兼顾创新与质量，IBM ELM打造“汽车4.0时代”研发工程管理可持续发展

“不会修车的司机不是好司机”在上世纪的汽车界广为流传。而今，越来越多的司机甚至可以不会“换轮胎”，取而代之的是消费者对车辆使用更便捷、更易操作的诉求。

据IBM商业价值研究院“2030 年汽车行业展望之消费者调研”报告显示，汽车市场未来的消费趋势向着多样化、年轻化、家庭化、城市化、绿色化、轻奢化、简约化等九个方面持续演进。同时，消费者对智能汽车的数字化能力寄予厚望，42%的中国汽车行业高管表示，要想取得成功甚至是生存下去，企业必须进行数字化重塑。车辆不再仅是出行载体，而是智能助手，能够配置个性化功能、自主诊断、深度学习驾驶习惯、同时进行车路协同、规避事故等。 

数据来源：IBM商业价值研究院

汽车产业的发展迭代与时代要求

结合IBM 商业价值研究院的调查结果，汽车工程正全面迈向“汽车4.0时代”。

从汽车1.0时代由研发定义的产品特性与创新，到2.0机电一体化造车，再到3.0沿着全球价值链的产品和过程的数字化，直至迈入汽车4.0时代，汽车研发将全面数字化，同时融入更多新兴技术，包括AI、云技术、边缘计算、开源技术等。

基于上述情形，汽车4.0时代对研发提出了更多挑战。

首先创新将无处不在，主机厂、Tier1、Tier2都将卷入创新浪潮；此外创新在软件层面的体现越来越多，车辆作为车内计算平台、网联服务计算平台、互联服务平台，纳入更多的生态，从而为消费者提供个性化、多样化的服务。

其次，伴随着创新迭代的高速进行，质量管理难度不断提升。随着代码越来越多，越来越复杂，对研发工作如何保证质量、安全性、稳定性、可靠性、保密性都提出了全新的课题。尤其是安全性话题，将成为整个行业的挑战。

总之，4.0时代，创新和质量管理就像跷跷板的两端，如何保持两者的有机平衡成为汽车工程活动长足发展的重要支撑。

IBM ELM解决方案的八大元素

基于创新和质量管理的时代挑战以及学科管理内容，IBM识别出八个解决方案元素，并提出IBM Engineering Lifecycle Management (ELM) 复杂工程全生命周期管理解决方案。以下将详细阐述八元素的具体解决措施：

一、需求与系统工程。需求是创新的源头活水。IBM大中华区科技事业部ELM解决方案华南区总监彭俊在近日举办的2023第四届软件定义汽车论坛暨AUTOSAR中国日表示：“我们借助 IBM ELM 对创新进行需求捕获、分析、分解、跟踪、设计、实现、验证，使工程团队可以聚焦在创新和实现上；同时质量团队可提前介入类似APQP、16949定义的活动。开发成本最高可降低 57%，质量成本最高可降低 69%。”（资料来源）

二、敏捷产品开发和开发运营。借助敏捷产品开发和开发运营的能力，保证企业具有准时甚至提前上市布局的能力，抢占市场先机；同时让质量管理介入，协助产品研发。汽车研发是全产业链过程，IBM敏捷框架® 能够助力从敏捷团队到敏捷企业的实现。

此外，基于模型的CICD是DevOps的关键技术。通过模型驱动的代码生成，进行代码的自动化编译、测试、集成，到测试结果形成闭环，提升研发质量过程的效率，降低返工、重工的成本。

三、测试自动化和虚拟化。彭俊指出，尽早开始测试和虚拟化有助于降低成本，问题发现越晚，返工和重工成本越高！可以从预测分析、高级规划、执行优化三方面着手，借助ELM平台实现，包括需求模型仿真、架构模型仿真、文档分析、应用优化和虚拟化以及代码分析和缺陷分析，尽早进行关键要素的测试。

四、组件化和模块化。“不要重复造轮子”在软件行业广为流行，在汽车行业同样适用。IBM希望借助重用，解决研发资产变现、节省研发成本、提高研发效率的难题。组件化和模块化技术，不仅是重用的具体体现，更加是技术预研创新的温床和宝库。IBM通过组件化和模块化的技术、快速研发验证创新，从而实现储备一代、预研一代、上市一代等管理模式。

五、认知工程与创新。IBM将AI的能力嵌入ELM系统，帮助解决需求测试、影响分析等。例如需求质量，前期80%的缺陷根源在于需求，倘若需求的质量问题没有得到解决就会造成后端的研发缺陷、执行缺陷，乃至其他隐藏缺陷。

IBM ELM解决方案通过AI技术帮助研发团队更好的提高需求质量、降低影响、保证验证质量等，协助工程师处理研发时的相关工作。

六、工具链。“工欲善其事必先利其器。”ELM工具链保证了创新和质量管理在同一个平台协同工作，避免研发工程师、质量工程师因平台割裂带来的重复劳动，提高了质量管理工作效率。

七、合规性。合规性是目前汽车行业不可规避的话题，同时合规性要求也带来了额外的成本消耗和资源投入。彭俊表示：“诚如下图，IBM ELM系统完全适配各方面的合规性要求，可以减轻研发工程师宝贵的研发资源和工程消耗。”

图源：IBM中国

八、全生命周期管理。汽车行业涉及到跨组织、多层次的分工协作，在产业链中如何进行分工协作，同时有序、有效的提高生产力？这需要通过生命周期的管理帮助解决。借助一套支持研发管理的平台，通过不同的策略引导、指引团队研发工作。

IBM ELM 扩展了标准 ALM 工具的功能，提供一体化的端到端解决方案，可在所有工程数据中实现完全透明性和可跟踪性。从需求到设计到测试再到发布和部署，优化了所有项目干系人之间的协作和沟通，改善了决策过程，并提高了生产力和整体产品质量。

IBM ELM跨工程领域一体化解决方案

综合上述八元素，IBM ELM可以帮助汽车制造商和供应商更好地协调应用程序开发活动，并监控其质量和功能。系统来看，ELM主要包括六大模块：

第一: DOORS Next 需求管理。不仅具备需求管理功能，支撑需求协同与需求开发技术，同时新加入了AI能力，对于需求的高质量提供了系统保障。借助 Watson AI 的强大功能从编写源头提高工程需求的质量。同时将缺陷成本降低达 60%、将手动审查成本降低 25%并加快产品上市。

第二: Rhapsody 设计。涵盖架构设计、代码生成、需求模型仿真等功能，值得一提的是，支持整套的AUTOSAR框架，工程师可以进行完整的AUTOSAR设计，并与需求、测试、任务、计划、缺陷等建立联系。

第三: EWM 工作项。涵盖计划、变更、任务、缺陷等内容。EWM作为工作流程管理模块，不仅涵盖了项目管理、计划管理、任务管理、变更管理，同时支持了问题管理包括：问题管理、Issue 管理、缺陷管理等不同业务内容，另外还支持代码仓库管理和 CICD，通过工作流支持DevOps 和更多的开发管理模式，保障研发工作流程有序、高效、敏捷。

第四: ETM 测试。提供高级的测试计划规划管理能力，特别是实验室资源管理的能力，实验室资源的协调和测试计划、测试任务的配合、匹配需要进行打通。进而保障测试计划不会因为等待而造成无谓的时间消耗。同时测试计划和需求、开发计划匹配，保障三者适配和匹配，避免因需求变动带来的额外重工和返工，也避免因等待样品而造成消耗。

第五: Reports (JRS, PUB, ENI)。实时、全局的数据报告，不仅提高项目和团队的透明度，也帮助管理层更好的决策，避免因为报告滞后而带来的决策失误或者错误，从而避免了沉没成本。同时，更智能的报告系统大量减轻了工程师工作汇报和统计分析的工作负载，从而可以专注研发工作，加速产品发布，缩短发布周期。

第六: Process & User 指导。企业中都有流程规划制订部门，制订相应的流程并进行实时调整。而ELM通过将计划与开发和执行联系起来，执行正确的任务。并将任务联系在一起，更快地找到、纠正和测试工作，提高团队协作效率。

图源：IBM中国

通过以上六个模块，IBM ELM全方位的辅助汽车制造商和供应商应对复杂的汽车市场和业务需求，成为未来汽车工程 4.0时代，助力创新提速，助力质量管理提升的完整解决方案。

Itaú BBA方法论经理Gabriel Lima称：“随着我们持续与 IBM 合作并建设 ELM 系统平台，我们加快了产品面市速度，并且使构建和发布时间缩短了55%，将开发人员解放出来以从事更有创造性和创新性的活动，从而更好地参与市场竞争。”

在中国，IBM ELM与国内领先的车企与汽车零部件厂商开展了广泛的合作，帮助车企建设系统，强化研发流程，优化管理体系，相关企业不仅提高了研发速度、提高了质量、同时缩短了产品推向市场的周期，在日益激烈的市场竞争中占据了一席之地。

作为全球领先的混合云、人工智能及企业服务提供商，IBM已帮助超过 175 个国家和地区的客户，从其拥有的数据中获取商业洞察，简化业务流程，降低成本，并获得行业竞争优势。IBM愿携手生态合作伙伴，利用全方位的技术和能力，构建智能汽车新生态体系，助力打造智能汽车时代的新实力，加快汽车产业数字化转型，促进行业可持续发展。