软硬件并行管理方法在48V微混系统开发中的应用

1 简介

48V微混系统是由混动系统控制器，48V功率型电池，带逆变器(控制器)的48V发电/电动一体机，以及DC-DC电压转换器组成。电机布置在发动机前端的P0形式48V微混系统，如图1所示。发动机皮带将电机与发动机曲轴相连接，电机可以通过皮带传递驱动力给发动机，发动机也可通过皮带驱动电机发电，可以降低整车的油耗，且整车成本增加有限，性价比高。

在48V微混系统开发过程中，对项目管理方法也提出更高要求，既要开发好硬件性能，又要兼顾好软件功能，以实现启停、智能充电、制动能量回收、电动怠速等混动功能，并满足整车网络安全、功能安全等要求。这就要求项目管理者掌握一套软硬件并行开发的流程和方法，以满足48V微混系统预设的性能目标和成本目标。

如图2所示的软硬件并行开发体系，可以看出无论是软件还是硬件，其设计开发思路都是按照从整车逐层分解至零部件及控制器级别的顺序，而验证顺序则正好相反。软硬件并行管理方法，就是以整车性能为总体目标，集合软件和硬件项目管理的流程和方法，统筹协调资源，使软、硬件的开发验证工作协调有序，共同服务于总体目标的实现。

2 软硬件并行项目管理方法应用

2.1 目标制定

项目目标管理，通常也被看作是项目范围的框定。我们大致可以从项目投入的资源，项目完成的目标时间，开发产品的成本，性能目标等多个角度来科学的设定项目的范围。

汽轮机回热系统是汽轮机原则性热力系统最基本的组成部分。目前，汽轮机回热系统的理论研究和工程实践均已十分成熟，汽轮机回热系统设计多采用定型系统，如1000 MW机组一般配置8级回热系统。回热系统总级数和锅炉最佳给水温度是影响汽轮机回热系统热经济性的主要因素[4]。

在48V微混系统开发项目中，我们确定好项目关键目标如表1所示。

在此项目总体目标的框架内，如表2所示，我们将目标进一步分解并指导产品的软、硬件定义。

缺血性脑中风可归属于中医学“中风”范畴，其病位在脑，病性是本虚标实之证，以气虚为本，痰浊、瘀血阻滞脉络为标[4] ，故而在治疗上应以治气、治痰、治血。笔者在西医常规综合治疗的基础上，再以《永类钤方》中的大八风汤进行加减治疗，方中以党参、黄芪、茯神、炙甘草补气，以紫苑、陈皮化痰，当归、川芎、赤芍活血化瘀，独活、秦艽、地龙祛风通络，五味子养阴以防祛风活血化痰等药伤阴之弊，炙甘草又可调和诸药，全方合用，共奏益气通络、祛风养阴、活血化瘀、化痰散结的功效，祛邪扶正，标本兼顾。综上所述，采用大八风汤加减治疗缺血性脑中风，效果较好，故值得推广。

从微观的进度管理角度看，如图4所示，我们利用甘特图来跟踪软、硬件的开发进度。即将软、硬件开发验证任务分解成更细致的步骤，计划好每个步骤的开始和完成时间，按照每周一次的频率跟踪各项任务的进度并适时调整计划。遇到影响进度的问题时，我们一方面会通过增加资源来提高已延迟任务的完成速度，将延误的时间抢回来；另一方面会评估延迟任务对下游任务的影响，尽量按照原计划开始下游的任务，确保整体进度的影响受控。对于处于追赶状态的任务，我们会制定更加精细的日计划，做到每日跟踪和调整计划。

相对于传统枯燥的说教式教学而言，信息化教学可以给学生提供可视化的教学情境，学生可以用眼睛看视频，用耳朵听声音，用心去感受其中的情感和内涵，其趣味性相对于前者有很大的提升[1]。在这个过程中，学生可以充分感受语文知识的魅力，其课堂参与积极性也会因此得到有效的提升。

2.2 时间管理

汽车产品的质量决定了产品在消费者中的口碑和认可度。如表3所示，在项目关键节点设置质量阀评审，确保软、硬件设计质量、交付质量、验证质量。硬件各阶段产品设计完成后，通过质量阀评审来确保该阶段设计的质量：包括产品关键特征的确认，硬件设计在行业内的竞争力，DFMEA/DFSS计划及进展, CAE分析计划及结果，验证计划和结果，设计准则和材料规范的符合性，设计开发中的关键问题等。

从宏观项目规划的角度看，在48V微混系统的开发项目中，如图3所示，将硬件设计分解为满足功能的设计、满足性能的设计、满足量产要求的设计三个阶段；而控制器的软件开发采用迭代开发的方式，按照软件成熟度分为初始软件、50%、63%、65%、80%、99%、100%等节点。在项目节点的设置上，软、硬件设计成熟度相互匹配。初始、50%、63%的软件用于支持硬件性能设计的开发及验证，而65%之后的软件用于支持硬件量产设计的开发及验证。我们通过设置多个软、硬件集成验证的节点，来同步软、硬件的开发节奏，以避免因软、硬件开发节奏不同而导致的任何一方的空置等待时间。

我们将项目总体目标记录在项目宪章中，在后续每个阶段的项目质量阀评审中检查这些指标是否依然满足。

由于软件具有迭代开发的特点，在48V微混系统开发过程中将有许多版本的软件需要批量刷新到所有台架和整车上去。如果软件验证不充分，新版软件释放后会发生软件无法刷新，刷新后无法通讯，或者因报码无法运行的情况，进而会严重影响到台架和整车上的开发和验证进度，是必须避免的。一方面我们通过整车控制器软件释放流程，来确保整车近40个控制器模块在相同的节点升级，避免个别控制器软件升级后与其他控制器发生不兼容的情况。另一方面，尽管控制器软件在释放前已经完成了软件单元测试，集成测试和软硬件系统测试，但是考虑到整车多控制器的动态交互以及总线负载的变化影响，我们还是要求新软件在一台整车上完成软件刷新、通讯诊断，基础功能和整车安全等级测试。尽管这需要投入更多的人力和时间，但是能够避免大批量试验用车和台架因软件刷新问题或兼容性问题导致的开发进度延误，对整体开发进度和质量来说是必要的。

2.3 质量管理

汽车产品开发是庞大而复杂的系统工程，需要各系统互相协作，这就需要一个总体项目进度要求来规范。项目时间管理就是依靠这样的流程来保证项目在规定的时间内完成产品的开发任务。

由于汽车行业电气化转型加速，加之公司严格的财务制度与采购制度，48V系统产品物料成本低于产品成本的目标。为了使产品的物料成本保持竞争力，探索使用软件更改方案来代替成本增加的硬件解决方案。例如当遇到怠速抖动问题时，通过软件限制48V电机发电扭矩，从而减小抖动的激励能量，这样避免了添加动力总成减震支架所带来的成本增加；再如通过在软件上增加混动系统控制器的路由功能，帮助BMS转发报文，从而避免增加一个路由器的成本。

除了上述各子系统质量检查以外，我们还需要严格遵守“设计-验证-释放”的流程，确保软、硬件释放质量。如图5所示，建立48V微混系统软硬件设计释放流程。

旅游者、旅行社和地方管理部门的故意无视以及旅游者的默认补偿行为导致了一个后果，那就是低价旅游的囚徒困境○16。囚徒困境的本质是个体理性导致了集体的非理性。对于旅游者、旅行社和地方管理部门来说，故意无视是一种理性行为——为自身利益着想，旅游者的默认补偿也是一种理性行为——修复内疚心理，弥补对方损失。但是，这种理性行为导致的结果是无序竞争和市场乱象，最终损害了所有利益相关者的利益。2015-2016年即使在中国政府与韩国和日本产生摩擦的情况下，韩国和日本旅游市场仍然火爆，其中一个很重要的原因就是旅游市场乱象导致了旅游者的不信任。

2.4 成本管理

在项目范围定义阶段，我们便已经预估了项目的成本信息，包括项目研发投入，生产投入和物料成本。然而因为项目开发的周期很长，在项目开发期间任何外部和内部因素的变动，都可能对项目成本造成影响，使项目成本上下波动。因此我们需要对项目成本加以全过程的监控和管理。

如臧僖伯所论，为政者应当把一切“物”与“材”纳入“礼”中观之，无礼外之事，亦无礼外之物、逾出者即为“乱政”。礼的主要作用在“整民”，《鲁语》此云“正民”[注]徐元诰撰、王树民、沈长云点校：《国语集解》，北京：中华书局，2002年，第144页。 ，按“正班爵之义，帅长幼之序”，此处意为示之以正。王引之《经义述闻》以“物”训为类，故有法则之义。[注][清]王引之撰、虞思征、马涛、徐炜军等点校：《经义述闻》，上海：上海古籍出版社，2016年，第1870页。 隐十一年《左传》引“君子”语曰：“礼，经国家，定社稷，序民人，利后嗣者也。”这句话高度概括了礼的作用。

如图6所示，依据多年项目开发经验而建立的人力资源模型，结合48V系统开发工作量计算出项目所需的研发投入，包括人工、设施、材料、外包服务、项目运营等方面费用。在项目运行实施过程中，我们再通过采购需求审批制度来管理预算费用的花销。财务专员每月统计预算的使用情况，并核对实际花销与预估花销的偏差，评估预算结余的风险。一旦出现预算结余风险，将向项目经理报警，并寻求解决方案。

软件各阶段开发的质量阀检查：包括功能定义/控制架构完成度，软件功能实现计划及状态，控制器集成计划及状态，软件测试计划及状态(包括单元/集成/系统/整车测试)；测试覆盖度和完成度的审查，软件开发中关键问题及应对措施等。

选取我院2017年06月～2018年06月进行了不稳定性心绞痛以及非ST段抬高心肌梗死治疗的患者进行研究，采取数字随机法将所有的患者随机地分为对照组和观察组，各40人。对照组中有男17名，女23名，年龄51～76岁，平均（63.5±4.9）岁。观察组中有男21名，女19名，年龄53～77岁，平均（62.9±5.1）岁。所有患者的年龄、性别等等一般性资料均不存在统计学意义。

2.5 变更管理

设计变更对于产品研发是经常需要面对的，但由于当前汽车产品软硬件交织，需要建立一套清晰的设计变更管理流程，如图7所示，以做到充分评估和清晰追溯。

通过设计变更管理流程，我们对每一次设计变更都做了详细的评审，建立完整的设计变更检查清单，如表4所示，包括变更原因，变更方案，变更潜在失效模式分析，变更内容的验证，变更成本影响，变更时间周期等。变更内容将在系统中流转，获得各个相关部门包括工程设计，财务，采购，制造等项目成员的审批后才由项目经理批准，之后流转到物流，采购，制造，售后等部门进行执行。通过零件信息维护系统记录和追溯软、硬件零件号变更历史。

结合上述流程，例如当我们为了解决电机低温啸叫问题而增加电机转子磁条数量时，电机转子的转动惯量发生了变化，于是我们采集了新电机的效率Map，见图8，识别其效率的变化，进而识别出混动标定需要在新电机上重新校核和修改。

项目成员的流动和变更也是不可避免的，新的项目成员对开发历史和开发流程不熟悉，会影响开发的效率和进度。如果因工作交接的失误导致一些未关闭问题的遗漏，将对项目的质量造成更大的风险。因此需要加强新老成员交接过程的管理，通常会要求新老成员交接过程至少保证1个月的时间。项目管理人员会组织交接会议，面对面确认遗留问题清单已逐项转交给新成员手中，这样可以有效避免问题的遗漏或搁置。

3 总结

以上介绍了软硬件并行管理方法在48V微混系统开发中的应用实践。该方法集成了软、硬件开发流程和管理手段，从整车性能需求出发，科学设定软件和硬件的开发目标，协调有序的开展软件与硬件的开发工作，使开发周期更加紧凑；通过严格审查交付物并加强验证环节工作，不断提高开发过程的质量；依靠设计变更管理流程，做到对变更的充分评估和清晰追溯，降低项目风险；发挥软件和硬件的优势互补，不断提高产品成本的竞争力。依靠软硬件并行管理办法，我们高效高质的达成了项目预设的整车动力性，舒适性，燃油经济性目标。

[1]谭珂,靳晓雄.对项目管理在汽车产品开发中应用的探讨[J].上海汽车,2002(06):13-15.

[2]黄海军.论矩阵式项目管理在汽车产品开发项目中的应用[J].轻型汽车技术,2010(10):64-67.

[3]张伟.项目管理技术在汽车产品开发中的应用探讨[J].企业技术开发,2014(03):8-9.

[4]陈玮, 杨阳.48V轻混系统的应用现状及展望[J].电子测试,2021(08):120-121.