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节省了超过一亿美元的保修成本--Ford Motor Company(福特汽车公司)

使用PLM技术管理车载软件,福特汽车大大减少了维修工作,并准备通过软件重要来深化节约。

车载消费性电子产品

汽车行业的创新,逐渐延伸到软件及电子领域。福特公司车辆解决方案高级经理Patrick Milligan说:“据基本的估计,现在车辆创新的60%在于软件及电子方面,但我们认为实际还应更高。”福特汽车的Sync特征就是一个典型例证,它是可选的车载通信及娱乐系统,可使司机对移动电话和数字音乐播放器进行免提的语音控制。

日益流行的车载软件及电子,对OEM产生了巨大影响。其中一家大型制造商开始关注售后服务及保修成本的控制。福特公司软件与控制系统工程部的技术主管Chris Davey用常见场景解释道:“当需要更换或修理有软件故障的电子控制单元(ECU)时,车载软件飞速增加的复杂性使经销商们很头痛。传统做法是用标准硬件替换,即将原有ECU从客户车上拆下,换上新的ECU。这种做法很不划算,而且更糟的是,拆卸及更换过程中,可能产生新毛病,如汽车吱吱不已,这绝非我们想要的。”有了诸如Sync之类的功能,可与通信和娱乐技术同步发展,每次需要升级软件时,无需进行昂贵的硬件替换工作。

日益增加的软件及电子,要求管理并大大缩短这些产品的生命周期。Davey说:“现在,我们需要对消费电子的生命周期进行管理的功能,需在6到9个月内交货,而传统的汽车生命周期为2到3年。”

另一影响是:每辆车所需的软件规模迅速增大。福特2005年的车型含有两百万到三百万行代码。现有的2007年及2008年车型平均含有六百万行代码。福特预测其2010年的车型将含有一千万行代码。鉴于所有软件的开发成本(主要由外部供应商进行编程),福特认为增加代码重用的数量,是软件开发的首要任务。

集成来自三级供应商的软件、并加以验证,也是一个问题。Milligan说:“虽然供应商对组件做了一定程度的验证,我们还必须将软件集成。我们需确保组件的兼容性,然后保证其完整性。”当前的另一个趋势----车载电子系统日益增强的依赖性,使集成工作复杂化。Davey解释道:“10年或15年后前,通常包括动力控制模块,或是传动控制模块,也许还有制动控制模块。但从那以后,分布式功能迅速增加,各模块通过网络进行相互通信。”一个典型例证就是自适应巡航控制,其中制动与油门控制模块相互作用。

Davey补充道:“今天,在一些高档车中,网络中有50到70个模块,这些模块中,60%到70%有依赖关系。”某一模块的软件更新时,OEM需注意到这种变更对其他模块产生的影响。

管理软件开发的新方法

 上述问题要求福特“采用新的经营方式、新的测试、验证、管理车载软件内容的方法”。Milligan提到:“这会对我们产品未来的质量及成本产生重要影响。”

福特使用In Vehicle Software(IVS)计划迎接挑战,此计划基于Teamcenter数字化生命周期管理解决方案,有Siemens PLM Software研发。福特已完成了Teamcenter的实施,来管理其机械开发工作,并对Siemens非常满意,这为选择Teamcenter作为IVS发布计划的合作伙伴,起了很重要的作用。福特负责软件、CAE与过程、方法与工具事务的全球经理Martin Baker说:“我们选择Teamcenter平台构建IVS的另一大重要原因是:希望确保解决方案的可扩展性,以便在全球范围内使用。”今天,北美、欧洲、亚太和澳大利亚的福特品牌汽车都在使用IVS系统。

本质上讲,福特与Siemens PLM Software能将以往共同的经验应用于在软件方面(例如:配置管理、选项和变型),PLM已经么能有效地管理福特的机械系统。考虑到软件,每一文件都类似于机械世界的零件。PLM实现了软件文件与车辆使用、被使用的车型和平台间的关联。IVS还实现了对软件文件重要属性(例如:编程协议、网络协议、内存大小、磁盘文件大小、硬件的内存地址空间等)的认识。验证算法可指出工程元数据、软件文件及其使用情况间的差异。

福特公司的许多软件由遍布全球各地的供应商进行开发,因此,供应商上传软件文件后,可使用Teamcenter对文件的常见问题进行自动检测。这有助于从源头发现错误文件,并在软件继续分发前,更正错误。可根据设置的要求,对头信息、内存占用情况、二进制文件格式、二进制文件零件编号,认证文档、测试用例和配置文件等问题进行检测。利用Teamcenter结构化的生命周期的功能,可贯穿错误发现早期到最后工程决议的整个过程,对关注领域内的变更,进行系统内的审计。

使用VIN跟踪软件

IVS采用了Teamcenter系统工程的功能,通过监控并跟踪软件的依赖关系,解决ECU之间的通信问题。Teamcenter可识别特定软件组件的使用位置,包括:使用的型、系列、变型,以及全球所处位置。IVS中的制造数据模型可以跟踪车间的固化信息,确保在车间、车型、变型及ECU类型的环境中进行制造时,固化正确的软件组件。

这有两大好处。首先,福特可对任意时刻发生的软件变更进行影响性分析。其次,通过车辆识别(VIN),福特可对客户每辆车的ECU进行追踪。

Teamcenter的北美服务中心具有下载功能,会将信息传送给全球各地的两万个服务站点。因此,无论何时需要变更,都可轻松地交流变更信息。Davey说:“这是一个强大的功能。若客户的故障车辆返回给经销商,而因某种具体问题不能在经销商处得到解决时,客服部门可使用VIN检索完整的软件物料清单一该车所有的工具。”

对单个软件组件进行跟踪的功能,也增加了全球车辆生产线上的软件重用。Davey说:“过去,我们需要重新生产或制造用于不同品牌、不同车型的软件。而我们看到,软件重用,也是汽车行业发展的一大良机。Teamcenter的优势之一是促进了信息的重用。Teamcenter的解决方案使我们无需任何变更,即可充分重用软件组件。”

节省了巨额保修费

IVS项目的第三个优势是:通过对软件重新编程,即可轻松更新车载电子。Baker说:“我们有IVS,还可将闪存应用于所有控制单元,因此,我们可对该区域重新编程。”对控制器重新编程要比更换硬件设备快得多,也减少了维修成本;同时,还消除了所需零件暂缺、车辆需离开车主送去维修、修理时造成吱吱声等修理后遗症的顾虑。使用IVS三年来,仅在北美,快速重编程功能就为福特节省了大笔资金。“降低保修费,对于我们很重要,我们起初只希望每年节省一百万到五百万美元,然而三年来,由于使用了IVS,对故障区域重新编程而不是更换模块,我们节省了过亿美元。”

精确的软件跟踪功能也减少了不必要的修理。现在,当经销商接到故障车辆时,可对其进行详细检查,准确识别当时车辆所配的软件,并利用此信息确定该车是否应当修理。Baker补充道:“事实上,我们对每两车都可做到那种水平的检查。事实证明,这对滤去不必要的修理很奏效,而传统系统下,可能要求更换硬件。”

今天的创新趋势表明:软件开发生命周期与机械生命周期同等重要。这正是现在福特正在进行的工作。Baker指出:“所有的OEM都面临着这种挑战,而且,机电一体化是在汽车行业保持竞争力的关键因素。像Teamcenter这样的工具,使我们能着手机械和软件的生命周期融合的事宜。”

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