架构技术—车企数字化转型的方法论

编者按：5月13日，由盖世汽车与AUTOSEMO联合主办的2022汽车行业数字化转型发展线上论坛·第二期正式举行。中汽创智基础软件专家李克受邀出席并发表以《浅谈架构技术对车企数字化转型的驱动力》的主题演讲，详细介绍了企业数字化转型与架构技术的内在联系，阐明了作者研究过程自身的思考与观点。盖世汽车根据演讲整理成文，以分享读者。

技术架构的演进推动了企业数字化的进程，实现了车企内外部生态的联动

在车企传统的应用中，企业是为车服务，以车的功能需求为导向，以内部生态为依托。在网联化时代和智能化时代，企业为人服务，以人的个性化需求为导向，以企业内外部生态为依托。

下图是企业的业务形态、数字化时代和架构模式的关系图。

随着业务内外部一体化形态到来，意味着数字化时代的到来，需要开放式架构的支撑。

总而言之，传统车企在数字化转型中需要架构技术做支撑，需要一个开放式的架构技术，比如服务架构/微服务架构，需要内外部生态资源为车赋能。

就企业数字化转型的关键性驱动力而言，李克认为：架构技术是车其数字化转型的方法论和指导实践。这里从架构设计的方法论全景来看“架构技术怎么对车企数字化转型进行赋能的”。

观点一：架构技术是车其数字化转型的方法论和指导实践

第一个阶段架构设计方法论聚焦企业的战略分析，它为数字化转型对接了企业的战略需求。从方法论的这个阶段的设计内涵可以看到，其承载了企业的远景、使命和目标，策划了企业的作战战略和战略能力来聚焦我们企业的关键业务价值链。

第二个阶段为数字化转型定义了创新的驱动模式。就是业务战略和IT战略这样一个双向的无限驱动模式。业务战略指的是企业的业务活动，IT战略是业务的数字化形态。通过业务的需求和趋势，来驱动IT技术实现自动化，以及技术的创新。同时IT技术也来支撑企业的业务创新，打造一个核心的商业价值链。

第三个阶段聚焦于企业的业务架构。通过企业的战略规划，在业务架构设计过程中通过业务设计，业务过程设计，能力设计，分析合作伙伴的关系，提炼企业的核心价值链和能力的战略布局，最终形成企业的全景信息系统，信息系统包括企业的应用实体和数据实体，这是企业业务的数字化具体体现。数字化信息系统的构建过程中，将我们业务中的一个个断点数字化链接起来，将业务中的一个个盲点数据化实现，为业务赋能创新奠定了基础。

观点二：架构技术赋能车企数字化系统的标准化特性

第四个阶段从架构技术方法论聚焦于企业IT架构的设计，核心是技术架构。其从三个维度看一下技术架构在数字化转型中怎么对数字化系统进行标准化塑造。

首先，架构这个名词来源于建筑业，它类似于城市的规划，或者一个建筑的规划蓝图，以及房间的结构图。软件的设计类比于房间的装饰，技术架构为软件设计划定了一个限制。

其次，技术架构从专业术语上来去分析，它是一个软件系统的基本物理设计特征（架构模型）和约束（架构标准）。

然后，就面向服务而言，标准化的形态是什么样的？基于应用范围不同，技术架构主流可分四个类型：包括服务架构，服务组合架构，服务库存架构和面向服务的应用架构，这四种类型的架构形态可以帮助企业塑造面向应用的企业的全景软件架构。具体而言服务架构标准包括服务描述语言、数据结构和服务策略等规范，服务组合架构代表服务需要组合到一块，标准包括服务发现、通讯、传输、远程协议以及服务组合和编排协议。服务库存架构对于服务的治理和标准化治理的边界做了规范的要求。面向企业的应用架构是以上三种架构的集合，还包括企业所执行的一些行业的标准或者商业化的标准。

总体而言数字化系统没有标准化的塑造它就是低效的，不可持续的。

观点三：技术架构赋能车企数字化系统的扩展特性

在技术架构实现的具体过程中，也是基于业务模型来定义技术架构，同时定义出整个企业服务库存蓝图，这是未来企业需要打造的共享服务资源或者IT的资源。这些过程的定义需要我们执行面向服务分析，在面向服务分析和建模的过程中，关键目标就是实现服务的可组合性和应用架构的可扩展性。

这和面向服务的终极战略目标相一致：如何最大程度的减少业务功能变化对部署和运行的软件系统带来最小的冲击，最小化定制集成的需求、成本和时间，实现业务功能的灵活性。       

下面有两个可扩性场景，一个是面向服务灵活的场景，另外一个传统静态的不可扩展的架构场景，对比分析具体说明一下我们可扩展的架构有什么好处。

首先，就面向服务架构场景而言。通过一种多用途，共享服务的交付，在业务有需要的时候，通过服务组合的方式快速的建立业务功能。随着业务功能的增加，开发者可以利用少量的新开发的服务，重新创立新的组合，这样达到最小化定制集成的需求。使我们业务功能开发更灵活敏捷，增加客户的流量，增加我们产品的附加值，给企业带来更多的收益。

就传统静态的不可扩展的架构场景而言。通过“竖井”单用途应用程序交付，当业务功能需求出现，需要创建“竖井”整合渠道。当业务功能场景增加，需要扩大整合渠道。这导致大量的制定集成工作，这对企业来说是昂贵和耗时的。最终导致企业业务功能开发缓慢，流量减少，盈利减少。最后企业进入成本增加和收入减少这样一个恶性的循环中。

观点四：架构技术赋能车企数字化系统的体系化特征

第五个阶段的重点是架构治理，架构治理是前期业务架构和技术架构开发过程中的一个协同部分，从架构治理的内涵可以发现架构治理怎么对数字化系统进行体系化塑造。

首先在架构治理方面，其具体的治理方法对我们团队的组织体系提出了新的要求，要求组织结构转化成敏捷性组织，赋予组织体系更多创新的特质，同时也对我们软件的开发提出了规范化流程，还有架构自身的治理体系和流程，以及公司的规章制度。

还有文化体系，基于团队合作、教育、纪律和三者之间的平衡范围作为四个面向服务的支撑点，评价我们整个公司组织成熟度的水平。组织成熟度评级分五个等级，第一个等级是服务中立，组织内部仅听说SOA很好，自身不太清楚；第二个等级是有意识、有学习和有了解，对SOA有一定认知；第三个阶段是组织有一定的能力开发服务，第四个阶段开发的服务和业务是对齐的；第五个阶段是服务可以驱动业务不断变动和创新，第五阶段是企业采用面向服务希望看到的。

观点五：架构技术是车企数字化转型的关键驱动力-企业经典案例介绍

架构技术是车企数字化转型的关键驱动力，可以列举的企业经典案例是华为。在《华为行业数字化转型方法论白皮书》中，华为给出了“1234”的数字化转型方法论，该方法论即架构技术方法论，其给出了企业转型架构和实施路径的设计指导。

综上所述，在抢占数字化赛道中，汽车产业“谋化”和“驱动”的关键点在于开放式架构技术的应用。

因为，架构技术不仅可以帮助企业打通断点，清除业务的盲点，同时赋能数字化系统，标准化，体系化和可扩展性。在企业数字化转型中，架构技术给企业文化，企业组织，企业规范以及治理提出了具体的指导。

最后，在架构技术的应用中，要始终坚持知行合一，做到战略和战术的同步，对汽车行业而言，认知是非常重要的，有了统一的认知才能在生态和标准上做的更好。

架构技术对新型电子电气架构的影响和挑战

观点一：新型电子电气架构是车企数字化转型的关键业务领域，是承载企业战略目的，面向服务的分布式系统。

为什么说是面向服务的分布式系统?

参考2006年，美国国家科学基金会提出了“智能网联汽车互操作参考架构模型”。车辆内外部生态平台都依赖这样一个互操作架构模型实现资源链接，其核心要义是架构对等。

当前，车和互联网生态联系起来以后，形成了车辆的生态系统。互联网这种开放的架构是基于面向服务的，基于架构对等原则，我们车端也是面向服务的分布式计算平台。

为什么说具有战略目标？

通过新型电子电气架构分成两部分，一个是物理拓展架构，二是面向服务架构。这两部分有一个本质的区别，可以通过设计目标来说明两者的不同。

物理拓展架构设计目标：我们主要通过集成的方式进行线束的长度、ECU的数量，还有装配工序和网络节点多维度进行节约成本设计。对于面向服务架构而言，其有很清晰的战略价值和战略目标。它的应用初心就是减少我们IT的负担，通过提高组织业务的敏捷性和提高投资回报率，这两个重点讲的是以最少的回报获取最高的利润。面向服务的四个战略目标：增加供应商多元化、增强联合、增强本征互操作性和同步提升业务与技术，是支撑三个战略价值实现的。

因此，新型E/E架构对于车企来说未来应该是一个具有企业战略目标和战略价值的具有企业野心的平台。

观点二：架构技术对新型E/E架构开发流程进行重塑

有两个维度可以说明为什么要重塑？

一是从面向服务全生命周期高阶的流程图来看（IBM在很多项目提炼的通用方法），在其中第二步指出需要进行方法管理。因为面向服务的这种方法是应用到各行各业的，因为我们终端的业务特征是有差异的，尤其是汽车这样一个高实时，高安全性的业务场景，它的方案也是需要定制的。

而是我们从汽车原有生态这块，是基于V模型流程开发的，目前Autosar-AP这块借用SOA的理念发布了一些开发流程。但是它的开发流程是不完善的，尤其在业务建模和分析这块，以及服务的识别、服务的分析建模和整个架构的规范定义，这些方面是缺失的，所以未来需要融合，来去打造适应车企自身需要的新的开发流程。

所以说车端采用面向服务架构开发过程中，原有的开发流程需要重塑。

观点三：技术架构将对新型E/E架构开发协作模式进行重塑

通过对技术架构特征所做分析，随着面向服务方法的应用，企业的技术架构将是一个供应商中立和实现技术中立的架构。未来车企更多是围绕这样一个技术架构进行内部研发团队协作和外部供应商协作的新的开发模式。

好的技术架构与主流供应商平台技术一致，独立特定的技术平台，兼容创新的技术应用，未来会和更多的供应商有很好的兼容性，兼容新技术的应用，生命周期是长的。

对于坏的技术架构特征而言，围绕一个特定的供应商平台设计，集成了私有的标准，或者专有的特征，抑制了其他供应商创新应用，随着时间的推移，我们企业的架构可能需要不断的翻新，这是需要付出很大成本的。

观点四：架构技术的引入对新型E/E架构的开发带来了挑战

架构技术对新型E/E架构有三大挑战。第一是车端服务协议栈不完善，在车端采用面向服务的时候，我们车端的标准化体系不完善，因为架构技术近两年才刚刚进入汽车领域，是汽车行业一个新的设计理念。第二个是车端SOA开发平台缺失，如服务的开发和发布，服务上层应用的底层标准化API等，第三是车端SOA中间件有待完善。后两个挑战和前面的标准缺失有相互依赖的关系，这三个挑战都是架构设计的基础性和平台性的技术（类似构建高楼的行业标准、施工平台和工程装备）。

对于这三种挑战中汽创智也有一些应对之策，中汽创智的核心业务是在基础软件和工具平台。中汽创智基于AUTOSAR，在AP和CP也有了一些产品的布局，在自动驾驶这方面也研发了低延时高吞吐量服务总线的中间件，还有车控操作系统和虚拟机的产品，可以做定制化的一些适配。中汽创智在SOA开发平台和SOA中间件也有经验和技术的积累，愿与对基础软件及平台开发有兴趣的行业合作与交流。