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“想清楚再干”,还是“先干了再说”?敏捷开发模型提供新思路

发表时间:2023-12-10 10:03:01

文章来源:炫佑科技

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菏泽炫佑科技

“想清楚再干”,还是“先干了再说”?敏捷开发模型提供新思路

文字| 王一凯 桂陵丰祖欣然 曹禺

编辑| 王静宜

软件定义汽车已成为汽车行业的共识。 软件深度参与车辆定义、开发、验证、销售、服务等流程,并不断变革和优化各个流程,实现体验持续优化、流程优化、价值创造。

在面向软件的组织方式下,传统的软件开发模型显得过于复杂和庞大,在响应灵活、不断变化的客户需求时显得冗长和拖延。 这反映在结果中。 即使主机厂将软件提升到企业战略的高度,但仍会出现战略不明确、关键控制点组织分工不明确等问题,导致整个组织在数字化转型和软件技术开发方面举步维艰。 现场决策失败。

因此,起源于科技行业的敏捷开发模式逐渐被初创车企采用,并逐渐蔓延到整个行业——将软件架构模块化,形成标准化、即插即用的组件,以适应汽车的快速迭代。软件产品。 ,达到节省开发成本、提高开发效率的目的。

相应地,车企需要在组织与流程、资源与能力、心态与文化等方面做出调整。 我们认为,传统车企向软件转型需要提升开发流程的敏捷性,提高组织的灵活性。 具体涉及到五项核心能力,经历了三个关键阶段。

01

研发投入巨大,但高效吗?

我们发现,整车厂和主要高科技制造商在软件研发方面的支出存在明显差异。

谷歌每年的软件研发支出为320亿美元,苹果为220亿美元,在所有统计对象中遥遥领先。 在汽车制造商中,大众集团及其软件公司在软件上的支出*多,每年达35亿美元; 其次是丰田,每年产值 20 亿美元; 梅赛德斯、斯特兰蒂斯、宝马、福特、通用汽车等老牌汽车制造商每年在软件研发上花费约8亿美元至15亿美元。

我们注意到,特斯拉、蔚来、蔚来等初创车企也致力于大力投入软件研发。 每年花在软件上的钱分别为7.5亿美元、6亿美元和5.5亿美元。 投资规模甚至超过一些传统OEM。

车企整体投资规模与销量有着密不可分的关系。 这也是全球汽车销量前两名的大众和丰田在软件研发投入上也领先行业的原因之一。 因此,研发效率,即每辆车的软件研发支出,是一个同样值得注意的指标。

数据显示,和来、蔚来的自行车研发成本*高,超过1000美元。 每辆车的软件研发成本分别为1500美元和1100美元。 当然,这是因为两家初创车企的销量还比较小。 在整体投资规模较大的前提下,单车成本无法摊薄。

一个更令人担忧的信号是,传统车企的自行车研发成本高昂。 例如,奔驰的单车软件成本为750美元自动化软件开发,宝马的单车软件成本为400美元,大众集团及其软件公司的成本为350美元。

传统汽车厂商的自行车研发成本较高。 这背后有三个原因。

首先,传统主机厂在新技术领域尤其是软件技术方面的投入和成熟度不高。 其结果是,即使软件上升到企业战略层面,在关键控制点仍然会出现战略和组织分工不明确的情况。 情况不明。

以德国汽车制造商为例,新成立的软件部门的关键人员往往来自传统汽车背景甚至硬件工程背景,这使得整个组织在数字化转型和软件技术开发相关领域的决策效率低下。

另一个更直接的影响是,软件相关智能网联功能的开发周期无法在保证高可用体验和及时更新的同时,与传统硬件周期有效协调。 这一系列的“运作不畅”可能会进一步造成产品管理、生产乃至营销系统的堵塞,造成不可避免的管理成本。

我们在初创企业中看到的精英团队主义和明星产品管理主义,是基于团队的主观能动性、组织的敏捷性和精英导向的企业文化。 对于这类企业来说,软件研发投入较高的主要原因是对自研比例的追求,以及前期过度的“学费型”投入。

以蔚来为例,其在软件领域的组织能力也经历了较长一段时间的探索,对“想要什么样的数字化体验”、“软硬件载体及环境选择”有着深刻的理解。 ,“自动”在“研究还是外包”、“需要什么样的研发协作组织”、“招募什么类型的人才以及如何激励”这些阶段从头开始没有捷径。

其次,双方对市场需求的理解也存在差异。

由于内部话语权和产品规划设计流程机制的影响,传统主机厂缺乏对客户需求和体验水平特别是创新功能和服务的系统定义,个人主观判断仍然占主导地位。

虽然普遍采用定期调查、第三方数据整合等方式收集大量数据,但用户需求盲点依然存在,获取数据的系统化处理和大数据分析能力有待提高。 即使能够在当前产品周期开始之前及时获得准确的客户洞察,多个部门仍然需要将洞察有效地转化为产品定义的需求,并将其融入到全生命周期管理流程中。

*后,在合作伙伴层面,传统主机厂的集中采购和集成路径不再适用于数字软件领域,导致需要在新的生态环境下重新探索与软件开发商、内容和数字服务提供商的合作。 模型。 这意味着建立一个新的供应商体系,包括能力评估要求、合作框架,甚至数字信息的合规运营。 每一次改变都会给制造商带来额外的运营成本。

▲ 实现以软件为中心的转型宏伟目标的成本要求

对于大多数日本、美国和部分欧洲汽车制造商来说,软件研发投入的比重并不那么明显。 或许就在于各厂商的战略雄心与实际实施计划之间的平衡。 虽然很耗时,但事实上,大多数主机厂更愿意“三思而后行”。

因为在打造软件能力和数字化产品体系的同时,必然会带来更多与终端客户的数字化接触点。 如何规范这些接触点的体验,使其能够传达一致的品牌信息和调性,并使这些额外产生的数字交互为自己所用。

在较小的范围内,这可以接管各条线的业务目标和策略,例如在线直销带来的增量销售和用户社区带来的用户粘性; 从更大范围来看,可以加速整个研发组织的数字化。 设计、测试阶段的仿真应用等转型,进一步打通软硬件周期,赋能技术创新。

基于这一愿景,我们可以预计,这些后来者整车厂在未来很长一段时间内可能会有更高的投资支出比例。

02

旧模式已显示出拖累迹象,而来自科技行业的新模式正在取而代之。

目前,应用V模型进行软件开发是汽车厂商的主流,也是汽车行业广泛应用的软件开发系统A-SPICE(和)的基石。

V模型将软件开发过程中的技术需求、需求分析、开发、测试环节排列成V形。 从整体,到架构层,到系统层,到功能层,我们进行需求分析,然后开始开发。 开发工作完成后,我们逐层进行从功能测试,到系统测试,到整车测试认证、系统集成工作。 。

通过应用该模型,汽车制造商可以对需求进行逐步深入的拆解和分析,开发完成后可以进行自下而上的验证和测试。 该模式能够很好地满足车企对大型、复杂系统和软件的管理需求,因此得到了欧美车企的大力推广和应用。 自2005年A-SPICE发布以来,越来越多的汽车主机厂不仅需要在自己的研发部门使用它,甚至开始要求其Tier1供应商在交付软件时应用V模型并遵守A-SPICE。 SPICE 标准。

但问题是传统的V模型软件开发过于复杂和庞大,在应对灵活多变的客户需求时显得冗长、拖沓。 随着中央计算架构的不断发展、OTA的逐渐普及、终端功能应用的不断增多,主机厂在与其他车企竞争的同时,越来越需要快速迭代软件版本以满足客户需求。 可以领先一步。

例如,一个完整的V模型开发过程通常需要12至18个月,V模型下的软件更新也需要3至6个月,这显然无法满足客户需求。 因此,主机厂开始引入敏捷开发(Agile)模式,希望在开发一些需要快速迭代的软件功能时能够快速满足消费者的需求。

什么是敏捷开发? 这是一个闭环的开发流程模型,从规划、编码、编译打包、测试、发布、部署,到反馈、调整和持续改进,*后回到规划流程。 可见,该模式的特点是以客户为中心、持续反馈、持续改进; 因为它不是像V模型那样每次都对收集到的需求进行分析和处理,而是分布式的、渐进的改进和调整。 因此,其软件开发和版本迭代时间也大大减少。

V模型和敏捷模型这两种开发系统在适用的软件功能、开发时间、灵活性以及对客户需求的响应速度方面有所不同。 例如,敏捷模型更常用于智能座舱、互联网等相关应用,而动力总成、电池等仍需要遵循V模型,可以通过敏捷方法迭代具体功能。

▲ V模型:端到端开发的典型实践

从长远来看,两者会共存,因此主机厂需要精通这两类开发系统。 对于V车型,近年来各主机厂已有不少应用; 对于敏捷模式来说,既然是从高科技行业引入的,传统主机厂还需要进一步掌握这个流程的运用,而带有互联网基因的新兴主机厂如特斯拉、“蔚来”(Nio、Ideal、Xpeng)等汽车厂商)等,已经能够比较好的将该模型应用到他们的开发工作中。

03

五项核心能力,三个关键阶段

基于敏捷开发模型的特点,我们分析了从开发测试到部署再到改进优化的端到端流程,提炼出15个实现卓越开发的赋能方法,帮助主机厂更好地实施敏捷开发。

15阶段赋能手段根据主机厂应用敏捷开发的熟练程度分为三个阶段,即“敏捷软件开发能力建设”、“可规模化的敏捷软件开发”、“敏捷软件开发”。 成为战略优势。”

**阶段*为重要,是第二阶段、第三阶段顺利开展的前提。 主机厂**阶段需要巩固自己的能力,包括面向功能的敏捷开发、面向功能的软件设计和架构、关键人才赋能的软件开发、端到端测试和集成的自动化更新机制以及持续的软件开发能力。已售车辆的更新和集成流程可以在中长期的第二和第三阶段发挥其优势。

接下来我们重点分析**阶段的五项重大举措。

首先,面向功能的敏捷开发意味着在代码阶段需要一个面向功能的敏捷开发组织。 其人员一般来自传统的部门架构,由业务部门、工程和软件团队的高级管理人员组成。 它由核心人员和开发工程师组成,但其工作风格以功能开发为主。

在职能分工上“想清楚再干”,还是“先干了再说”?敏捷开发模型提供新思路,不再强调企业内部上下级的汇报关系。 而是设立一个核心领导,负责项目规划、时间规划和职能整合。 其他人员包括:负责项目预算和资源分配的系统管理员。 测试工程师负责验证,软硬件工程师负责软硬件需求分析、方案设计和集成,客户需求服务工程师负责分析客户需求和方案规划,制造工程师负责需求对接和系统集成在硬件制造方面。 团队在敏捷开发的规划阶段一起工作,然后并行进行开发、集成和测试。

这种工作方式可以*大限度地以客户需求为导向,以产品为中心进行开发,并实现高性价比的持续迭代。

其次,除了开发团队之外,在编码阶段还需要考虑面向功能的软件设计和系统架构。 中央计算架构在这里发挥着重要作用。 虽然中央计算架构被各大车企多次提及,但真正应用于量产的平台并不多。 以特斯拉为例,其中心架构覆盖了与客户体验*相关的自动驾驶领域。 座舱娱乐领域和网络安全及车联网领域。 基于此设计,软件需求可以分解为车载软件和后端软件,并通过网关实现交互。

这样的中心平台架构可以实现通用的软件设计,用一个软件版本覆盖大部分在售车型。 综上所述,以中心平台架构为基础,高性价比的架构、高度通用的软件以及基于不同平台的定制模块软件可以帮助主机厂实现出色的敏捷开发。

三是还要在人才层面储备人才、培养人才、赋能人才,建立配套的人才机制,开发为关键人才赋能的软件。

在人才储备层面,需要建立完善的招聘和培养机制,保证储备具有全局观或某一模块专长的技术人才——包括车辆系统层面、应用层面、车联网方向、移动终端发展方向等;

在授权和控制层面,打造扁平化决策委员会机制,充分考虑技术因素和决策敏捷性。 决策委员会成员由各BU主要领导和技术负责人带头,其他相关方协助配合,确保决策会议得到有效记录。 会议结果的输出是产品功能的优先级排序;

在赋权机制层面,充分授权每一位工程师参与产品建议,充分调动每一位技术人员的积极性,确保全员参与产品改进的过程。

这样的人才机制可以大大提高流程效率。 通过将决策权交给真正有能力的工程师,可以*大限度地发挥人才潜力; 通过扁平高效的决策流程,我们可以快速响应消费者反馈和市场变化。

第四,建立端到端测试和集成的自动化更新机制。 持续集成和持续交付需要快速完成规划、编码、测试和发布的周期。 自动化测试和自动化发布是不可或缺的组成部分。 这个过程适用于每次提交,这意味着每次代码提交和合并都会经过自动化测试并成为新的发布版本。

以特斯拉为例,其在硬件、系统和整车层面建立了并行测试机制,依托开源软件工具打造自动化测试系统,在每次软件版本更新迭代后自动触发。 先后经过软件虚拟仿真、真实/虚拟周边环境中的硬件测试、真实周边环境中的系统测试、整车系统测试、真实道路测试。 硬件、系统和整车层面的所有测试都可以在20小时内完成,从而将整个测试时间控制在24小时之内。

这样的自动化测试机制提供了完全自动化的集中测试机制,可以让所有测试和集成在24小时内完成,并且可以在不改变已验证功能的情况下完成自动化更新。

第五,已售车辆的不断更新和整合也是卓越发展的重要组成部分。 根据软件开发的分支管理模型,典型的有软件开发、软件测试和销售管理三个分支(实际上可能还有更多分支),并对应一个单一的数据存储库。

以特斯拉为例,对于开发分支,软件构建阶段保证每周更新200次,测试集成阶段每周更新7次,完成率15%; 对于测试分支,在软件建设阶段保证每周更新30次,测试和集成阶段保证每周更新14次且完成率50%,现场部署阶段保证每周更新0.5次; 对于客户分支机构,软件构建阶段每周更新 20 次,测试和集成阶段每周更新 10 次且完成率达到 80%,实时部署阶段每周更新 3 次。

这种已售车辆的更新和集成模型以模块化的发布方式进行,可以保证根据发布的准备成熟度来集成或排除特定功能。 并且允许功能分支在单一存储库中随时更新,尤其是已售车辆的客户端功能保持80%以上的部署完成状态。

敏捷模型**阶段发展完成后,主机厂将完成向敏捷软件开发的初步转型,形成以下五项核心基础能力,即“敏捷软件开发可规模化”(第二阶段)、“敏捷软件开发成为战略优势”(第三阶段)打下坚实的基础:

1、以客户需求为导向,以软件功能为核心,贯穿规划、开发、集成、测试的敏捷组织架构。 确保全体员工以敏捷开发为核心愿景,长期合理配置全链路资源;

2、基于中心平台架构的模块化、通用化、定制化的软件设计系统。 以优异的性价比和适应性,帮助主机厂实现大规模扩张;

3、软件人才长期储备、培训和赋能体系。 激发精英人才潜力,提高流程效率,持续保证产品竞争力,为*终实现敏捷软件开发的战略优势提供长期的人才支撑;

4.高效的端到端、全自动、集中的测试和更新机制。 大幅缩短软件更新迭代周期,形成以敏捷响应市场为核心的软件开发战略优势;

5、已售车辆软件模块化持续管理和更新机制。 根据功能成熟度匹配*合理的发布周期,有效平衡功能部署完成率和优质的客户体验,降低售车管理复杂度,实现更快更平滑的规模扩张。

(作者为科尔尼全球合伙人、董事、项目经理、顾问;编辑:王静一)

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