云計算技術在新能源汽車研發系統中的應用研究

摘要：近年來，伴隨較快的經濟發展，生態環境受到影響，各種非可再生資源面臨枯竭的問題日益嚴重。新能源汽車以其無可比擬的環保優勢在緩解環境污染和促進經濟增長方面發揮著不容忽視的作用。據此，對云計算技術的內涵和主要特點進行了闡述，并對目前新能源汽車研發系統的特點進行了分析，同時對如何有效利用云計算技術在新能源汽車研發系統中的應用做了深入探討。

關鍵詞：云計算技術；新能源汽車；汽車研發；應用

中圖分類號：U469.7 收稿日期：2022-12-19

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.02.005

1 云計算的內涵及其主要特點

互聯網技術的應用在潛移默化之間改變了人們的生產、生活模式。網絡服務需要滿足各個產業持續增長的計算、存儲等方面的需求，云計算正是基于這種需要而產生的，并作為當今各產業戰略發展的重要部分。云計算的工作原理是：計算機設備廣泛地分布于遠程、非本地的服務器上，運行過程中使用虛擬化技術進行分布計算，用戶可以利用互聯網對其中的資源和應用進行訪問和應用。在此過程中，進行數據的處理需要依靠連接互聯網的多個計算機集群來完成，而不是僅使用某一用戶有限的計算機設備。就其運行的實質來看，云計算是一種有效解決問題的模型，用戶可以打破時間和空間的阻隔，利用網絡共享服務、應用等各種資源，還能夠將相關資源及時地提供給客戶，進一步減輕對資源管理工作的壓力，有效提升工作效率［1］。

云計算可以按照用戶的使用情況，諸如合理劃分高峰期與低谷期，從而科學配置資源，存在的冗余資源能夠在較短時間內充分釋放出來，以便依照各方需求提供對應的資源。尤其是對于消費者來講，該能力的彈性較大，可以實現無限延伸，能夠按需要進行購買［2］。云計算的核心在于為各種用戶提供虛擬服務，如存儲、計算、執行請求命令等，通過一系列的操作，能夠將真實機和虛擬機之間的不同隱藏起來，可以供不同用戶同時使用。且能夠根據用戶的具體需求進行虛擬資源的調撥，在此過程中，用戶的注意力主要集中于自身通過終端對云計算的要求能夠得到滿足，無需詳細了解資源的來源和劃分情況。在云計算中可以同時應用不同程序，具有較強的兼容性，而不是僅針對某一個或某一類特定應用。云計算的安全性較強，用戶在購買相應資源時，可以不用和服務提供商進行交互，且該模式中有對應的容災處理方案，對于規避系統崩潰和防止病毒入侵有較好的解決辦法。除此之外，云計算的使用成本較低。對于個人用戶和企業用戶來說，可以減少對上網終端設備的購置，可以在云資源當中按需購買，極大地降低了建設成本。當購買需要的應用之后，后期升級、維護、管理等均由云服務商提供［3］。

2 新能源汽車研發系統的特點及存在的問題

2.1 復雜性較高

與其他普通工業產品對比來看，新能源汽車的研發具有極高的復雜性。a. 需要涉及的知識種類較多，需要將計算機、物理學、管理學、能源等知識進行融合應用。b. 研發的過程極為復雜。由于新能源汽車構造和工藝的復雜性，涉及的技術種類較多，且用戶的需求不斷增加，所以相關工作中涉及大量的模型、信息、數據等，需要科學的管理，否則極易出現混亂的局面。

2.2 研發項目數量增長迅速

近年來，汽車市場領域需求呈爆發式增長，因此各層次的汽車主機廠家和涌入該領域的合資廠家、新型力量，都在致力于深入開發新車型，也就造成新車開發項目的急劇增長，特別是近年來開發項目的增加有目共睹。在這種情況下，對于新能源汽車設計、試制、管理等方面的壓力不斷增加，很難在短時間之內解決人力資源管理成本所帶來的壓力。

2.3 研發成本壓力較大

一方面，對于新能源汽車開發的項目大量增加，但是在單一項目中可以投入的時間卻大幅縮減，即研發節奏不斷加快，因此，需要在短時期之內投入的人力、物力、財力呈不斷上升之勢，在增加產品開發風險的同時，也使研發成本顯著上升。

2.4 研發人才分布松散

新能源汽車行業人才需求的大幅增長，增強了優秀、成熟的研發人才的流動性，在一定程度上加大了對人力資源的消耗［4］。從實際情況來看，新能源汽車行業的研發人員及研發單位分布不夠平衡，主要匯聚于一線或發達的沿海城市，對于我國中部、西部地區的車企來說，將面臨更大的人才缺口。

3 云計算在新能源汽車研發系統中的應用

3.1 云計算在新能源汽車基礎實施層的應用

在新能源基礎設施層中主要集合了計算機存儲、網絡設備等多種硬件資源和企業日常運營、管理和服務的軟件資源。根據新能源汽車企業規模的不同可以區分為私有云與混合云。

在私有云中，主要針對規模較大的新能源汽車企業，企業內部能夠建立起屬于自己的云計算服務平臺，需要企業具備較高的IT 資源與能力。通常情況下，新能源企業具備強大的資金實力，可以購買到適合的軟硬件資源，但是，對資源的使用仍舊存在最大峰值的問題，需要滿足最大峰值的同時，在低谷期會造成軟硬件資源的限制，導致成本的增加［5］。構建企業內部私有云，可以加強企業對各項資源的控制能力，使運用過程中的成本降低。與之對應的混合云，更適合中小型規模的新能源車企，兼具私有云和公共云的優勢，車企可以把保密性文件儲存在內部系統中，對外交流的非保密文件儲存在公共云中，便于各類資源的區分和保護，實現綜合高效利用資源的目的。與不加區分將資源全部存儲在公共云相比，安全性得到了大幅提升，特別是對于新能源車企來說，內部資料和技術大多屬于保密的級別，由此可見，混合云是目前適合中小型車企的云計算模式。

3.2 云計算在新能源汽車基礎應用層的應用

3.2.1 內部云服務

在新能源汽車內部云當中，重點突出在于進行產品設計時內部各部門之間、上下級之間所進行的溝通和交流，以及工作中的銜接是否順暢。在新能源車企中使用云計算技術，可以幫助車企建立起整體覆蓋研發過程中各個企業的協同聯動機制，使新能源汽車研發和制作中的各個環節，如零件供應、汽車銷售、項目研發等部門的工作人員形成緊密合作的工作機制，使新能源汽車研發中的資金能夠得到充分的利用，并能夠科學、合理配置生產研發中的人力資源，做到“人盡其用”，最終實現多方獲益的成果［6］。

利用新能源汽車內部云服務可以對相關信息和資源實現整合與共享，能夠更好地解決在汽車研發過程中部分部門信息滯后的局面，也能夠使內部各個部門保持高效協作，顯著提升工作效率。例如，在新能源汽車研發階段的采購環節中，傳統的采購模式主要表現為利用電話、郵件等方式和各供應商進行溝通和商討，在此過程中，經常出現信息延誤或遺漏的問題。在這種情況下采購結束后得到的實際質量和預期之間容易存在一定的差距，或者某一材料儲備過多或不足的問題頻發，這樣就容易造成新能源汽車生產計劃受到此類不可控因素的影響，導致生產過程的延長，極大地降低了生產的工作效率和工作質量。

在新能源汽車企業中引入云計算技術打造內部采購云平臺，可以具備如下優勢：a. 在研發階段下達采購任務之前，需要由采購部門工作人員與相關方面進行充分的溝通和確認，聯系產品或材料供應商，向其提供訂單中的具體內容，及時獲得來自供應商的反饋，有助于提升采購工作效率，進一步縮減溝通成本。b. 在日常工作中，采購部門人員無需進入倉庫實際查驗庫存狀況，可以對供應商開放部分權限，使其能夠利用新能源車企云平臺實時查看倉庫中相關物資的庫存情況，在獲得訂單數量的情況下及時地向車企倉庫進行補貨，如果某一物資數量超過預設數量，需要及時停止供應。采購部門需要在云平臺中進行檢查和巡視，便于結合車企內的實際生產情況及時地調整訂單中的不合理之處，從而有效地減少由于庫存數量過低或過高導致的一系列問題［7］。c. 通過使用云平臺，便于企業內部財務部門對采購部門的財務狀態進行監督和管理，財務部門工作人員可以和供應商進行溝通，直接查詢、核對其發貨數量，在確定數額之后取得對應的發票，能夠省去以往通過采購部門進行聯系的中間環節，極大地縮減了在產品款項、發票方面所需要的時間和精力。

3.2.2 外部云服務

目前，新能源車企中普遍存在研發項目較多、低價值研發項目占比較大的問題，同時受到高級研發人才流失嚴重、分布不均勻等問題的困擾，急需對現有各項資源進行梳理和有效整合，使車企能夠盡早明確重點業務從而進行專業化制造。

利用云計算技術，可以在新能源車企內部建立成體系的OA 辦公系統，有助于內部各部門工作的高效展開；另外，可以將研發過程中的部分任務進行外包并建立相關的外包系統，能夠比較明顯地緩解當前階段新能源車企研發工作的部分困境，如無法將車企內部的各項閑置資源進行有效的利用，以及內部人力資源及軟硬件設施成本持續上升對企業發展造成的壓力等。

新能源車企外包云平臺實際是一種利用云計算技術構建的新型研發生產模式，將目前車企的各項優勢資源進行明確從而找到企業下一步的核心任務，可以將企業的部分非核心任務進行外包，由其他研發技術的供應商來完成這部分工作，從而降低企業自身的研發壓力。比如，某新能源汽車企業將自身資源進行集中并進行整合，已經能夠完全掌握對汽車發動機等核心部件的技術，那么該企業可以將非核心的研發任務進行篩選，外包或半外包給其他有能力的供應商或服務商。在此，需要注意的是，企業并不能完全“抽身事外”，需要提前對設計方案進行制定，對其中具體的參數，如產品性能、質量標準等進行明確，確定產品外形等關鍵內容，由承擔該業務的供應商按照特定的要求進行研發工作［8］。

3.3 云計算技術在新能源汽車服務提供層的應用

新能源車企利用云計算技術將各類資源和服務提供給用戶，以滿足不同用戶對于服務的差異化要求，現階段該服務主要包括基礎設施服務、平臺服務和軟件服務三種形式。

a. 新能源汽車需要向用戶提供基礎設施服務，企業能夠在線使用云計算技術實時查詢相關信息和數據，主要包括計算機存儲和計算機分析等方面的各項功能。這可以滿足新能源汽車企業研發人員進行深入分析和計算的要求，有利于財務人員對相關數據進行統計、核算，滿足辦公的需要，顯著降低企業在基礎網絡設施等方面的資金、資源的投入。

b. 新能源車企利用“平臺即服務”可以向汽車企業用戶提供滿足基本需求的運行環境，利用該服務模式，廣大用戶可以和自身需求相結合在云計算平臺中進行功能的創建與測試，條件許可下還可以進行安全部署應用和相關服務活動等，充分發揮其高效率的優勢。與傳統汽車企業利用開發平臺進行服務和應用的部署相比，“平臺即服務”的成本相對更低，且和各類環境的適應能力更強，特別是能夠滿足新能源汽車企業特殊性、個性化的研發需求。

c. 在“軟件即服務”模式中，可以向新能源汽車的企業用戶提供各類軟件的支持服務，確保其能夠順利運行。在該平臺中，用戶無需自己下載安裝各類應用程序，而是由各個軟件供應商將各類個性化應用軟件上傳至云平臺中，新能源汽車用戶根據自身需求有選擇性地下載某一軟件，或者通過付費的形式使用其中的部分功能。

一般情況下，新能源企業在云計算平臺中所提供的服務可以通過互聯網向用戶提供，用戶可以根據自身情況，選擇使用智能手機、電腦等終端及時獲取有關服務。在云計算平臺中還能夠實現多元化的交互，有利于用戶的準確操作。對于新能源企業來講，還可以將云平臺的用戶交互區分為不同的模塊。其中用于進行日常交流的模塊主要為了企業中各部門的高效交流，通過討論模塊，便于不同的部門對相關事項進行深入討論，利用協作分享模塊來促進研發階段內部各部門進行資源的分享和任務的協作。

4 結語

經過一段時間的發展和應用，云計算技術在新能源汽車中特別是在研發系統中的廣泛應用得到了業內的一致認可，該技術對于新能源汽車具有深遠的影響和意義，是促進新能源汽車產業生存和發展的牢固根基。

參考文獻：

［1］張娟，賀可勛云計算技術在汽車研發系統中的應用分析［J］技術與市場，2019（1）：166.

［2］蘇靖棋編譯基于云計算的列車運行控制系統診斷中心［J］現代城市軌道交通，2020（8）：50-52

［3］張亞偉運用云計算服務用戶操作對接汽車信息化平臺系統研究［J］大眾標準化，2020（4）：76-7

［4］林琛，班定東，覃良純，等云計算在汽車領域的應用［J］現代工業經濟和信息化，2022（2）：19-21

［5］曹勇，張玉文，龔艷基于大數據和云計算的車輛智能運維模式［J］城市軌道交通研究，2020，23（4）：69-73

［6］張連勇基于云計算的智能電網調度平臺研究［J］貴州電力技術，2021，24（2）：34-40

［7］徐孟龍，李俊，劉慧文，等基于云計算大數據分析技術的電動汽車充電監控系統［J］物聯網技術，2022，12（2）：51-55

［8］董金山大數據在新能源汽車領域的應用試析［J］汽車測試報告，2021（22）：146-147

作者簡介：

李啟超，男，1992 年生，講師，研究方向為計算機軟件理論。