軟硬件并行管理方法在48V微混系統開發中的應用

1 簡介

48V微混系統是由混動系統控制器，48V功率型電池，帶逆變器(控制器)的48V發電/電動一體機，以及DC-DC電壓轉換器組成。電機布置在發動機前端的P0形式48V微混系統，如圖1所示。發動機皮帶將電機與發動機曲軸相連接，電機可以通過皮帶傳遞驅動力給發動機，發動機也可通過皮帶驅動電機發電，可以降低整車的油耗，且整車成本增加有限，性價比高。

在48V微混系統開發過程中，對項目管理方法也提出更高要求，既要開發好硬件性能，又要兼顧好軟件功能，以實現啟停、智能充電、制動能量回收、電動怠速等混動功能，并滿足整車網絡安全、功能安全等要求。這就要求項目管理者掌握一套軟硬件并行開發的流程和方法，以滿足48V微混系統預設的性能目標和成本目標。

如圖2所示的軟硬件并行開發體系，可以看出無論是軟件還是硬件，其設計開發思路都是按照從整車逐層分解至零部件及控制器級別的順序，而驗證順序則正好相反。軟硬件并行管理方法，就是以整車性能為總體目標，集合軟件和硬件項目管理的流程和方法，統籌協調資源，使軟、硬件的開發驗證工作協調有序，共同服務于總體目標的實現。

2 軟硬件并行項目管理方法應用

2.1 目標制定

項目目標管理，通常也被看作是項目范圍的框定。我們大致可以從項目投入的資源，項目完成的目標時間，開發產品的成本，性能目標等多個角度來科學的設定項目的范圍。

汽輪機回熱系統是汽輪機原則性熱力系統最基本的組成部分。目前，汽輪機回熱系統的理論研究和工程實踐均已十分成熟，汽輪機回熱系統設計多采用定型系統，如1000 MW機組一般配置8級回熱系統。回熱系統總級數和鍋爐最佳給水溫度是影響汽輪機回熱系統熱經濟性的主要因素[4]。

在48V微混系統開發項目中，我們確定好項目關鍵目標如表1所示。

在此項目總體目標的框架內，如表2所示，我們將目標進一步分解并指導產品的軟、硬件定義。

缺血性腦中風可歸屬于中醫學“中風”范疇，其病位在腦，病性是本虛標實之證，以氣虛為本，痰濁、瘀血阻滯脈絡為標[4] ，故而在治療上應以治氣、治痰、治血。筆者在西醫常規綜合治療的基礎上，再以《永類鈐方》中的大八風湯進行加減治療，方中以黨參、黃芪、茯神、炙甘草補氣，以紫苑、陳皮化痰，當歸、川芎、赤芍活血化瘀，獨活、秦艽、地龍祛風通絡，五味子養陰以防祛風活血化痰等藥傷陰之弊，炙甘草又可調和諸藥，全方合用，共奏益氣通絡、祛風養陰、活血化瘀、化痰散結的功效，祛邪扶正，標本兼顧。綜上所述，采用大八風湯加減治療缺血性腦中風，效果較好，故值得推廣。

從微觀的進度管理角度看，如圖4所示，我們利用甘特圖來跟蹤軟、硬件的開發進度。即將軟、硬件開發驗證任務分解成更細致的步驟，計劃好每個步驟的開始和完成時間，按照每周一次的頻率跟蹤各項任務的進度并適時調整計劃。遇到影響進度的問題時，我們一方面會通過增加資源來提高已延遲任務的完成速度，將延誤的時間搶回來；另一方面會評估延遲任務對下游任務的影響，盡量按照原計劃開始下游的任務，確保整體進度的影響受控。對于處于追趕狀態的任務，我們會制定更加精細的日計劃，做到每日跟蹤和調整計劃。

相對于傳統枯燥的說教式教學而言，信息化教學可以給學生提供可視化的教學情境，學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涵，其趣味性相對于前者有很大的提升[1]。在這個過程中，學生可以充分感受語文知識的魅力，其課堂參與積極性也會因此得到有效的提升。

2.2 時間管理

汽車產品的質量決定了產品在消費者中的口碑和認可度。如表3所示，在項目關鍵節點設置質量閥評審，確保軟、硬件設計質量、交付質量、驗證質量。硬件各階段產品設計完成后，通過質量閥評審來確保該階段設計的質量：包括產品關鍵特征的確認，硬件設計在行業內的競爭力，DFMEA/DFSS計劃及進展, CAE分析計劃及結果，驗證計劃和結果，設計準則和材料規范的符合性，設計開發中的關鍵問題等。

從宏觀項目規劃的角度看，在48V微混系統的開發項目中，如圖3所示，將硬件設計分解為滿足功能的設計、滿足性能的設計、滿足量產要求的設計三個階段；而控制器的軟件開發采用迭代開發的方式，按照軟件成熟度分為初始軟件、50%、63%、65%、80%、99%、100%等節點。在項目節點的設置上，軟、硬件設計成熟度相互匹配。初始、50%、63%的軟件用于支持硬件性能設計的開發及驗證，而65%之后的軟件用于支持硬件量產設計的開發及驗證。我們通過設置多個軟、硬件集成驗證的節點，來同步軟、硬件的開發節奏，以避免因軟、硬件開發節奏不同而導致的任何一方的空置等待時間。

我們將項目總體目標記錄在項目憲章中，在后續每個階段的項目質量閥評審中檢查這些指標是否依然滿足。

由于軟件具有迭代開發的特點，在48V微混系統開發過程中將有許多版本的軟件需要批量刷新到所有臺架和整車上去。如果軟件驗證不充分，新版軟件釋放后會發生軟件無法刷新，刷新后無法通訊，或者因報碼無法運行的情況，進而會嚴重影響到臺架和整車上的開發和驗證進度，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個控制器模塊在相同的節點升級，避免個別控制器軟件升級后與其他控制器發生不兼容的情況。另一方面，盡管控制器軟件在釋放前已經完成了軟件單元測試，集成測試和軟硬件系統測試，但是考慮到整車多控制器的動態交互以及總線負載的變化影響，我們還是要求新軟件在一臺整車上完成軟件刷新、通訊診斷，基礎功能和整車安全等級測試。盡管這需要投入更多的人力和時間，但是能夠避免大批量試驗用車和臺架因軟件刷新問題或兼容性問題導致的開發進度延誤，對整體開發進度和質量來說是必要的。

2.3 質量管理

汽車產品開發是龐大而復雜的系統工程，需要各系統互相協作，這就需要一個總體項目進度要求來規范。項目時間管理就是依靠這樣的流程來保證項目在規定的時間內完成產品的開發任務。

由于汽車行業電氣化轉型加速，加之公司嚴格的財務制度與采購制度，48V系統產品物料成本低于產品成本的目標。為了使產品的物料成本保持競爭力，探索使用軟件更改方案來代替成本增加的硬件解決方案。例如當遇到怠速抖動問題時，通過軟件限制48V電機發電扭矩，從而減小抖動的激勵能量，這樣避免了添加動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系統控制器的路由功能，幫助BMS轉發報文，從而避免增加一個路由器的成本。

除了上述各子系統質量檢查以外，我們還需要嚴格遵守“設計-驗證-釋放”的流程，確保軟、硬件釋放質量。如圖5所示，建立48V微混系統軟硬件設計釋放流程。

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補償行為導致了一個后果，那就是低價旅游的囚徒困境○16。囚徒困境的本質是個體理性導致了集體的非理性。對于旅游者、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，旅游者的默認補償也是一種理性行為——修復內疚心理，彌補對方損失。但是，這種理性行為導致的結果是無序競爭和市場亂象，最終損害了所有利益相關者的利益。2015-2016年即使在中國政府與韓國和日本產生摩擦的情況下，韓國和日本旅游市場仍然火爆，其中一個很重要的原因就是旅游市場亂象導致了旅游者的不信任。

2.4 成本管理

在項目范圍定義階段，我們便已經預估了項目的成本信息，包括項目研發投入，生產投入和物料成本。然而因為項目開發的周期很長，在項目開發期間任何外部和內部因素的變動，都可能對項目成本造成影響，使項目成本上下波動。因此我們需要對項目成本加以全過程的監控和管理。

如臧僖伯所論，為政者應當把一切“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、沈長云點校：《國語集解》，北京：中華書局，2002年，第144頁。 ，按“正班爵之義，帥長幼之序”，此處意為示之以正。王引之《經義述聞》以“物”訓為類，故有法則之義。[注][清]王引之撰、虞思征、馬濤、徐煒軍等點校：《經義述聞》，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，經國家，定社稷，序民人，利后嗣者也。”這句話高度概括了禮的作用。

如圖6所示，依據多年項目開發經驗而建立的人力資源模型，結合48V系統開發工作量計算出項目所需的研發投入，包括人工、設施、材料、外包服務、項目運營等方面費用。在項目運行實施過程中，我們再通過采購需求審批制度來管理預算費用的花銷。財務專員每月統計預算的使用情況，并核對實際花銷與預估花銷的偏差，評估預算結余的風險。一旦出現預算結余風險，將向項目經理報警，并尋求解決方案。

軟件各階段開發的質量閥檢查：包括功能定義/控制架構完成度，軟件功能實現計劃及狀態，控制器集成計劃及狀態，軟件測試計劃及狀態(包括單元/集成/系統/整車測試)；測試覆蓋度和完成度的審查，軟件開發中關鍵問題及應對措施等。

選取我院2017年06月～2018年06月進行了不穩定性心絞痛以及非ST段抬高心肌梗死治療的患者進行研究，采取數字隨機法將所有的患者隨機地分為對照組和觀察組，各40人。對照組中有男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計學意義。

2.5 變更管理

設計變更對于產品研發是經常需要面對的，但由于當前汽車產品軟硬件交織，需要建立一套清晰的設計變更管理流程，如圖7所示，以做到充分評估和清晰追溯。

通過設計變更管理流程，我們對每一次設計變更都做了詳細的評審，建立完整的設計變更檢查清單，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，變更內容的驗證，變更成本影響，變更時間周期等。變更內容將在系統中流轉，獲得各個相關部門包括工程設計，財務，采購，制造等項目成員的審批后才由項目經理批準，之后流轉到物流，采購，制造，售后等部門進行執行。通過零件信息維護系統記錄和追溯軟、硬件零件號變更歷史。

結合上述流程，例如當我們為了解決電機低溫嘯叫問題而增加電機轉子磁條數量時，電機轉子的轉動慣量發生了變化，于是我們采集了新電機的效率Map，見圖8，識別其效率的變化，進而識別出混動標定需要在新電機上重新校核和修改。

項目成員的流動和變更也是不可避免的，新的項目成員對開發歷史和開發流程不熟悉，會影響開發的效率和進度。如果因工作交接的失誤導致一些未關閉問題的遺漏，將對項目的質量造成更大的風險。因此需要加強新老成員交接過程的管理，通常會要求新老成員交接過程至少保證1個月的時間。項目管理人員會組織交接會議，面對面確認遺留問題清單已逐項轉交給新成員手中，這樣可以有效避免問題的遺漏或擱置。

3 總結

以上介紹了軟硬件并行管理方法在48V微混系統開發中的應用實踐。該方法集成了軟、硬件開發流程和管理手段，從整車性能需求出發，科學設定軟件和硬件的開發目標，協調有序的開展軟件與硬件的開發工作，使開發周期更加緊湊；通過嚴格審查交付物并加強驗證環節工作，不斷提高開發過程的質量；依靠設計變更管理流程，做到對變更的充分評估和清晰追溯，降低項目風險；發揮軟件和硬件的優勢互補，不斷提高產品成本的競爭力。依靠軟硬件并行管理辦法，我們高效高質的達成了項目預設的整車動力性，舒適性，燃油經濟性目標。

[1]譚珂,靳曉雄.對項目管理在汽車產品開發中應用的探討[J].上海汽車,2002(06):13-15.

[2]黃海軍.論矩陣式項目管理在汽車產品開發項目中的應用[J].輕型汽車技術,2010(10):64-67.

[3]張偉.項目管理技術在汽車產品開發中的應用探討[J].企業技術開發,2014(03):8-9.

[4]陳瑋, 楊陽.48V輕混系統的應用現狀及展望[J].電子測試,2021(08):120-121.