蔣映中，鐘靈，魯永山，史寶鋒，萬青

摘? 要：軟件定義汽車是近年來汽車電子化的發(fā)展趨勢之一，軟件的迭代開發(fā)在車輛的開發(fā)中扮演越來越重要的角色，而且相對于傳統(tǒng)的設(shè)變更頻繁、更快速。為適應(yīng)該趨勢需要建立控制器軟件類數(shù)據(jù)的管理規(guī)范，搭建軟件類數(shù)據(jù)的管理平臺，從而將軟件類數(shù)據(jù)納入到研發(fā)、制造、質(zhì)量返修、售后所有汽車產(chǎn)品生命周期的管理中。本文介紹了控制器軟件類數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的要點(diǎn)。該系統(tǒng)涉及到軟件零部件化的理念、軟件版本的定義、軟件類數(shù)據(jù)分類與EBOM搭建、軟件的產(chǎn)線灌裝與售后升級的邏輯。通過軟件接口打通了研發(fā)數(shù)據(jù)（EBOM）與制造管理系統(tǒng)、售后診斷儀系、OTA系統(tǒng)之間的對接。在多款車型上的應(yīng)用表明，該系統(tǒng)滿足了對軟件唯一性的識別，實(shí)現(xiàn)了軟件類數(shù)據(jù)與整車制造數(shù)據(jù)流的結(jié)合，并得到生產(chǎn)線的在線軟件灌裝和售后的在線升級等規(guī)?；囊惑w化應(yīng)用，為控制器的軟件開發(fā)獨(dú)立化、快速迭代以及業(yè)務(wù)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了系統(tǒng)化的平臺基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：軟件定義汽車;軟件分類;軟件版本;軟件BOM;軟件識別邏輯;電子數(shù)據(jù)生命周期;配置數(shù)據(jù)

中圖分類號：U461? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ?文章編號：1005-2550（2021）05-0003-08

The Systematic Development of Software Data Management in Design、Manufacturing、Aftersales for Passenger Vehicles

JIANG Ying-zhong1， ZHONG Ling1， LU Yong-shan2， SHI Bao-feng1， WAN Qing1

（ 1.Technical Center， Dongfeng Motor Corporation， Wuhan 430056， China;

2.Dongfeng Passenger Vehicle Company， Wuhan 430056， China ）

Abstract： In recent years， software-Defined-Vehicle （SDV） is one of new trends for vehicle E&E development. SW development with iteration become more and more important， faster and more frequent than the traditional design change in vehicle development. In order to implement this trend， it is necessary to define the SW data management rule， build SW data management platform， and then all SW data is to be bring into the vehicle life-cycle management which includes design， manufacturing， quality repair and aftersales. The paper introduces the main points of the SW data management systems development for passenger vehicles. The system development involves the concept of considering SW as part， SW version definition， SW data classification and its BOM construction， the logic determination for the SW writing on the OEM assembly line and updating in the aftersales dealers. The R&D data （EBOM ） is got through with the manufacturing management system， the aftersales diagnostic terminals and OTA system by SW interfaces. The systematic appliance in passenger vehicles presents the independent design meets the uniqueness of SW data recognition， the flow combination of SW data and vehicle manufacturing information. The scaled use of SW data on-line writing in the OEM assembly line and the SW data refresh in the dealers is implemented successfully. It is the base for independent SW development and quick iteration as well as the digital transformation of business.

Key words： Software-Defined-Vehicle（SDV）; SW Classification; SW Version;SW BOM; SW Recognition Logic; Electronics Data Life-Cycle; Configuration Dat

1? 車 軟件定 義汽

1.1? ?概念及趨勢

傳統(tǒng)的汽車開發(fā)流程通常分為前期預(yù)研、方案設(shè)計、工程設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、試生產(chǎn)和批量生產(chǎn)等節(jié)點(diǎn)，該流程是基于物理零部件開發(fā)基礎(chǔ)上的理念。在電子控制技術(shù)引入汽車之后，控制器軟件被作為控制器的一部分進(jìn)行管控，以硬件的附屬品方式存在。軟件不是作為單獨(dú)的零部件被納入整車開發(fā)的管理。這種汽車控制器和控制器軟件的開發(fā)方式是軟硬一體化的開發(fā)方式。

從智能手機(jī)等消費(fèi)類電子軟件的快速迭代升級，到特斯拉等新興造車企業(yè)的有償銷售或付費(fèi)訂閱一些特定功能，行業(yè)提出了軟件定義汽車或軟件賦能汽車的概念。隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車興起，出現(xiàn)了軟件的開發(fā)和迭代越來越快，軟件開發(fā)和迭代周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物理零件的設(shè)計驗(yàn)證周期的趨勢。將車輛軟件開發(fā)從控制器物理零件獨(dú)立出來，建立獨(dú)立的軟件開發(fā)組織，進(jìn)行獨(dú)立的開發(fā)管理，是適應(yīng)該趨勢的方案。在新車型量產(chǎn)時搭載具備可擴(kuò)充一定功能的接口和算力的控制器硬件及一部分功能，在后期軟件開發(fā)成熟時再進(jìn)行新功能釋放，讓車輛用戶以選裝方式付費(fèi)購買。這是汽車控制器器軟件開發(fā)的軟硬件分離方式，其特點(diǎn)是軟件被視作汽車的獨(dú)立零部件。這種開發(fā)方式正在快速發(fā)展中。

1.2? ?對汽車控制器軟件管理帶來的挑戰(zhàn)

軟件類數(shù)據(jù)在整車企業(yè)的產(chǎn)線上灌裝越來越多，在售后進(jìn)行在線軟件灌裝或升級的需求也越來越多。軟件類數(shù)據(jù)版本的識別、選擇和匹配邏輯與傳統(tǒng)零部件管理要求不同，這對整車企業(yè)的軟件類數(shù)據(jù)管理提出了挑戰(zhàn)。

部分汽車企業(yè)采用達(dá)索PLM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行控制器機(jī)械零部件管理，但未對控制器軟件類數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化管理。隨著軟件類數(shù)據(jù)管理日益復(fù)雜且頻繁，線下管理方式越來越無法滿足業(yè)務(wù)需求。

在供應(yīng)商提供控制器時，部分、甚至整體軟件沒有灌裝在其存儲器中。在整車廠總裝車間，需要補(bǔ)充部分軟件或整體軟件的灌裝、車型配置數(shù)據(jù)的寫入。在售后，同一硬件編號的控制器需進(jìn)行軟件/標(biāo)定數(shù)據(jù)的在線刷寫，和車型配置數(shù)據(jù)的寫入，以完成控制器整體的功能設(shè)置。在發(fā)布了新的控制器軟件版本后，需經(jīng)過售后系統(tǒng)對車輛控制器進(jìn)行在線軟件升級。在此場景下，亟待企業(yè)對軟件進(jìn)行單獨(dú)管理，以解決因軟件版本帶來的控制器硬件多品種、軟件升級時需直接更換控制器硬件帶來的高成本等問題。

2? ? 控制器的設(shè)計BOM（EBOM）

2.1? ?設(shè)計理念：軟件類數(shù)據(jù)零部件化

引入BOM的概念，將軟件類數(shù)據(jù)零部件化，通過給軟件類數(shù)據(jù)賦予單獨(dú)零部件號，將軟件類數(shù)據(jù)納入BOM管理。軟件類數(shù)據(jù)的零件號編碼規(guī)則與一般零部件相同。

軟件類數(shù)據(jù)零部件是非數(shù)模類零部件。其數(shù)據(jù)以文檔形式，作為該零部件的附件與其關(guān)聯(lián)，并隨BOM結(jié)構(gòu)一起傳輸?shù)较掠沃圃旌褪酆笙到y(tǒng)。

將軟件類數(shù)據(jù)視作單獨(dú)的零部件管理后，軟件的開發(fā)就可以獨(dú)立于硬件。通常電子硬件開發(fā)、驗(yàn)證周期長，軟件的獨(dú)立發(fā)布和管理為軟件的單獨(dú)開發(fā)創(chuàng)造了條件。

相同電子硬件和不同軟件組成不同的控制器，實(shí)現(xiàn)有差異的功能。軟件的分離與獨(dú)立管理，既保證了硬件的通用性，又通過軟件的差異化來對應(yīng)同平臺但有差異功能的車型變化需求。

2.2? ?軟件生命周期定義

對軟件的生命周期管理，不同整車企業(yè)有不同的管理規(guī)范。有的企業(yè)規(guī)定軟件升級即換號。該規(guī)則在PLM上容易實(shí)現(xiàn)，但是不足之處是產(chǎn)生過多零件號，管理成本提高，同時給工程師對軟件的可追溯性帶來難度。

在軟件類數(shù)據(jù)零部件化后，對軟件生命周期的定義應(yīng)基于以下兩個原則：

軟件差異可以數(shù)學(xué)模型表達(dá)，PLM數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以識別唯一性;

適當(dāng)?shù)墓芾沓杀荆催m應(yīng)OEM及其供應(yīng)商對軟件的變更頻率，適應(yīng)軟件定義汽車的發(fā)展趨勢。

鑒于在控制器開發(fā)階段軟件頻繁變更，而且考慮OEM專業(yè)工程師對軟件繼承性的識別度，在車輛小批量生產(chǎn)（PT）及之前開發(fā)階段，軟件被視作一個生命周期進(jìn)行管理。在小批量生產(chǎn)以后的階段，如果軟件升級和前一版具有可互換性，視作一個生命周期;如果沒有可互換性，或者屬于重大質(zhì)量改進(jìn)問題需要區(qū)分，軟件升級時采用新軟件零件號，視作一個新的生命周期。

2.3? ?軟件類數(shù)據(jù)分類

除了控制器的零件號、硬件零件號外，存在多種不同類型的軟件類數(shù)據(jù)，而且這些軟件類數(shù)據(jù)在不同的場景下需要進(jìn)行不同的組合實(shí)施升級。為了使系統(tǒng)能夠識別，本文對需要賦予零件號的軟件類數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類。

2.4? ?OEM版本號定義

基于2.2的軟件生命周期管理原則，定義軟件類數(shù)據(jù)OEM版本，作為軟件類數(shù)據(jù)的一個特征量使數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以識別唯一性。軟件類數(shù)據(jù)零件號+軟件類數(shù)據(jù)版本號，保證了軟件類數(shù)據(jù)的唯一性。每一次升版，版本號升級，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于TeamCenter所管理軟件每次變更時的變號。但是，這里軟件類數(shù)據(jù)零件號不變，OEM版本號升級，又便于開發(fā)工程師和制造、售后工程師對軟件類數(shù)據(jù)繼承性的識別。

軟件類數(shù)據(jù)OEM版本用V①.②.③④表示，范圍為數(shù)字0-9。軟件版本具有唯一性，每一個軟件代碼（bit）變化都導(dǎo)致該版本的變化。在開發(fā)過程中，開發(fā)商（供應(yīng)商）可以有自己的中間過程版本，但開發(fā)商發(fā)布的版本需要與OEM版本一一對應(yīng)。

V? ① . ② . ③? ④

表示版本修正號

表示功能版本號

表示開發(fā)階段號

①②③④要寫入到ECU存儲器及印刷到控制器標(biāo)簽中。ECU存儲器中用2個字節(jié)xxxx存儲，第一個x表示①;第二個x表示②;第三、四個xx表示③④。

2.5? ?控制器設(shè)計EBOM設(shè)計

控制器的EBOM設(shè)計要達(dá)到多項(xiàng)目的：

設(shè)計工程師通過系統(tǒng)化的手段可追溯控制器零件號、軟硬件零件號/版本號/實(shí)體數(shù)據(jù)及其匹配關(guān)系;

使后續(xù)所構(gòu)建系統(tǒng)能識別整車產(chǎn)線需要灌裝的軟件類數(shù)據(jù)及其信息，并可選擇提供對應(yīng)實(shí)體數(shù)據(jù)（對不需要的數(shù)據(jù)不予下發(fā)）;

能為產(chǎn)線下線車輛提供對應(yīng)的控制器及其硬件、軟件類數(shù)據(jù)信息，并提供終檢數(shù)據(jù)信息基準(zhǔn);

為車輛生產(chǎn)完成后構(gòu)建車輛電子生命周期數(shù)據(jù)庫提供信息來源;

使后續(xù)所構(gòu)建系統(tǒng)能識別售后軟件類數(shù)據(jù)升級、備件更換等場景所需的軟件類及其信息，并可選擇提供對應(yīng)實(shí)體數(shù)據(jù);

為OTA后臺提供對應(yīng)的實(shí)體數(shù)據(jù)及其信息。

2.5.1 EBOM結(jié)構(gòu)構(gòu)建

EBOM的結(jié)構(gòu)需要使系統(tǒng)能夠識別整車產(chǎn)線以及售后備件更換時是否需要灌裝軟件。構(gòu)建平行式BOM結(jié)構(gòu)，對應(yīng)在產(chǎn)線和售后備件更換時需要灌裝的軟件類數(shù)據(jù)模式;構(gòu)建下掛式BOM結(jié)構(gòu)，對應(yīng)在產(chǎn)線、售后備件更換時不需要灌裝軟件類數(shù)據(jù)模式。采購的控制器的EBOM結(jié)構(gòu)構(gòu)建方式應(yīng)對應(yīng)于軟件類數(shù)據(jù)是否已包含在采購的控制器中。當(dāng)供應(yīng)商提供的控制器不包含軟件類數(shù)據(jù)，需要在OEM產(chǎn)線灌裝軟件類數(shù)據(jù)。在EBOM系統(tǒng)中，該控制器的軟件類數(shù)據(jù)以平行結(jié)構(gòu)予以構(gòu)建。反之亦然。

將系統(tǒng)進(jìn)行平行或下掛構(gòu)建便于總裝產(chǎn)線設(shè)備自動識別哪些車輛控制器的軟件類數(shù)據(jù)需要灌裝，哪些不需要灌裝。當(dāng)系統(tǒng)識別平行結(jié)構(gòu)時，自動從MAS系統(tǒng)下載數(shù)據(jù)。

2.5.1.1 平行結(jié)構(gòu)

控制器中所包含軟件類數(shù)據(jù)，如果需要在乘用車整車廠產(chǎn)線灌裝（采購時不包含），則采用平行式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建。以下是平行結(jié)構(gòu)典型案例。

（圓圈所示SW、標(biāo)定數(shù)據(jù)CAL、配置值BEC）

平行構(gòu)建的零部件在升級發(fā)布時可分開進(jìn)行。

2.5.1.2 下掛結(jié)構(gòu)

控制器中所包含軟件類數(shù)據(jù)，如果在整車廠產(chǎn)線不用灌裝（采購時已包含），則采用下圖下掛式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

采用該結(jié)構(gòu)時，由于HW、SW、標(biāo)定數(shù)據(jù)等屬于ECU總成的一部分，所以當(dāng)下掛的每一個部分升級時，ECU總成需要同步升級。

實(shí)際的軟件類數(shù)據(jù)EBOM結(jié)構(gòu)，還考慮到軟件匹配等應(yīng)用場景，比2.5.1.1和2.5.1.2更復(fù)雜、更完整。

（圓圈所示硬件HW、軟件SW、自舉程序Bootloader）

2.5.2 控制器EBOM屬性設(shè)計

控制器的EBOM包含殼體、支架固定螺栓等傳統(tǒng)實(shí)物BOM，也包含了本文新增的軟件類零件BOM。后者是系統(tǒng)需要識別、并傳輸?shù)疆a(chǎn)線和售后設(shè)備的數(shù)據(jù)。為此，還需對控制器EBOM中軟硬件數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性定義。

2.5.2.1 控制器總成的總線屬性

該屬性定義是為了區(qū)分CAN控制器（含CAN通訊模塊的以太網(wǎng)控制器）、LIN控制器、Keyword 2000等不同類別的控制器。LIN、Keyword 2000協(xié)議的控制器，在產(chǎn)線制造、售后不進(jìn)行直接的軟件類數(shù)據(jù)灌裝或刷寫，其配置數(shù)據(jù)是通過關(guān)聯(lián)的CAN控制器刷寫的。定義CAN控制器總成的屬性，使其軟硬件類數(shù)據(jù)就被信息系統(tǒng)選擇，并向下游傳輸。

2.5.2.2 軟件類數(shù)據(jù)屬性

控制器總成中對軟件類數(shù)據(jù)通過一個標(biāo)識碼的數(shù)字，如85進(jìn)行屬性定義。系統(tǒng)識別85的類別后，將軟件類數(shù)據(jù)零件號、OEM版本號和控制器其它屬性一起進(jìn)行關(guān)聯(lián)傳輸。

2.5.2.3 硬件屬性

和軟件類數(shù)據(jù)屬性一樣，通過一個類別的數(shù)字對硬件屬性進(jìn)行定義，便于其零件號、硬件OEM版本號與其它控制器屬性一起進(jìn)行傳輸。

2.5.2.4 OEM版本號

該屬性中為2.4節(jié)定義的OEM版本號（分軟件類數(shù)據(jù)版本號和硬件版本號）。該版本號是與軟硬件零件號一起傳輸?shù)较掠危鳛檐浖嘌b或升級的邏輯識別、產(chǎn)線控制器軟硬件一致性終檢的關(guān)鍵識別參數(shù)。

2.5.2.5 中英文統(tǒng)一簡稱

統(tǒng)一CAN控制器定義標(biāo)準(zhǔn)的中英文簡稱，作為零件號之外的控制器識別的輔助屬性?？刂破鲀?nèi)存、軟件發(fā)布系統(tǒng)、診斷協(xié)議、售后軟件升級管理系統(tǒng)及診斷儀保持英文簡稱的一致性為產(chǎn)線終檢、售后特別是空白件換裝的控制器識別提供系統(tǒng)識別的特征量。

2.5.3 配置值BEC（Bill of Configuration）

在產(chǎn)線和售后對控制器可寫入不同的配置值來適配不同的車輛配置。通過配置表達(dá)構(gòu)建配置EBOM。信息系統(tǒng)從訂單系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)獲得車輛配置后結(jié)合配置表達(dá)，找到該VIN車輛對應(yīng)的配置值，產(chǎn)線EOL設(shè)備將該各列配置值寫入到對應(yīng)車輛的控制器中，完成車輛配置。同時，售后車輛在更換控制器后，通過診斷儀對車輛VIN以及控制器名稱的讀取和上傳，信息系統(tǒng)從車輛制造后保存的該VIN車輛和該控制器對應(yīng)的配置值，下發(fā)給診斷儀進(jìn)行配置值的寫入，完成換件后自動配置的任務(wù)。

下表3是配置表達(dá)值BEC的構(gòu)建案例示意，其中KA0A01T等是車輛的功能標(biāo)志。

售后進(jìn)行備件更換時，系統(tǒng)通過車輛VIN和記錄的該車輛生產(chǎn)時的BEC值，返回給診斷儀進(jìn)行對應(yīng)車輛控制器的配置值寫入，激活控制器的功能。

3? ? 軟件類數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的構(gòu)建

按照信息系統(tǒng)的開發(fā)模式，先定義業(yè)務(wù)規(guī)則和數(shù)據(jù)流程，然后進(jìn)行信息系統(tǒng)方案設(shè)計、開發(fā)實(shí)現(xiàn)、測試、上線。

軟件類數(shù)據(jù)的升級規(guī)則基于嚴(yán)格數(shù)學(xué)唯一識別性的普遍規(guī)則，也針對多種特殊場景制定靈活的特定規(guī)則，保證系統(tǒng)可以優(yōu)先應(yīng)對新出現(xiàn)的緊急情況。

3.1? ?數(shù)據(jù)流的定義

構(gòu)建好EBOM后，定義控制器的數(shù)據(jù)流如何從EBOM結(jié)合產(chǎn)線生產(chǎn)系統(tǒng)MES到達(dá)生產(chǎn)初始化設(shè)備EOL，和每一臺車輛VIN結(jié)合進(jìn)行軟件類數(shù)據(jù)的灌裝，如軟件、標(biāo)定數(shù)據(jù)的灌裝以及控制器配置值的寫入。車輛完成生產(chǎn)后，建立以VIN為基礎(chǔ)的車輛電子信息數(shù)據(jù)庫。這是該車輛電子生命周期（VLM-Vehicle Life-cycle Management）管理的起點(diǎn)。VLM數(shù)據(jù)庫是后續(xù)質(zhì)量返修、OTA（Over-The-Air）升級、售后診斷儀軟件升級提供車輛及控制器數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)。反過來，后續(xù)的質(zhì)量返修、OTA升級、診斷儀售后升級控制器軟件后也反饋?zhàn)钚滦畔砀耉LM數(shù)據(jù)庫。

以下是概要數(shù)據(jù)流框架。針對每一個子環(huán)節(jié)，需進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)二級流程的定義。

3.2? ?信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建

建立業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流后，進(jìn)行電子電器制造及售后管理系統(tǒng)MAS的構(gòu)建。它連接PLM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，并包含制造設(shè)備子系統(tǒng)和售后設(shè)備子系統(tǒng)。它的數(shù)據(jù)來源是PLM系統(tǒng)和MES系統(tǒng)。

4? ? 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)及運(yùn)用

4.1? ?EBOM的構(gòu)建及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)

在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，對所有CAN控制器構(gòu)建完整的軟件EBOM，包括定義軟件零件號、建立版本的迭代以及配置表達(dá)一覽表。當(dāng)軟件類數(shù)據(jù)隨控制器EBOM發(fā)布后，制造數(shù)據(jù)管理單位和采購部門、制造管理部門等協(xié)商決定EBOM的適用時間點(diǎn)。

通過建立和EBOM、MES系統(tǒng)的對接接口，開發(fā)制造&售后診斷程序、車輛配置信息管理模塊、制造設(shè)備子系統(tǒng)、車輛電控數(shù)據(jù)全生命周期管理模塊以及售后設(shè)備子系統(tǒng)，并進(jìn)行系統(tǒng)測試及聯(lián)調(diào)，完成了車輛軟硬件數(shù)據(jù)管理MAS系統(tǒng)的開發(fā)。

4.2? ?應(yīng)用案例

東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心按照本論文闡述的技術(shù)在2019年完成了EBOM軟件類數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建設(shè)，并聯(lián)合東風(fēng)乘用車公司將其應(yīng)用到2019年以后的所有新車型的開發(fā)、量產(chǎn)和售后服務(wù)中。

4.2.1 產(chǎn)線應(yīng)用

4.2.1.1 產(chǎn)線的軟件自動灌裝

在PLM設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)建的控制器EBOM數(shù)據(jù)，經(jīng)過MSK、MAS系統(tǒng)與產(chǎn)線訂單系統(tǒng)MES對接，抓取對應(yīng)VIN車輛的軟件實(shí)體、標(biāo)定數(shù)據(jù)、配置值以及對應(yīng)的電子信息（零件號、零件類別、版本號），通過EOL制造設(shè)備子系統(tǒng)在線、自動灌裝到該VIN對應(yīng)車輛的控制器中。

該應(yīng)用通過系統(tǒng)化自動匹配大幅降低產(chǎn)線手動灌裝軟件的時間，同時保證軟件類數(shù)據(jù)版本的準(zhǔn)確性。

4.2.1.2 產(chǎn)線組裝時的電子缺陷發(fā)現(xiàn)

在乘用車組裝線上，該系統(tǒng)比較EOL設(shè)備檢測到的每一臺車輛所有控制器的零件號、版本號等信息，并和PLM發(fā)布的EBOM進(jìn)行比較。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不一致時實(shí)施報警提醒，達(dá)到裝車防錯的目的，有效提高裝車質(zhì)量。

4.2.1.3 車輛生命周期電子數(shù)據(jù)庫（VLM）

當(dāng)車輛正常下線后，產(chǎn)線終檢EOL（End-Of-Line）設(shè)備從車輛中讀取各控制器的電子信息，上傳到系統(tǒng)的車輛生命周期管理（VLM）模塊，形成以車輛VIN為基礎(chǔ)的車輛生命周期電子數(shù)據(jù)管理的初始庫，包含控制器零件號、控制器名稱、控制器硬件版本號、數(shù)據(jù)類型、控制器軟件/標(biāo)定數(shù)據(jù)零件號及其版本號、控制器配置值等信息。質(zhì)量返修、售后升級、OTA升級后反饋給VLM進(jìn)行該數(shù)據(jù)庫的更新，保持與實(shí)際車輛電子數(shù)據(jù)狀態(tài)的一致性。

4.2.2 售后應(yīng)用

4.2.2.1 MAS系統(tǒng)與售后系統(tǒng)對接

售后軟件類數(shù)據(jù)的管理更復(fù)雜。它既要對應(yīng)現(xiàn)在軟件迭代生產(chǎn)后的車輛，又要對應(yīng)過去生產(chǎn)的市場保有車輛，即要規(guī)劃不同軟件類數(shù)據(jù)零件號、版本的迭代升級路徑。

開發(fā)售后設(shè)備子系統(tǒng)（售后軟件類數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)），即圖6中的售后設(shè)備子系統(tǒng)。售后設(shè)備子系統(tǒng)和MAS管理子系統(tǒng)建立軟件接口。一方面，售后設(shè)備子系統(tǒng)可以從管理子系統(tǒng)獲得基于車輛識別碼VIN的所有控制器軟件、標(biāo)定數(shù)據(jù)、配置值等當(dāng)前信息，并支持或提供該信息的出廠原數(shù)據(jù)。另一方面，可以從管理子系統(tǒng)獲取該控制器軟件最新發(fā)布版本用于售后升級，在升級后將信息反饋至MAS管理子系統(tǒng)，并更新全生命周期管理模塊的車輛電子數(shù)據(jù)信息，使VLM保持最新狀態(tài)。如圖9所示。

4.2.2.2 售后軟件的在線升級

通過以上和MAS系統(tǒng)的對接，實(shí)現(xiàn)售后軟件的在線識別和升級。

在售后，軟件類數(shù)據(jù)升級按照車輛VIN/控制器名稱 + 軟件版本號or 控制器零件號/軟件零件號+ 軟件版本號的組合規(guī)則進(jìn)行升級。組合規(guī)則保證了軟件與車輛、軟件與硬件的正確匹配。

當(dāng)車輛控制器無更換，可讀取控制器零件號/軟件零件號時，采用控制器零件號/軟件零件號 + 軟件版本號的升級規(guī)則。版本號升級遵循遞進(jìn)規(guī)則。當(dāng)售后進(jìn)行備件更換，不能讀取車輛新控制器的零件號/軟件零件號時，采取VIN /控制器名稱 + 軟件版本號的升級規(guī)則。

當(dāng)軟件后臺版本號小于車輛控制器存儲的軟件類數(shù)據(jù)版本號時，不予升級。當(dāng)后臺版本號與控制器版本號相同時，提醒用戶是否覆蓋刷寫。當(dāng)后臺版本號大于控制器版本號時，點(diǎn)擊即可實(shí)現(xiàn)控制器軟件升級。

4.2.2.3 售后自動配置

在售后更換部分控制器后，需要重新進(jìn)行配置。通過讀取車輛VIN，診斷儀終端向售后后臺反饋VIN和控制器名稱，再通過MAS系統(tǒng)的VLM數(shù)據(jù)庫，可以找到該車輛、該控制器生產(chǎn)時的配置值。把該配置值通過售后系統(tǒng)傳給診斷儀終端，完成在線配置。

4.2.2.4 數(shù)據(jù)安全管理

售后系統(tǒng)和經(jīng)銷店對接，對外需要公開，所以軟件類數(shù)據(jù)安全成為重要管理事項(xiàng)。采用如下手段提升售后數(shù)據(jù)安全管理：

售后設(shè)備子系統(tǒng)部署設(shè)置防火墻和Internet 連接。

診斷工具登錄及軟件下載均有授權(quán)機(jī)制。

售后設(shè)備子系統(tǒng)對軟件下發(fā)進(jìn)行加密，終端只有通過植入的解密算法才能解密軟件，中途截獲的軟件不能使用。

4.2.3 對OTA車輛數(shù)據(jù)的提供

隨著軟件迭代速度的加快，特別是特斯拉車型的自動駕駛軟件的OTA導(dǎo)入，車輛OTA從信息娛樂IVI和全液晶儀表的SOTA發(fā)展到嵌入式軟件的FOTA。通過和OTA的軟件接口對接，MAS系統(tǒng)的VLM模塊為OTA提供車輛信息和控制器的數(shù)據(jù)來源，在純電動車型上實(shí)現(xiàn)了SOTA和整車控制器VCU、組合儀表、空調(diào)控制器AC等嵌入式軟件的FOTA升級，圖10。

5? ? 結(jié)論

軟件定義汽車、軟件賦能汽車是汽車產(chǎn)業(yè)在機(jī)械操控、電氣化后又一重要的技術(shù)發(fā)展趨勢。本文通過控制器的軟件類數(shù)據(jù)零部件化的定義、軟件類數(shù)據(jù)的分類、控制器EBOM設(shè)計、數(shù)據(jù)流的定義以及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的框架設(shè)計、開發(fā)以及車型的應(yīng)用結(jié)果，展示該系統(tǒng)化設(shè)計的合理性和正確性，實(shí)現(xiàn)了軟件類數(shù)據(jù)從設(shè)計、制造到售后的自動識別和系統(tǒng)傳輸，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)線在線軟件灌裝、在線配置、車輛終檢，以及售后的在線軟件升級、自動配置等諸多應(yīng)用。需要指出的是，該系統(tǒng)化設(shè)計和系統(tǒng)建立，為OTA提供數(shù)據(jù)來源，也是實(shí)現(xiàn)OTA的必要基礎(chǔ)。

隨著乘用車電子類數(shù)據(jù)的不斷豐富和發(fā)展，以及智能售后診斷與迭代的需求，該系統(tǒng)化的設(shè)計開發(fā)將不斷迭代完善，促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣映中，吳澤民，孫學(xué)志，茍斌，王永峰，張帆，車輛設(shè)計、生產(chǎn)、售后一體化的軟件分層開發(fā)體系，2014中國汽車工程學(xué)會年會論文集，2014CG-VE072，624-627頁.

[2]孟天闖，李佳幸，黃晉，楊殿閣，鐘志華，軟件定義汽車技術(shù)體系研究，《汽車工程》2021年第4期，459-468頁.

[3]蔣映中，吳澤民，馮超，孫學(xué)志，張帆，乘用車整車電氣系統(tǒng)開發(fā)的新趨勢及實(shí)現(xiàn)方式，2013中國汽車工程學(xué)會年會，文章編號：2013 CN-ET085 .

[4]安晶，王斌，王偉，基于Teamcenter軟件的BOM管理系統(tǒng)開發(fā)研究，現(xiàn)代制造工程，2015年第3期，16-20頁.

[5]NUGROHO S ，HADI S ，HAKIM L . Comparative analysis of software development methods between parallel，V-shaped and iterative[J]. International Journal of Computer Applications，2017，169（11）， pp.7-11.

[6]蔣映中，張翼鵬，茍斌，張凡武，吳澤民，楊誠，東風(fēng)風(fēng)神乘用車整車電氣架構(gòu)的開發(fā)，中國汽車工程學(xué)會汽車電子技術(shù)分會第十屆（2012）年會暨學(xué)術(shù)研討會，15-20頁.