成熟整车厂转型的战略指南：驾驭软件复杂性，引领实现软件优先转型

驾驭软件复杂性，引领实现软件优先转型 在使用移动设备阅读？可以横向旋转屏幕以获得最佳阅读体验。 前言 掌握平台工程学习如何将软件开发从碎片化项目重组为一体化。您将了解标准化为何 能加速开发，以及如何通过黄金路径和集成工作流实现质量默认达标。 本战略指南旨在介绍如何将您眼前最大的难题，即软件复杂性，转化为您最强的竞争优势。 从架构验证到自动化合规，理清安全的软件定义汽车(SDV 而是如何驾驭产品的决定性因素——巨大的软件复杂性。 技术栈。 供了构建必要能力的路线图，助您在新的行业格局中取胜。 明悉平台所有权如何帮助您满足不断变化的市场需求（如人工智能安全合 规）。获取四步实现组织转型的专家指南，这些经过验证的策略已为成功转型的整车厂带来回报。目标受众 这是一套战略框架，助力传统整车厂转型为软件优先企业。您无需放弃 既有优势，只需将曾经变革制造业时使用的卓越工程理念，应用于软件开发领域即可。核心能力培养 本指南适用于认识到渐进式改革无法弥补软件差距的高级技术专家与工 程领导者，也适用于准备系统性改变组织内部软件理解、构建和交付方式的决策者。通过战略转型，在原有能力基础上实现突破，加入领军者行列。汽车行 直面核心挑战 了解“一亿行代码技术负债”为何成为影响当前企业利润率、创新速度与竞争地位的关键变量，以及需要采取哪些战略方法应对。 成熟整车厂转型的战略指南 目录 高质量带来的复利回报20从基石到创新：实践成果21 核心术语05引言06 以架构控制驾驭AI与ADAS24 掌控Android Automotive体验25构建数据驱动的用户体验25客户成功案例：Elektrobit26 行业经验13 平台工程何以成功16 数据为证16平台工程的交付价值17质量、安全与保障构筑基石18 软件优先转型的投资回报3132 您的下一步行动34 构建安全开发环境所需的完整技术栈20 核心术语 在深入探讨之前，我们先明确软件定义汽车转型所涉及的几个关键概念： 一种核心功能、特性和性能主要由软件决定的车辆，其相关功能不依赖 于固定硬件，并能通过软件持续得到增强。该车辆相当于“带轮子的计算机”，而非“带计算机的汽车。” 通过平台工程构建的具体解决方案，即一套统一的工具、工作流和标准， 可用于加速软件开发。请不要将其与运行应用程序的硬件/软件平台混 对决定车辆功能、用户体验及未来能力的核心软件层的掌控权。平台所 有权是一个谱系概念，因此您无需自主构建所有组件；此外，平台所有权还包含架构层面的控制权，使组织能够独立于供应商集成、修改和改进软件栈。平台工程 代码中累积的复杂性和捷径， 会提高后续更改的难度和成本。在汽车行业，该问题具体表现为，中间件中存在数百万行遗留的C /C++代码，难以进行合规和安全监管。架构验证 一种将所有工具链和工作流整合为“黄金路径”的战略性软件开发方法，使开发者无需从零搭建必要的基础设施即可自助完成开发。该方法将组 持续检查软件实现是否符合预期设计的实践，可防止“架构侵蚀”，从而避免由此产生的集成问题、安全和合规风险。 织内部开发的基础设施视作产品进行管理。 引言 整车厂皆为软件公司 整车厂将汽车视为可快速迭代能力的软件平台时，传统整车厂还在为遗留架构和复杂供应链所困。 豫不决者终将向果断行动的竞争对手寻求技术授权。因此，问题的关键在于：您究竟想让谁掌握汽车的未来一一是您的工程 平台所有权是一个谱系概念。其核心不在于自主构建所有组件，而是掌 师团队，还是日益复杂的代码库？现代汽车搭载的代码超过1.5亿行，预计未来十年这一数据还将增长十 控决定客户体验和推动创新的关键层级。即便组件来自不同的供应商，只要掌控着架构与集成，您仍能“拥有自己的平台”，并在此基础上构建独特的用户体验。当您掌控了系统的连接方式与升级路径，您便掌握了竞争的主动权。 倍。然而，NASA的阿波罗11号仅需约14.5万行代码。如今，汽车的软件复杂性已远超将人类送上太空的火箭系统。 新的竞争格局由一个共同的指标决定：快速交付高质量软件的能力 其中174起召回事件源于软件与电子系统故障，涉及1380万辆汽车。1 软件质量已不再只是工程问题，更是领导层所面临的业务风险。问题不在于这场转型是否正在发生，而在于您是选择掌控它，还是任 其裹挟。本指南提供了战略路线图，可助您重掌局面，将潜在负债转化为竞争优势。 传统方法在SDV时代难以为继 传统方法在SDV时代难以为继 “核心问题在于遗留架构。一辆车大约包含60-90个独立的电子控制单元；每个单元都是来自不同一级供应商的黑箱，需要通过速度慢、带宽低的网络进行通信。 旧工作模式无法适应软件定义时代。 对于整车厂而言，这种碎片化模式基本无法构建快速覆盖整车范围的固件在线升级（FOTA）和软件在线升级（SOTA），而这正是现代SDV制造商的优势所在。 式，这种模式持续阻碍创新，它们也因此被称为“一亿行代码技术负债”（100M-Line Tech Debt）。 直接增加独立的ECU；而每增加一个单元，代码库就会变得更庞大、更复杂，每代车型的更新难度也随之增加。” 它不仅令技术复杂性逐年累积，还会让开发团队每日被挫败感折磨。这类技术负债根源于传统汽车架构的碎片化基础。例如，开发团队需要 面对不同供应商提供的数十个独立割裂的电子控制单元(ECU)，其构成的基础架构沉重不堪。这种碎片化的形式基本不可能实现全车范围的软件升级（SDV的核心能力）。并且，这会引发一系列连锁问题： 技术战略总监Qt Group 成本攀升 不仅增加了问题发生概率，还大幅提高了修复成本。2024年全球汽车网络安全市场规模为35亿美元，预计2025至2034年间将以11.6%的复合年增长率持续增长。2 软件问题现已成为车辆召回的主要原因。„ 架构掌控薄弱会导致部署可靠的空中下载（OTA TechInsights汽车业务副总裁Ian Riches指出，特斯拉在2012年率先推出了OTA更新，但13年后的今天，这项技术“对于大多数车企仍然属于全新领域”。3 拖累创新速度 团队处理遗留问题耗费的时间远超创造客户价值的时间。这会形成巨大的竞争差距：SDV可在数周内发布更新，而传统团队则需6-12个月才能完成相同变更。这种迟缓不仅会带来不便，还会上升为安全风险。当出现关键漏洞时，敏捷的竞争对手可在数天内通过FOTA修复所有车辆，而碎片化架构却让客户暴露在风险下达数月之久。如果缺乏清晰且管理得当的架构，整车厂将无法接入SDV时代的决定性 产物——基于服务的营收模式。 行业经验 import Quick3DAssets.DangerArrow 1.0import QtQuick.Timelineimport Data 1.0 as Data property bool signaling: laneAssist.lane < 0property bool turning: "Turning" === stateproperty alias lanelines: lanelines property alias timelineAnimationAdas: timelineAnimationAdasenvironment: sceneEnvironment （如ADAS和AI功能）和遗留中间件时遇到的挑战也会成倍增长。面对此状，具有前瞻思维的整车厂会重新评估先前的战略。例如，福特做出战略调整，将软件研发重心转向其先进的电气架构。这 // Lighting modes Keys.onDigit2Pressed: dynamicLighting.state = "Day"Keys.onDigit3Pressed: dynamicLighting.state = "Dusk"// Weather modes CNBC《福特终止开发类特斯拉电子大脑项目》表明业界已逐渐认识到，要想实现可持续创新，就必须先夯实基础平台。4这一转变也展现了传统整车厂如何在利用自身优势和数十年工程经验的同时，对软件基础进行战略性现代化改造。 2 硬件企业的软件工程规范 硬件企业的软件工程规范 如今，整车厂仍在使用硬件时代的流程艰难参与竞争。随着软件成为主要的价值驱动因素，他们必须全面重组开发战略，并在此基础上构建新的规范。 在代码中运用了这种严谨的思维方式，将质量与架构视为统一且持续的过程。 •软件问题成倍增长，而非逐个增加•软件可以持续优化——前提是您能掌控它 必须战略性采用面向构建新常态的规范，即平台工程。 平台工程何以成功 数据为证 平台工程战略是应对现代汽车软件开发挑战最有效的战略。为提供数据支撑，Qt Group委托Forrester Consulting于2024年开展市场调研，证实了这一转型的重大商业价值。此次调研走访了300多位嵌入式软件负责人与专业人士，揭示了以下核心优势： 大部分受访者都认为这是最重大的运营改善。 软件工厂中。 •增强合规性与安全性 既能满足严格监管要求，又能保持稳健的安全措施。 •降低维护成本 提供标准化的工具、模板、API和最佳实践。它们的目的相同，都是为了简化开发流程、降低复杂度并提升生产力。工程平台能够提供可靠、一致的环境，以便团队快速构建创新功能，无需每次从零开始搭建基础设施。这是一套规范，而非单一的工具或技术。正如精益制造改变了汽车制造 降低软件平台的长期拥有成本。 调研还特别指出，对于汽车行业而言，采用平台工程战略最大的好处在于： 嵌入式软件开发团队（包括开发者、设计师和测试人员）之间的协作效率显著提升。综合来看，这些数据表明平台战略能够提供显著的竞争优势，并帮助企 了解更多关于平台工程的基础知识方式，平台工程如今也正在重塑软件的构建方式。 业更快、更安全地进行创新。 平台工程的交付价值 节，而前者则通过统一的工程平台构建协同的方法，其具体特征如下： 支持团队在80%的用例中遵循“黄金路径”，同时保持创新所需的灵活性 一次构建出的组件可用于多个项目，35% 质量保证贯穿始终： 从碎片化工具转向集成平台，能够有效杜绝绕过质量和架构标准的现象， 从而根治“一亿行代码技术债务”问题。 采用端到端的软件开发解决方案，其中包含在开发工作流中持续保证合规性的工具 保持架构整洁： 提供工具持续验证实现是否符合设计，避免因软件侵蚀产生技术债务 3 质量、安全与保障构筑基石 质量、安全与保障构筑基石 优先的理念。该方法对SDV至关重要，能助力进一步掌控平台。质量始于架构 构建高效平台不仅需要优质代码，还需要端到端解决方案，将软件开发 与质量保证整合为持续流程。这一切始于架构完整性，依托一整套集成的现代化工具实现。 构建安全开发环境所需的完整技术栈 高质量带来的复利回报 开发现代SDV所需的安全平台主要依靠两大支柱：稳健的开发工具链和无缝集成的质量保证解决方案。 •单元测试框架，用于在持续集成中快速运行单元测试 •性能分析工具，用于优化用户界面响应速度与流畅度•静态构建方案，面向高完整性、安全关键型系统，满足其对更高可控性、安全性及可认证性的严格要求•详尽的软件物料清单，用于检查软件依赖项，在出现漏洞时迅速采取措施•长期保障，保证API长年稳定 •自动生成合规文档，无需手动审计•开发者可获得即时反馈，无需等待漫长的审查周期•架构清晰且易于维护在推进平台工程的转型过程中，43%*的组织认为安全与合规是最大的挑战。 这两点对于安全至上的汽车应用尤为重要，在此类关键任务与安全关键型应用中，开发团队需要对完整生命周期全权负责，从代码敲下第一行开始，直至设备最终退役。 •防止设计漂移的架构验证•嵌入式合规检查（涵盖MISRA、ISO 26262、AUTOSAR 等标准）•全面的代码覆盖率分析（支持MC/DC）•跨GUI、静态分析和性能的