激烈競爭與技術(shù)革新催生車輛功能開發(fā)新范式

作者：Megan Lampinen

軟件定義汽車（SDV）的興起與電動(dòng)化趨勢正重塑車輛研發(fā)范式。系統(tǒng)復(fù)雜性呈指數(shù)級(jí)增長：當(dāng)今部分車型已搭載超過1億行代碼、150個(gè)電子控制單元及3000枚半導(dǎo)體芯片。而內(nèi)燃機(jī)向混動(dòng)及純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型更使復(fù)雜度加劇。面對(duì)集成化多ECU系統(tǒng)，需對(duì)數(shù)千個(gè)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定以實(shí)現(xiàn)續(xù)航、性能與壽命的最優(yōu)平衡，這項(xiàng)任務(wù)極具挑戰(zhàn)性。

ETAS（博世100%控股子公司）集成標(biāo)定與應(yīng)用解決方案領(lǐng)域副總裁Gerit von Schwertführer指出：“純電動(dòng)汽車在續(xù)航、能效和熱管理方面帶來了不同的挑戰(zhàn)，而混合動(dòng)力汽車則兼具這些挑戰(zhàn)以及內(nèi)燃機(jī)排放標(biāo)定的復(fù)雜性?！彼M(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：“很顯然，團(tuán)隊(duì)無法再依靠傳統(tǒng)的工作方式來管理這些系統(tǒng)的設(shè)置與標(biāo)定。”

盡管復(fù)雜性日益攀升，但開發(fā)周期卻需持續(xù)壓縮。傳統(tǒng)車企已習(xí)慣于每六至八年推出一款全新車型，期間還要進(jìn)行一次中期改款。而中國新興車企以軟件為核心的開發(fā)模式，進(jìn)一步抬高了行業(yè)門檻。“部分中國主機(jī)廠正致力于實(shí)現(xiàn)12至15個(gè)月的開發(fā)周期——從項(xiàng)目啟動(dòng)到量產(chǎn)開端，"von Schwertführer指出，"市場正在適應(yīng)這種創(chuàng)新速度。歐洲或許能接受四年等待一次改款，但在中國若遵循此節(jié)奏，必將出局。

一、車輛復(fù)雜性持續(xù)攀升

對(duì)電動(dòng)汽車而言，上市速度尤為關(guān)鍵，因?yàn)殡姵嘏c充電技術(shù)飛速迭代，當(dāng)前的前沿技術(shù)很快便會(huì)過時(shí)。提升研發(fā)效率同時(shí)能顯著節(jié)約成本：“若能將新車上市速度提升一倍，成本必然大幅降低。因?yàn)檠邪l(fā)周期縮短一半，便沒有足夠時(shí)間消耗翻倍的開發(fā)資金。”

二、攻克多ECU標(biāo)定難題

Von Schwertführer認(rèn)為，在這一復(fù)雜多變的環(huán)境中取得成功的關(guān)鍵在于打破部門壁壘，在開發(fā)過程中引入更多自動(dòng)化與人工智能技術(shù)。以軟件為核心的開發(fā)范式是一個(gè)理想的起點(diǎn)?！叭狈@種范式，復(fù)雜性將呈指數(shù)級(jí)增長，”他在接受《Automotive World》采訪時(shí)表示，“這意味著開發(fā)周期延長或團(tuán)隊(duì)規(guī)模膨脹，而這兩者都不可取?！?/p>

然而，實(shí)現(xiàn)以軟件為中心的愿景，與全系統(tǒng)精準(zhǔn)測量和標(biāo)定能力密不可分。若缺乏精確數(shù)據(jù)及參數(shù)微調(diào)手段，即使最創(chuàng)新的軟件架構(gòu)也會(huì)失效。此時(shí)，強(qiáng)大測量標(biāo)定工具的關(guān)鍵作用便凸顯出來，它們構(gòu)成了高效、多ECU系統(tǒng)開發(fā)的基石。

ETAS正通過一系列ECU訪問技術(shù)方案助力開發(fā)者應(yīng)對(duì)速度與系統(tǒng)的復(fù)雜性挑戰(zhàn)?！皟?yōu)化實(shí)現(xiàn)多ECU標(biāo)定是最大挑戰(zhàn)之一。這需要能測量每個(gè)ECU的系統(tǒng)，為全面掌控所有關(guān)鍵參數(shù)奠定測量與標(biāo)定基礎(chǔ)?！盓TAS的ETK（拓展測試與標(biāo)定）可作為發(fā)動(dòng)機(jī)及變速箱ECU開發(fā)應(yīng)用的通用接口。

建立物理基礎(chǔ)后，團(tuán)隊(duì)需獲取來自各個(gè)ECU與傳感器的同步數(shù)據(jù)?！靶枰豢钪醒肟刂栖浖?，以簡潔方式統(tǒng)攬所有數(shù)據(jù)流。開發(fā)者能直觀查看數(shù)據(jù)流、可調(diào)參數(shù)及實(shí)時(shí)反饋?！彼忉尩?。

三、我們的工具，特別是INCA，完美適配12-15個(gè)月開發(fā)周期

在此基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步引入自動(dòng)化與AI支持?！袄脺y量數(shù)據(jù)通過機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算系統(tǒng)模型，能輕松定位所有關(guān)聯(lián)參數(shù)并找到最優(yōu)解，甚至在多個(gè)局部最優(yōu)解之間實(shí)現(xiàn)平衡。"

INCA（集成標(biāo)定與應(yīng)用工具）是ETAS的核心標(biāo)定平臺(tái)，目前全球用戶超5萬，并擁有配套工具生態(tài)。例如，用于實(shí)現(xiàn)標(biāo)定流程自動(dòng)化的INCA-Flow，以及支持AI優(yōu)化標(biāo)定設(shè)置的ASCMO（高級(jí)標(biāo)定、建模與優(yōu)化仿真）。

該解決方案已被整車廠、一級(jí)供應(yīng)商及工程服務(wù)提供商廣泛采用。"幾乎沒有一級(jí)供應(yīng)商不使用INCA。"Von Schwertführer補(bǔ)充道。

四、工具帶來的變革效應(yīng)

此類工具的影響可能非常顯著。Von Schwertführer預(yù)估ETAS方案最高可提升30%開發(fā)效率，同時(shí)強(qiáng)調(diào)具體效果因用例差異和現(xiàn)有工作模式而異。

無論具體數(shù)值如何，整體效率提升為加速開發(fā)創(chuàng)造了條件?！斑@意味著我們的工具，尤其是INCA，能完全支持12-15個(gè)月的開發(fā)周期?！彼麖?qiáng)調(diào)。

這對(duì)傳統(tǒng)車企來說十分利好：目前全球電動(dòng)汽車品牌涌現(xiàn)，僅中國就有百余家。隨著電池技術(shù)逐漸成熟，在市場中脫穎而出會(huì)變得愈發(fā)困難，僅靠續(xù)航與充電時(shí)間難以實(shí)現(xiàn)差異化。

“若所有企業(yè)都聚焦這些維度，很難形成領(lǐng)先優(yōu)勢?！盫on Schwertführer警告道。許多電動(dòng)車品牌已開始通過整車設(shè)計(jì)或車載信息娛樂功能來實(shí)現(xiàn)差異化，而下一主戰(zhàn)場可能轉(zhuǎn)向車輛動(dòng)態(tài)性能。

他以寶馬最新發(fā)布的“新世代”（Neue Klasse）平臺(tái)首款車型iX3為例，說明通過優(yōu)化轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸掛與動(dòng)力總成所能實(shí)現(xiàn)的潛力：“當(dāng)找到全局最優(yōu)解，就能形成獨(dú)特駕駛行為體驗(yàn)，從而脫穎而出。主機(jī)廠將日益重視通過動(dòng)態(tài)性能設(shè)計(jì)傳遞品牌價(jià)值。”

無論是車輛動(dòng)態(tài)性能還是電驅(qū)系統(tǒng)，以AI驅(qū)動(dòng)的軟件中心開發(fā)方法都將為企業(yè)贏得競爭優(yōu)勢，但這需要對(duì)傳統(tǒng)策略進(jìn)行徹底重構(gòu)，并伴隨風(fēng)險(xiǎn)。

“敢于冒險(xiǎn)是中國市場的重要特征，”Von Schwertführer總結(jié)道，“關(guān)鍵問題在于，西歐和美國等安全導(dǎo)向型市場能在多大程度上接受并建立風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)機(jī)制?！?/p>