软件定义汽车下的汽车企业5R开发项目管理

王庆宴

摘 要：在汽车产业“新四化”浪潮下，软件定义汽车的发展趋势已经成为了汽车行业内的共识。为了在新时期下打造汽车产品的核心竞争力，满足用户日益变化的需求，汽车企业纷纷从各个业务维度进行转型升级。本文通过分析软件定义汽车对汽车产品开发工作的影响，从需求、职责、路径、规则、资源5个方面探索开发项目管理的提升方式。

关键词：软件定义汽车 项目管理 功能管理

1 引言

软件定义汽车（software defined vehicles，SDV）是指以人工智能为核心的软件将决定汽车未来的发展方向，而不再是传统的机械结构部分[1]。软件定义汽车的概念一经提出，已经逐渐成为汽车行业的共识。软件定义汽车对汽车企业的开发、采购、生产、销售等各个业务领域都带来了新的变化，也提出了新的要求。

开发领域作为汽车产品诞生流程的核心环节，对汽车企业掌握核心竞争力、更好应对市场变化起到至关重要的作用。在开发领域中，开发项目管理作为开发工作的重要组成部分，其重要程度也越来越受到汽车企业的关注。在软件定义汽车的发展趋势下，开发项目管理工作已经成为了促进汽车企业发展的重要助力。

2 软件定义汽车概述

2.1 軟件定义汽车产生的背景

从行业角度，软件定义汽车是“新四化”浪潮下的必然要求。伴随着5G通讯、电池技术等新技术的不断突破和应用，汽车行业的电动化、智能化、网联化、共享化的“新四化”发展趋势也在不断深化和落实。比如定速巡航、自动泊车等多项智能驾驶技术都已经被普遍应用并不断更新迭代，这些技术实现的重要前提就是汽车产品软件的开发。因此，在汽车行业“新四化”落地的进程中，软件的重要程度被进一步凸显。

从用户角度，软件定义汽车是实现以用户为中心的重要举措。满足用户不断变化的需求是企业能够基业长青的关键。互联网时代下成长的90后、00后已经成为了汽车产品的主要用户群体之一，他们的需求也具有明显的新特征：更加重视用户体验，更加重视个性化诉求的满足等。随着汽车被定义为生活的“第三空间”，如何满足用户日益多样化的使用场景需求，恰恰是部分以“硬件为王”的传统汽车产品的短板。而软件具有灵活度高、扩展性强的特点，软件定义汽车无疑是贯彻以用户为中心的重要落脚点。

从企业角度，软件定义汽车是车企寻求自身发展的突破方向。从第一家汽车企业诞生开始，汽车行业已经走过了百年的发展历程，传统汽车产品的运营模式已经相对成熟。特别是在硬件逐步同质化的竞争态势下，汽车企业亟需寻找新的突破口，其中重要的方向就是软件。据预测，到2030年汽车软件将占整车价值的65%[2]。特斯拉等汽车企业已经将软件的更新和交付，作为企业盈利的重要手段。软件定义汽车已经成为了汽车企业发展的突破方向。

2.2 软件定义汽车下汽车产品的二元属性

交通工具依然是汽车产品的第一属性。和手机等日常电子类消费产品相比，汽车产品有着自己的特征，如：汽车产品和用户人身安全相关度高、产品价值量大、更换频率相对低等。因此，即使在软件定义汽车的趋势下，用户对汽车产品的第一期望依然是安全、可靠、便捷的交通工具。传统的硬件部分依然在汽车产品中起到重要的作用，汽车产品的传统评价指标，如动力性、安全性等，依然对用户意义重大。汽车产品作为交通工具的第一属性没有改变。

智能终端成为汽车产品重要的第二属性。基于交通工具的第一属性，软件定义汽车下，智能终端作为第二属性越来越受到重视。它包括了智能座舱、智能驾驶等一系列新的开发内容，且这些方向都在快速发展。汽车产品已经不再是单一的交通工具，而是叠加了智能终端的二元属性产品。汽车产品的智能终端属性已经成为了行业新的关注点，并作为用户购买汽车产品时重要的考虑因素。

3 软件定义汽车对车型开发的影响

软件定义汽车对车型开发工作已经显现出重大影响，行业内对此有着不同的评估和衡量方法。结合汽车产品的二元属性特点，可以总结归纳出，软件定义汽车在软件、硬件、软硬件关系三个层面对开发工作产生影响。

3.1 软件层面，软件逐步成为车型开发的重点和难点

软件开发成为车企打造核心竞争力的重点。传统车型开发过程中，软件更多被看作硬件开发的附属品。而在软件定义汽车下，软件开发将成为开发工作的重点。特别是网络架构、操作系统等软件领域的基础开发工作更是成为新发展趋势下的关键技术[3]。这些技术的掌握情况，将很大程度上决定了新形势下汽车企业是否能够转型成功，是继续保持对汽车产品的话语权，还是成为软件科技头部企业的“代工厂”。为了获得这些核心竞争力，需要汽车企业投入大量的人力、物力和财力。目前汽车企业主要通过自研、合作等方式进行布局，比如：上汽集团成立的零束科技公司、大众CARIAD公司和地平线公司合作等。可以说，目前软件领域已经成为汽车企业争相占领的高地。

软件开发成为车型产品诞生流程中的难点。软件开发之所以成为难点，主要有三方面原因。首先，汽车产品本身的复杂性导致其软件开发的复杂程度也高于日常其他电子类消费品，加之部分汽车企业对软件开发了解不深，能力相对欠缺，导致了汽车产品上市后大量关于软件的售后抱怨。其次，用户日常使用的软件产品，通常来自于具有丰富经验的软件科技头部企业。用户将车载软件和日常使用的其他软件对比后，往往会进一步加剧对车载软件的抱怨。最后，汽车产品的交通工具第一属性决定了它对安全等方面的要求高于其他日常电子类消费品，在软件大量应用、V2X广泛互联的背景下如何更好的保障用户的人身安全、信息安全，也成为了汽车企业在软件开发过程中面临的挑战。

3.2 硬件层面，软件定义汽车对硬件提出了更高要求

硬件需要加快技术升级，以提升性能和质量。软件定义汽车下，在发展软件的同时，也对硬件提出了更高的要求。一方面，为了实现更多的功能，汽车传感器、控制器等硬件数量会显著增加，且需要具有更高的算力。可以说，汽车硬件决定了软件的性能上限。另一方面，传统汽车产品的硬件只需满足交付时刻的性能要求即可。但在软件定义汽车下，汽车在交付用户后，依然会通过在线升级等方式为产品持续赋值，这就需要硬件保有一定的性能余量，以支撑汽车产品全生命周期的软件迭代和功能升级。

硬件需要加强车型协同，以优化成本和进度。在软件定义汽车下，汽车产品硬件的车型间协同变得越来越重要。硬件模块化、工具化的开发战略也已经被越来越多的汽车企业所采用。硬件协同将带来成本、进度两个方面的优势：成本方面，硬件协同能够减少单一车型的开发工作量，节约开发成本，并且零件生产数量的增加，还能够形成规模效应，更有利于降低成本；进度方面，目前传统汽车产品的开发周期约在4～5年，相对较长。通过硬件协同开发，能够优化开发周期，更好的响应客户需求。

3.3 软硬件关系层面，软硬件既要相对解耦又要保持融合

软硬件需要相对解耦。传统车型功能开发采用的是瀑布式的V型结构，通过整车定义、功能描述、系统测试等步骤进行软件的开发和测试等[4]。此过程中，软件版本迭代需要基于硬件迭代完成，这就放慢了软件开发的速度、限制了软件开发的灵活度，不利于软件质量的持续优化和快速响应市场变化。在软硬件相对解耦的模式下，软件的开发、测试、发布等工作将进一步减轻对硬件的依赖程度，可以按照软件敏捷化开发模式，进行高频优化并提升成熟度[5]。

软硬件需要保持融合。汽车产品软硬件构成复杂，整合难度大。因此软硬件在相对解耦的同时，还需要在开发初期和开发收尾阶段保持深度融合。在开发初期，需要完成车型平台、系统架构、操作系统等重要前提的定义，通过明确开发标准，使软硬件的开发过程始终在同一标准框架下进行。在开发收尾阶段，需要软硬件在整车维度进行集成和测试，保障汽车产品最终的交付状态满足开发目标。

此框架下，软硬件的关系就像放风筝（如图1）：硬件像放风筝的手，而软件就像风筝，他们相对解耦又保持融合。而共同的标准、整车的集成，就是风筝线，它保障了软硬件始终在整车维度成为有机整体。

4 软件定义汽车下开发项目管理的变化

开发项目管理是车型开发工作的重要组成部分，需要基于开发内容的变化而调整。按照项目三角形从范围、进度、质量、费用4个维度分析开发项目管理工作的变化。

4.1 项目开发范围的复杂度提升

项目开发范围复杂度的提升，主要由于用户需求、开发内容、生命周期管理三方面原因。首先从用户需求角度，随着软件开发成为开发工作的重点，叠加软硬件之间的相对解耦，软件将可以采取敏捷的开发模式，以响应用户的最新需求。这就意味着项目开发范围将会发生更加频繁的调整。其次从开发内容角度，软件定义汽车下，汽车产品功能的数量在不断增加，比如，目前部分在产车型的功能数量已经达到了300个左右，并将进一步增加。最后从生命周期管理角度，在传统车型的项目开发过程中，项目团队的管理重心主要集中在车辆SOP前，但随着软件在线升级的应用，越来越多的功能将在SOP后交付用户，全生命周期项目管理愈加重要，从而进一步扩展了开发项目的管理范围。

4.2 项目开发进度将进一步优化

软件定义汽车下，从企业外部来看，市场的变化要求汽车企业进一步优化项目开发进度，将新理念、新技术及时转化为产品的价值点和竞争力。从企业内部来看，由于硬件协同度的增加、软硬件之间的相对解耦，这就为汽车企业优化整车开发进度提供了可能性。与此同时，随着汽车企业陆续全面应用数字化手段，更是有助于开发进度的压缩。目前，在传统车型项目开发周期的基础上（如图2），各汽车企业的开发进度都在不同程度上优化，并持续压缩中。

4.3 项目开发质量管理方式变化

针对传统的整车开发项目，汽车企业已经有了比较完善的节点控制方法和项目质量验收体系。软件定义汽车对传统的项目开发质量验收节点、验收方式、验收标准等方面提出了新挑战。验收节点上，传统项目大多采用瀑布式管理方法，项目周期约有10～20个重要验收节点，它们大部分是从硬件维度制定的，而在软件的敏捷式开发模式下，需要重新梳理并定义验收节点；验收方式上，传统项目采用重实物，重文档的验收方式，而软件敏捷开发的核心价值之一是工作的软件高于详尽的文档，这就需要汽车企业在验收方式上进行适应性调整；验收标准上，在软件定义汽车下，软件的复杂程度已经极大增加，如何平衡软件质量和交付时间的关系，需要项目开发管理人员，结合汽车的二元属性，重新审视项目开发质量的验收标准。

4.4 项目开发费用挑战机遇并存

软件定义汽车对项目开发费用管理也带来了较大影响。一方面，软件开发工作量的增加，必然会带来项目开发成本的上涨。此背景下，如何定义项目开发费用目标、合理分配和使用项目开发资源，成为项目开发费用管理面临的新挑战。另一方面，软件在为用户提供价值的同時，其边际成本几乎为0，这也为提升项目经济性创造了机会。并且随着软件开发工作的深入，也要求汽车企业自身数字化管理水平进行跃迁式的提升。可以说，只有自身数字化水平较高的企业，才能够开发出有竞争力的软件产品。而自身数字化水平的进步，也将提升汽车企业的开发效率和质量，成为项目开发费用优化的助力。

5 开发项目管理5R模式

面对开发项目管理在范围、进度、质量、费用上的新变化，开发项目管理工作可以从需求（Request）、职责（Responsibility）、路径（Route）、规则（Rule）、资源（Resource）5个方面提升，以更好实现开发项目管理工作的目标。

5.1 针对项目范围，关注需求（Request）和职责（Responsibility）

面对日益复杂的开发项目管理范围，开发项目管理可以从需求、职责两个角度提升。从需求角度，在项目前期进行用户定义的基础上，针对软件敏捷开发的特点，需要建立伴随式的用户需求响应机制，并将此机制应用于产品全生命周期的整个过程。保障项目开发范围能够最大程度满足用户的需求。从职责角度，在软件定义汽车背景下，面对功能管理工作量的增加，需要结合汽车企业的自身特点，建立专门的功能管理组织机构并定义相关职责，比如功能负责人、集成测试负责人等（图3）。此功能管理团队应该属于项目管理团队的一部分，通过功能管理团队的集中管控，提升项目功能开发的成熟度。

5.2 针对项目进度，聚焦关键路径（Route）

针对项目开发进度优化的需求，首先需要对项目产品诞生流程进行全面梳理，识别出制约项目开发周期的关键路径。识别工作主要从两个方面进行：一是长周期硬件的开发路径，二是重点软件的开发路径。针对硬件部分，在满足第一属性要求的前提下，要充分利用硬件协同、数字化增效等手段，优化硬件的开发进度。针对软件部分，要在传统瀑布式项目管理的基础上，结合软件敏捷开发的特点，探索适合企业自身情况的软件开发路径和管理模式。

5.3 针对项目质量，优化管理规则（Rule）

项目质量的验收规则也需要结合汽车二元属性进行调整。针对和交通工具属性强相关的范围，比如安全、可靠等质量目标依然必须得到保障。此部分的验收规则已经在传统开发过程中经历了多年的验证和优化，依然需要保留和发展。同时，和智能终端属性强相关的范围，比如娱乐系统的软件开发等内容，需要参考和吸收软件科技企业的质量验收规则，持续交付用户的核心关注内容，通过小步迭代的方式来不断提升软件的开发成熟度。

5.4 针对项目费用，合理规划资源（Resource）

软件定义汽车下，开发项目管理领域需要建立和优化开发费用的管控模型。模型的建立包括三个步骤：第一步，通过数字化的手段，总结项目资源分配情况，包括工时、费用的分配等；第二步，结合项目经济性目标和当前问题，制定资源分配计划，如优化非关键领域的资源、将主要资源投入到项目关键内容等；第三步，建立项目资源的管控模型，通过此模型监控项目资源使用情况并及时调整，实现开发资源的最优配置。

6 结语

开发项目管理是汽车企业开发工作的重要环节，在软件定义汽车的趋势下，通过对开发项目管理需求（Request）、职责（Responsibility）、路径（Route）、规则（Rule）、资源（Resource）等方面的提升和优化，将有力的支撑汽车企业开发工作的长足发展，而这些进步最终将转化为汽车产品的竞争力，使汽车企业在“新四化”浪潮下实现转型升级，不断适应市场变化，进一步满足广大用户的需求。

参考文献：

[1]孟天闖，李佳幸，黄晋，杨殿阁，钟志华. 软件定义汽车技术体系的研究[J]. 汽车工程，2021（第43 卷）第4 期 459-468．

[2]李永钧.“软件定义汽车”初探[J].上海企业，2022（04）60-65．

[3]闫红梅.软件定义汽车之E_E架构迭代演变[J]. 汽车与配件，2020（18）66-70．

[4]吴华. 以功能为导向的汽车研发管理模型[J]. 汽车与配件，2019（17）74-76．

[5]曾国庆. 敏捷开发在汽车行业项目管理中的应用[J]. 汽车知识，2022（04）177-179．