机交互、光电集成等智能化零件方向发展。为了更快地抢占市场，新车型上市的速度也越来越快。文章阐述了内外饰敏捷开发的项目管理模式在短周期和智能化项目中的应用，并对后续项目的开发提出了建设性意见。

【关键词】 项目管理 敏捷开发 内外饰产品 智能汽车

在科技高速发展，环保政策日益严苛，消费者个性化需求不断升级等因素影响下，尤其是新兴汽车品牌的迅速崛起，使新能源汽车市场竞争日趋激烈，各整车生产企业必须更快更有效地实现新产品研发，只有不断提升开发效率，缩短产品开发周期，才能立于不败之地^［1］。全新汽车产品的开发周期一般在 3 年左右，而在这期间市场需求及客户喜好一直处于动态变化当中，传统项目管理中的制定时间和成本目标并按计划严格执行的管理方法已跟不上需求，取而代之的是基于迭代、增量开发的敏捷项目管理方法^［2］。敏捷是对交付方法的一个概括性表述，倡导有纪律的项目管理和开发方法: 以团队为基础的高度协作和迭代开发，强调关系人的持续参与和团队沟通，更能适应需求的变化^［3］。

在新能源车型的竞争中，科技化和智能化已成为消费者选择车型的首要考虑因素，智 能汽车由此诞生。高精传感器、摄像头和激光雷达等先进硬件设备的数量，人工智能、大数据、5G、云计算和自动驾驶等先进软件的处理能力已成为智能汽车的主战场。内外饰作为这些智能零部件的集大成者，也注定迎来了智能汽车内外饰敏捷开发的新挑战。本文主要从短周期及智能化两个方面阐述敏捷开发模式在项目中的应用。

对于全新项目来说，整个开发过程分为战略阶段( 项目立项前) 、概念设计阶段( 项目立项到造型方案批准) 、产品开发阶段( 造型数据发布及工程数据设计与发布) 、产品认证阶段( 工程样车验证及工厂产品与工艺验证) 及批量生产阶段( 预试生产到投产) ，常规项目开发周期在 3 年左右，而敏捷开发需在 2 年左右完成开发验证工作。以某项目大灯开发为例，项目整体进度从产品开发阶段造型主题锁定的数据发布，到批量生产可销售新车仅 1 年多，这期间需要完成造型数据的可行性分析及工程数据的设计与发布、模具加工与制造、零部件的试验验证、工程样件造车及工厂工艺验证和批量生产等。下面分别就产品开发阶段、模具加工与制造阶段和装车及试验验证阶段 3 个方面，详细说明敏捷开发的项目管理模式在短周期项目中的应用。

1.1 产品开发阶段

此阶段的主要工作是造型数据的可行性分析及工程数据的设计与发布，采取的方法是高效沟通机制。一方面，对外建立每日例会及总工程师( VCE) /直 线 主 管( VLE) /造型专题会制度。首先明确所有与大灯可行性分析相关的成员，包括设计部 DS、车身部 BO、整车集成部 VI、虚拟安全 部 SV、前 期 架 构 部 AE 和 内 外 饰 部 EI等，在每日例会中更新可行性问题状态并制定下一步工作计划，每个问题责任明确到人，时间计划明确到天，根据问题的紧急程度评估红黄绿状态( 见表 1) ，使相关各方信息对称，当红色问题出现时立即拉动 VCE /VLE 资源，在 VCE /VLE /造型专题会上决策下一步工作方向; 对内要明确工程师责任，工程师负责具体问题的解决及与供应商的顺畅沟通; 项目管理负责相关部门的输入与输出，拉动项目平台资源快速决策，目标是在保证所有可行性问题解决的基础上缩短时间周期。另 一 方 面，拉动造型设计意图与工程可行性分析的相互联 动，在 锁 定 造 型边界后，优先完成长周期配光镜的设计，利用快速样件组织灯光评审，优化设计细节，并验证工程可行性分析结论，促进设计概念与工程实现的相互融合。

1.2 模具加工与制造阶段

此阶段采取的方法是拆解模具时间的构成，将所有准备工作前置。与模具相关的工作主要为模具定点、模具设计与评审、模具订料、优化订料、模具到料、模具加工及零件装配。传统项目的模具相关工作是在工程结构数据发布后启动的，这样可以确保模具设计准确有效，以及模具材料被充分利用; 但对于短周期项目来说，需产品供应商提前定点模具供应商并启动模具设计，基于过程数据启动订料工作，在结构数据发布时即可直接优化订料，以缩短整个模具的制作周期。

1.3 装车及试验验证阶段

装车验证主要分为工程样件造车、工厂工艺验证造车及批量生产造车，其目的是对结构设计及零件间安装匹配的验证。试验验证是通过零部件的试验大纲来验证零部件自身的材料、性能及耐久等设计的可靠性。在进行前期设计时，对新的结构形式或材料采用 CAE 仿真评估或快速样件验证的方式，零件间的安装匹配则通过虚拟装配来校核。对装车及在试验过程中出现的重点问题，以周报及日报的形式进行通报，从工程样件造车开始，每周以周报的形式将项目中需要推进的问题通报给部门领导及项目领导，每两周在部门层面汇报项目状态，评估零件开发风险、关键试验进展及推动造车问题的解决。在试投产阶段，采用日报的形式更新工厂造车的制造类及质量类问题、路试问题、重点匹配问题以及工程更改等，推动相关系统快速识别、确认并解决问题。

在智能化项目中内外饰电控零件比例逐渐增加，从最初硬线连接的前后灯具、阅读灯、雨刮等，到上局域互联网络( LIN) 通信的前后灯具、电子雨刮、主动进气格栅及智能装饰件 E-deco 等，再到上控制器局域网络( CAN) 通信的电子外后视镜、投影式大灯及主动安全带等，由于智能化零件越来越多，项目管理模式也在随之转型。为了应对“新四化”的要求，在传统项目开发流程的战略阶段、概念设计阶段、产品开发阶段、产品认证阶段及批量生产阶段中均融入软件管控的部分，称之为电气集成开发主线。为匹配整车开发流程，电气集成开发分为功能发布、基线批准、系统发布、基线验证、功能验收、性能交付和正式交付等 7 个阶段。软件定义汽车是智能汽车的突出特点，主要体现在跨系统功能开发需求的增加和功能复杂度的增加，这使得电气集成开发成为整车开发中非常重要的一环。敏捷开发的项目管理模式在智能化项目中的应用主要从以下几方面进行阐述。

2.1 概念设计阶段

为了更好地进行整车的需求分析、资源的充分利用及功能的合理分配，在概念设计前期，整车电气架构部会根据各部门功能需求转化的资源需求进行电气架构的选型，整个概念设计阶段要完成功能发布及基线批准。功能发布是根据全球配置手册( FFL) 进行电气功能需求分析，输出功能需求规范( FRS) 文件，在评审通过后确定电气功能清单( EFL) ，并根据功能需求制定电气架构方案和目标; 基线批准是根据项目主计划及 EFL 制定电气集成计划和功能基线，同时进行功能分配和子系统方案设计。因此，内外饰部需在概念设计前期，根据项目定位及目标客户进行市场调研，对竞品车型进行分析，明确客户需求并基于客户需求形成内外饰产品需求清单，并将此功能需求与市场、项目管理以及电气架构等部门进行充分讨论，明确每一条功能需求的场景定义，经评审加入到 EFL，从而落实到项目的基线管理中，根据电气集成的开发流程来管控所有电控零件。表 2 列出了在概念设计阶段软硬件开发关注点的对比。

2.2 产品开发、认证及批量生产阶段

电气集成开发部在此阶段主要完成系统发布、基线验证、功能验收、性能交付和正式交付。系统发布主要是根据 FRS、EFL 和子系统设计规范( SSTS) 等制定各零部件的详细设计方案并启动软硬件的开发工作; 基线验证分为两个阶段，基线验证 1 是对首次发布的软硬件进行成熟度及测试问题的验证，主要从系统功能方面测试网络通信、网络管理、诊断功能及刷新，从用户功能方面要求基本实现用户功能，用于支持第一轮工程样件造车; 基线验证 2 是针对功能爬坡的软硬件的验证，主要从系统功能方面测试网络通信、网络管理、诊断功能、刷新及能量管理( 电压行为) ，从用户功能方面要求 100% 实现用户功能，用于支持第二轮工程样件造车; 功能验收指全功能软硬件发布的验证，在基线验证 2 的基础上实现后台更新与刷新，用于支持工厂工艺验证造车; 性能交付是指问题修复后的软硬件验证，包括功能优化及标定完成，用于支持小批量生产造车; 正式交付是在性能交付的基础上完成 OTA 的验证及用户交付的验证，用于支持量产及量产后造车。在整个软硬件验证过程中，均需通过电子功能系统测试即台架( Labcar) 测试和电气功能整车测试，是滚动的迭代开发验证过程。

在验证过程中需重点关注两个方面: 一方面是供应商软硬件的自测，包括 CAN/LIN 节点的测试、静态电流测试及 EMC 测试等，另一方面是在整车和台架测试中发现的问题。CAN/LIN 节点的测试主要包括物理层、通信层及网络管理 3 个部分，不同节点的测试内容不同，可参考企业标准。在进行台架测试前需完成所有节点的自测，确保各电控零件无自身设计问题。静态电流是指没有信号输入时的电流，即器件本身在不受外部因素影响下自身消耗的电流。静态电流直接影响蓄电池电量，因此，在产品开发阶段要明确要求上 LIN及上 CAN 零件的静态电流标准并在验证阶段进行复测，避免静态电流过大导致蓄电池亏电影响汽车正常启动。整车电控零件越多，零件间 EMC的影响就越复杂，因此整车 EMC 测试前的各零部件的 EMC 测试显得尤为重要。供应商 EMC 测试可分为线路板设计要求的检查及电子散件的摸底测试，每个阶段均需严格控制，避免零件 EMC 测试不合格而影响整车测试结果; 而对于整车及台架测试发现的问题，上 CAN 通信的零件因可直接读取故障码排查问题原因，需敦促工程师现场支持; 上 LIN 通信的零件因需将故障零件带到供应商处进行检测才可排查原因，需拉动工程师快速响应。另外，每周组织专题会更新问题进展，找到根本原因并举一反三，避免同类问题反复发生。

2.3 传统项目和智能化项目管理方式的对比

表 3 为传统项目和智能化项目管理方式的对比，突出了智能化项目管理模式的转变。

在科技化、电感化及智能化背景下的今天，对汽车研发提出了更高的要求，也使传统内外饰的开发面临更大的挑战。针对当前的项目管理模式，应加强对先进项目管理理念的引进，将敏捷开发融入到汽车项目管理中，提升识别关键路径与关键风险的能力，不断对现有的管理体系和制度进行完善^［4］，项目管理的抓手要从传统模式对硬件的时间管控、质量管控及成本管控逐步增加对软件部分的管控，实现软件硬件一起抓。敏捷开发的项目管理模式能够更好地匹配短周期、智能化项目的开发节奏，对后续项目具有良好的借鉴意义。当然，后续还需在更多项目的实践中不断验证与完善，将更好的方法总结提炼出来，制定严格的工作步骤和流程^［5］，提升产品研发的效率。

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