基于模型的設(shè)計(jì)方法如何改變傳統(tǒng)汽車設(shè)計(jì)流程

近日，2016 MathWorks 汽車年會在上海舉行，MathWorks 公司設(shè)計(jì)自動化全球市場總監(jiān) Paul Barnard 和 MathWorks 中國區(qū)總經(jīng)理曹新康出席，并發(fā)表了主題演講。包括濰柴動力、泛亞汽車、上海汽車等行業(yè)巨頭在本次年會上則分享了采用 MathWorks 工具進(jìn)行開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。

“當(dāng)我邁入一輛新車的時(shí)候，撲鼻而入的不是真皮坐椅的味道，而是軟件的氣息。”沃爾沃技術(shù)專家 Jonn Lantz 在 2015 年德國 MathWorks 汽車大會上這樣說。隨著 ADAS 等技術(shù)的引入，汽車系統(tǒng)確實(shí)變得越來越復(fù)雜，軟件開發(fā)的工作越來越大。根據(jù) Prime Research 的調(diào)查顯示，現(xiàn)在一部高端汽車的所有功能實(shí)現(xiàn)需要一億行以上的代碼。

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如此龐大的系統(tǒng)越來越不適合采用傳統(tǒng)的開發(fā)方式。Paul Barnard 表示，從 JD Power 的數(shù)據(jù)來看，由于軟件問題而進(jìn)行召回的案例呈逐年遞增的趨勢，如今軟件問題已經(jīng)占到召回因素的 15%以上。

MathWorks 設(shè)計(jì)自動化全球市場總監(jiān) Paul Barnard

“Altran 的研究表明，采用基于模型設(shè)計(jì)（Model-Based Design，簡稱 MBD）的方法，能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量。”Paul Barnard 說道，“利用 MBD，在開發(fā)過程的早期就可以進(jìn)行系統(tǒng)級仿真，這樣開發(fā)人員在早期能及時(shí)發(fā)現(xiàn)架構(gòu)和算法上的缺陷，這對于提高質(zhì)量和開發(fā)效率會有很大的幫助。”

自動代碼生成工具是基于模型設(shè)計(jì)的核心之一，MathWorks 的很多客戶已經(jīng)采用了自動代碼生成工具來完成最后的代碼實(shí)現(xiàn)。濰柴動力電控技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)利用 Embedded Coder 生成了超過 34 萬行有效代碼，生成的代碼覆蓋了 100%的應(yīng)用軟件，超過 85%的 CAN 應(yīng)用層程序和故障診斷代碼也是從模型中自動生成的。

“從全新的 ECU 開發(fā)到后續(xù)的驗(yàn)證完成只花了 36 個(gè)月，這比我們原定計(jì)劃節(jié)約了 40%的時(shí)間，”濰柴濰柴動力發(fā)動機(jī)研究院副院長李大明說，“由于整個(gè)開發(fā)階段可以通過 Simulink 仿真實(shí)現(xiàn)連續(xù)的測試，我們在集成測試前能夠發(fā)現(xiàn) 60%到 70%的缺陷。因此，我們的集成測試時(shí)間大約少用了一半。”

“以圖像處理工具箱為例，雖然在安保 / 安防等方面應(yīng)用很廣，但以前可能不會用在汽車上，現(xiàn)在開始被汽車采用了，主要運(yùn)用于雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相控陣系統(tǒng)和 RF 工具箱也是類似情況。怎樣把這些技術(shù)融合到我們的汽車設(shè)計(jì)流程里是一個(gè)挑戰(zhàn)，基于模型設(shè)計(jì)的方法則可以應(yīng)對這樣的挑戰(zhàn)?！盡athWorks 公司中國區(qū)總經(jīng)理曹新康說道， 他表示大量成功的案例顯示，越來越多的汽車公司將設(shè)計(jì)流程從傳統(tǒng)模式，轉(zhuǎn)換到基于模型設(shè)計(jì)的方法，以應(yīng)對現(xiàn)在的新挑戰(zhàn)?！肮倬W(wǎng)上有上百個(gè)這樣的案例，以濰柴為例，它從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，到現(xiàn)在建立起完整的基于模型設(shè)計(jì)的平臺，已經(jīng)進(jìn)入了產(chǎn)品化階段?！?/p>

基于模型設(shè)計(jì)的方法，可以將工程師從重復(fù)瑣碎的細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)工作中解脫出來，用更系統(tǒng)化的方式來開發(fā)項(xiàng)目，對于汽車這樣超級復(fù)雜的系統(tǒng)，也許是最合適的方法。
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