軟硬件并行管理方法在48V微混系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用

1 簡(jiǎn)介

48V微混系統(tǒng)是由混動(dòng)系統(tǒng)控制器，48V功率型電池，帶逆變器(控制器)的48V發(fā)電/電動(dòng)一體機(jī)，以及DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器組成。電機(jī)布置在發(fā)動(dòng)機(jī)前端的P0形式48V微混系統(tǒng)，如圖1所示。發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶將電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連接，電機(jī)可以通過皮帶傳遞驅(qū)動(dòng)力給發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)也可通過皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電，可以降低整車的油耗，且整車成本增加有限，性價(jià)比高。

在48V微混系統(tǒng)開發(fā)過程中，對(duì)項(xiàng)目管理方法也提出更高要求，既要開發(fā)好硬件性能，又要兼顧好軟件功能，以實(shí)現(xiàn)啟停、智能充電、制動(dòng)能量回收、電動(dòng)怠速等混動(dòng)功能，并滿足整車網(wǎng)絡(luò)安全、功能安全等要求。這就要求項(xiàng)目管理者掌握一套軟硬件并行開發(fā)的流程和方法，以滿足48V微混系統(tǒng)預(yù)設(shè)的性能目標(biāo)和成本目標(biāo)。

如圖2所示的軟硬件并行開發(fā)體系，可以看出無論是軟件還是硬件，其設(shè)計(jì)開發(fā)思路都是按照從整車逐層分解至零部件及控制器級(jí)別的順序，而驗(yàn)證順序則正好相反。軟硬件并行管理方法，就是以整車性能為總體目標(biāo)，集合軟件和硬件項(xiàng)目管理的流程和方法，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)資源，使軟、硬件的開發(fā)驗(yàn)證工作協(xié)調(diào)有序，共同服務(wù)于總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2 軟硬件并行項(xiàng)目管理方法應(yīng)用

2.1 目標(biāo)制定

項(xiàng)目目標(biāo)管理，通常也被看作是項(xiàng)目范圍的框定。我們大致可以從項(xiàng)目投入的資源，項(xiàng)目完成的目標(biāo)時(shí)間，開發(fā)產(chǎn)品的成本，性能目標(biāo)等多個(gè)角度來科學(xué)的設(shè)定項(xiàng)目的范圍。

汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)是汽輪機(jī)原則性熱力系統(tǒng)最基本的組成部分。目前，汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)的理論研究和工程實(shí)踐均已十分成熟，汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)計(jì)多采用定型系統(tǒng)，如1000 MW機(jī)組一般配置8級(jí)回?zé)嵯到y(tǒng)?；?zé)嵯到y(tǒng)總級(jí)數(shù)和鍋爐最佳給水溫度是影響汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性的主要因素[4]。

在48V微混系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目中，我們確定好項(xiàng)目關(guān)鍵目標(biāo)如表1所示。

在此項(xiàng)目總體目標(biāo)的框架內(nèi)，如表2所示，我們將目標(biāo)進(jìn)一步分解并指導(dǎo)產(chǎn)品的軟、硬件定義。

缺血性腦中風(fēng)可歸屬于中醫(yī)學(xué)“中風(fēng)”范疇，其病位在腦，病性是本虛標(biāo)實(shí)之證，以氣虛為本，痰濁、瘀血阻滯脈絡(luò)為標(biāo)[4] ，故而在治療上應(yīng)以治氣、治痰、治血。筆者在西醫(yī)常規(guī)綜合治療的基礎(chǔ)上，再以《永類鈐方》中的大八風(fēng)湯進(jìn)行加減治療，方中以黨參、黃芪、茯神、炙甘草補(bǔ)氣，以紫苑、陳皮化痰，當(dāng)歸、川芎、赤芍活血化瘀，獨(dú)活、秦艽、地龍祛風(fēng)通絡(luò)，五味子養(yǎng)陰以防祛風(fēng)活血化痰等藥傷陰之弊，炙甘草又可調(diào)和諸藥，全方合用，共奏益氣通絡(luò)、祛風(fēng)養(yǎng)陰、活血化瘀、化痰散結(jié)的功效，祛邪扶正，標(biāo)本兼顧。綜上所述，采用大八風(fēng)湯加減治療缺血性腦中風(fēng)，效果較好，故值得推廣。

從微觀的進(jìn)度管理角度看，如圖4所示，我們利用甘特圖來跟蹤軟、硬件的開發(fā)進(jìn)度。即將軟、硬件開發(fā)驗(yàn)證任務(wù)分解成更細(xì)致的步驟，計(jì)劃好每個(gè)步驟的開始和完成時(shí)間，按照每周一次的頻率跟蹤各項(xiàng)任務(wù)的進(jìn)度并適時(shí)調(diào)整計(jì)劃。遇到影響進(jìn)度的問題時(shí)，我們一方面會(huì)通過增加資源來提高已延遲任務(wù)的完成速度，將延誤的時(shí)間搶回來；另一方面會(huì)評(píng)估延遲任務(wù)對(duì)下游任務(wù)的影響，盡量按照原計(jì)劃開始下游的任務(wù)，確保整體進(jìn)度的影響受控。對(duì)于處于追趕狀態(tài)的任務(wù)，我們會(huì)制定更加精細(xì)的日計(jì)劃，做到每日跟蹤和調(diào)整計(jì)劃。

相對(duì)于傳統(tǒng)枯燥的說教式教學(xué)而言，信息化教學(xué)可以給學(xué)生提供可視化的教學(xué)情境，學(xué)生可以用眼睛看視頻，用耳朵聽聲音，用心去感受其中的情感和內(nèi)涵，其趣味性相對(duì)于前者有很大的提升[1]。在這個(gè)過程中，學(xué)生可以充分感受語文知識(shí)的魅力，其課堂參與積極性也會(huì)因此得到有效的提升。

2.2 時(shí)間管理

汽車產(chǎn)品的質(zhì)量決定了產(chǎn)品在消費(fèi)者中的口碑和認(rèn)可度。如表3所示，在項(xiàng)目關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置質(zhì)量閥評(píng)審，確保軟、硬件設(shè)計(jì)質(zhì)量、交付質(zhì)量、驗(yàn)證質(zhì)量。硬件各階段產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后，通過質(zhì)量閥評(píng)審來確保該階段設(shè)計(jì)的質(zhì)量：包括產(chǎn)品關(guān)鍵特征的確認(rèn)，硬件設(shè)計(jì)在行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力，DFMEA/DFSS計(jì)劃及進(jìn)展, CAE分析計(jì)劃及結(jié)果，驗(yàn)證計(jì)劃和結(jié)果，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和材料規(guī)范的符合性，設(shè)計(jì)開發(fā)中的關(guān)鍵問題等。

從宏觀項(xiàng)目規(guī)劃的角度看，在48V微混系統(tǒng)的開發(fā)項(xiàng)目中，如圖3所示，將硬件設(shè)計(jì)分解為滿足功能的設(shè)計(jì)、滿足性能的設(shè)計(jì)、滿足量產(chǎn)要求的設(shè)計(jì)三個(gè)階段；而控制器的軟件開發(fā)采用迭代開發(fā)的方式，按照軟件成熟度分為初始軟件、50%、63%、65%、80%、99%、100%等節(jié)點(diǎn)。在項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)的設(shè)置上，軟、硬件設(shè)計(jì)成熟度相互匹配。初始、50%、63%的軟件用于支持硬件性能設(shè)計(jì)的開發(fā)及驗(yàn)證，而65%之后的軟件用于支持硬件量產(chǎn)設(shè)計(jì)的開發(fā)及驗(yàn)證。我們通過設(shè)置多個(gè)軟、硬件集成驗(yàn)證的節(jié)點(diǎn)，來同步軟、硬件的開發(fā)節(jié)奏，以避免因軟、硬件開發(fā)節(jié)奏不同而導(dǎo)致的任何一方的空置等待時(shí)間。

我們將項(xiàng)目總體目標(biāo)記錄在項(xiàng)目憲章中，在后續(xù)每個(gè)階段的項(xiàng)目質(zhì)量閥評(píng)審中檢查這些指標(biāo)是否依然滿足。

由于軟件具有迭代開發(fā)的特點(diǎn)，在48V微混系統(tǒng)開發(fā)過程中將有許多版本的軟件需要批量刷新到所有臺(tái)架和整車上去。如果軟件驗(yàn)證不充分，新版軟件釋放后會(huì)發(fā)生軟件無法刷新，刷新后無法通訊，或者因報(bào)碼無法運(yùn)行的情況，進(jìn)而會(huì)嚴(yán)重影響到臺(tái)架和整車上的開發(fā)和驗(yàn)證進(jìn)度，是必須避免的。一方面我們通過整車控制器軟件釋放流程，來確保整車近40個(gè)控制器模塊在相同的節(jié)點(diǎn)升級(jí)，避免個(gè)別控制器軟件升級(jí)后與其他控制器發(fā)生不兼容的情況。另一方面，盡管控制器軟件在釋放前已經(jīng)完成了軟件單元測(cè)試，集成測(cè)試和軟硬件系統(tǒng)測(cè)試，但是考慮到整車多控制器的動(dòng)態(tài)交互以及總線負(fù)載的變化影響，我們還是要求新軟件在一臺(tái)整車上完成軟件刷新、通訊診斷，基礎(chǔ)功能和整車安全等級(jí)測(cè)試。盡管這需要投入更多的人力和時(shí)間，但是能夠避免大批量試驗(yàn)用車和臺(tái)架因軟件刷新問題或兼容性問題導(dǎo)致的開發(fā)進(jìn)度延誤，對(duì)整體開發(fā)進(jìn)度和質(zhì)量來說是必要的。

2.3 質(zhì)量管理

汽車產(chǎn)品開發(fā)是龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要各系統(tǒng)互相協(xié)作，這就需要一個(gè)總體項(xiàng)目進(jìn)度要求來規(guī)范。項(xiàng)目時(shí)間管理就是依靠這樣的流程來保證項(xiàng)目在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成產(chǎn)品的開發(fā)任務(wù)。

由于汽車行業(yè)電氣化轉(zhuǎn)型加速，加之公司嚴(yán)格的財(cái)務(wù)制度與采購制度，48V系統(tǒng)產(chǎn)品物料成本低于產(chǎn)品成本的目標(biāo)。為了使產(chǎn)品的物料成本保持競(jìng)爭(zhēng)力，探索使用軟件更改方案來代替成本增加的硬件解決方案。例如當(dāng)遇到怠速抖動(dòng)問題時(shí)，通過軟件限制48V電機(jī)發(fā)電扭矩，從而減小抖動(dòng)的激勵(lì)能量，這樣避免了添加動(dòng)力總成減震支架所帶來的成本增加；再如通過在軟件上增加混動(dòng)系統(tǒng)控制器的路由功能，幫助BMS轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，從而避免增加一個(gè)路由器的成本。

除了上述各子系統(tǒng)質(zhì)量檢查以外，我們還需要嚴(yán)格遵守“設(shè)計(jì)-驗(yàn)證-釋放”的流程，確保軟、硬件釋放質(zhì)量。如圖5所示，建立48V微混系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)釋放流程。

旅游者、旅行社和地方管理部門的故意無視以及旅游者的默認(rèn)補(bǔ)償行為導(dǎo)致了一個(gè)后果，那就是低價(jià)旅游的囚徒困境○16。囚徒困境的本質(zhì)是個(gè)體理性導(dǎo)致了集體的非理性。對(duì)于旅游者、旅行社和地方管理部門來說，故意無視是一種理性行為——為自身利益著想，旅游者的默認(rèn)補(bǔ)償也是一種理性行為——修復(fù)內(nèi)疚心理，彌補(bǔ)對(duì)方損失。但是，這種理性行為導(dǎo)致的結(jié)果是無序競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)亂象，最終損害了所有利益相關(guān)者的利益。2015-2016年即使在中國(guó)政府與韓國(guó)和日本產(chǎn)生摩擦的情況下，韓國(guó)和日本旅游市場(chǎng)仍然火爆，其中一個(gè)很重要的原因就是旅游市場(chǎng)亂象導(dǎo)致了旅游者的不信任。

2.4 成本管理

在項(xiàng)目范圍定義階段，我們便已經(jīng)預(yù)估了項(xiàng)目的成本信息，包括項(xiàng)目研發(fā)投入，生產(chǎn)投入和物料成本。然而因?yàn)轫?xiàng)目開發(fā)的周期很長(zhǎng)，在項(xiàng)目開發(fā)期間任何外部和內(nèi)部因素的變動(dòng)，都可能對(duì)項(xiàng)目成本造成影響，使項(xiàng)目成本上下波動(dòng)。因此我們需要對(duì)項(xiàng)目成本加以全過程的監(jiān)控和管理。

如臧僖伯所論，為政者應(yīng)當(dāng)把一切“物”與“材”納入“禮”中觀之，無禮外之事，亦無禮外之物、逾出者即為“亂政”。禮的主要作用在“整民”，《魯語》此云“正民”[注]徐元誥撰、王樹民、沈長(zhǎng)云點(diǎn)校：《國(guó)語集解》，北京：中華書局，2002年，第144頁。 ，按“正班爵之義，帥長(zhǎng)幼之序”，此處意為示之以正。王引之《經(jīng)義述聞》以“物”訓(xùn)為類，故有法則之義。[注][清]王引之撰、虞思征、馬濤、徐煒軍等點(diǎn)校：《經(jīng)義述聞》，上海：上海古籍出版社，2016年，第1870頁。 隱十一年《左傳》引“君子”語曰：“禮，經(jīng)國(guó)家，定社稷，序民人，利后嗣者也?！边@句話高度概括了禮的作用。

如圖6所示，依據(jù)多年項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)而建立的人力資源模型，結(jié)合48V系統(tǒng)開發(fā)工作量計(jì)算出項(xiàng)目所需的研發(fā)投入，包括人工、設(shè)施、材料、外包服務(wù)、項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)等方面費(fèi)用。在項(xiàng)目運(yùn)行實(shí)施過程中，我們?cè)偻ㄟ^采購需求審批制度來管理預(yù)算費(fèi)用的花銷。財(cái)務(wù)專員每月統(tǒng)計(jì)預(yù)算的使用情況，并核對(duì)實(shí)際花銷與預(yù)估花銷的偏差，評(píng)估預(yù)算結(jié)余的風(fēng)險(xiǎn)。一旦出現(xiàn)預(yù)算結(jié)余風(fēng)險(xiǎn)，將向項(xiàng)目經(jīng)理報(bào)警，并尋求解決方案。

軟件各階段開發(fā)的質(zhì)量閥檢查：包括功能定義/控制架構(gòu)完成度，軟件功能實(shí)現(xiàn)計(jì)劃及狀態(tài)，控制器集成計(jì)劃及狀態(tài)，軟件測(cè)試計(jì)劃及狀態(tài)(包括單元/集成/系統(tǒng)/整車測(cè)試)；測(cè)試覆蓋度和完成度的審查，軟件開發(fā)中關(guān)鍵問題及應(yīng)對(duì)措施等。

選取我院2017年06月～2018年06月進(jìn)行了不穩(wěn)定性心絞痛以及非ST段抬高心肌梗死治療的患者進(jìn)行研究，采取數(shù)字隨機(jī)法將所有的患者隨機(jī)地分為對(duì)照組和觀察組，各40人。對(duì)照組中有男17名，女23名，年齡51～76歲，平均（63.5±4.9）歲。觀察組中有男21名，女19名，年齡53～77歲，平均（62.9±5.1）歲。所有患者的年齡、性別等等一般性資料均不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.5 變更管理

設(shè)計(jì)變更對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)是經(jīng)常需要面對(duì)的，但由于當(dāng)前汽車產(chǎn)品軟硬件交織，需要建立一套清晰的設(shè)計(jì)變更管理流程，如圖7所示，以做到充分評(píng)估和清晰追溯。

通過設(shè)計(jì)變更管理流程，我們對(duì)每一次設(shè)計(jì)變更都做了詳細(xì)的評(píng)審，建立完整的設(shè)計(jì)變更檢查清單，如表4所示，包括變更原因，變更方案，變更潛在失效模式分析，變更內(nèi)容的驗(yàn)證，變更成本影響，變更時(shí)間周期等。變更內(nèi)容將在系統(tǒng)中流轉(zhuǎn)，獲得各個(gè)相關(guān)部門包括工程設(shè)計(jì)，財(cái)務(wù)，采購，制造等項(xiàng)目成員的審批后才由項(xiàng)目經(jīng)理批準(zhǔn)，之后流轉(zhuǎn)到物流，采購，制造，售后等部門進(jìn)行執(zhí)行。通過零件信息維護(hù)系統(tǒng)記錄和追溯軟、硬件零件號(hào)變更歷史。

結(jié)合上述流程，例如當(dāng)我們?yōu)榱私鉀Q電機(jī)低溫嘯叫問題而增加電機(jī)轉(zhuǎn)子磁條數(shù)量時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量發(fā)生了變化，于是我們采集了新電機(jī)的效率Map，見圖8，識(shí)別其效率的變化，進(jìn)而識(shí)別出混動(dòng)標(biāo)定需要在新電機(jī)上重新校核和修改。

項(xiàng)目成員的流動(dòng)和變更也是不可避免的，新的項(xiàng)目成員對(duì)開發(fā)歷史和開發(fā)流程不熟悉，會(huì)影響開發(fā)的效率和進(jìn)度。如果因工作交接的失誤導(dǎo)致一些未關(guān)閉問題的遺漏，將對(duì)項(xiàng)目的質(zhì)量造成更大的風(fēng)險(xiǎn)。因此需要加強(qiáng)新老成員交接過程的管理，通常會(huì)要求新老成員交接過程至少保證1個(gè)月的時(shí)間。項(xiàng)目管理人員會(huì)組織交接會(huì)議，面對(duì)面確認(rèn)遺留問題清單已逐項(xiàng)轉(zhuǎn)交給新成員手中，這樣可以有效避免問題的遺漏或擱置。

3 總結(jié)

以上介紹了軟硬件并行管理方法在48V微混系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用實(shí)踐。該方法集成了軟、硬件開發(fā)流程和管理手段，從整車性能需求出發(fā)，科學(xué)設(shè)定軟件和硬件的開發(fā)目標(biāo)，協(xié)調(diào)有序的開展軟件與硬件的開發(fā)工作，使開發(fā)周期更加緊湊；通過嚴(yán)格審查交付物并加強(qiáng)驗(yàn)證環(huán)節(jié)工作，不斷提高開發(fā)過程的質(zhì)量；依靠設(shè)計(jì)變更管理流程，做到對(duì)變更的充分評(píng)估和清晰追溯，降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)；發(fā)揮軟件和硬件的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，不斷提高產(chǎn)品成本的競(jìng)爭(zhēng)力。依靠軟硬件并行管理辦法，我們高效高質(zhì)的達(dá)成了項(xiàng)目預(yù)設(shè)的整車動(dòng)力性，舒適性，燃油經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)。

[1]譚珂,靳曉雄.對(duì)項(xiàng)目管理在汽車產(chǎn)品開發(fā)中應(yīng)用的探討[J].上海汽車,2002(06):13-15.

[2]黃海軍.論矩陣式項(xiàng)目管理在汽車產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].輕型汽車技術(shù),2010(10):64-67.

[3]張偉.項(xiàng)目管理技術(shù)在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用探討[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2014(03):8-9.

[4]陳瑋, 楊陽.48V輕混系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J].電子測(cè)試,2021(08):120-121.