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2019年3月13日
塑造移动出行 - 利用来自航空航天和汽车部门的潜在转移

乍一看,现代航空业似乎与汽车业几乎没有什么共同点。从开发周期长度、员工人数、营业额或每架飞机/车辆的价格等关键指标来看,差异可能是巨大的。然而,这两个部门都专注于高度复杂的技术和日益连接(嵌入式)的系统。与此同时,随着这两个世界向未来移动出行——各个维度的移动出行迈进,这两个世界之间有一种趋向于更加深入的融合。

协同和转移的基本潜力
移动出行越来越需要一种整体的方法来应对日益联系和全球化的世界的挑战。这就是为什么在航空航天和汽车领域识别协同和转移的潜力并以有针对性的方式将其用于移动出行是如此重要的原因。

这两个应用程序案例都与具有高度复杂功能的运输工具有关。这些功能作为基于电子和软件的嵌入式系统来实现,通常需要满足关键的实时需求。集成到一个复杂的交通控制系统也是可比的。从工程的角度来看,车身和驾驶舱、驱动和平台控制的领域结构也非常相似。

毫无疑问,在大多数情况下,特定的功能需求以及找到的解决方案是完全不同的。然而,也有重大的重叠,特别是在与技术有关的基本方法和解决方案的过程和可转让性方面。

因此,在工程中,第一个共同点在于找到解决方案的方法。比如,“功能安全”围绕着如何从特定需求中创建可靠的产品。这个过程本质上是与领域分离的。在这里可以使用相同的标准工具,这与在需求管理中类似。当涉及到更技术的“系统体系结构”方面时,基本的解决方案方法甚至是可转移的。

转移过程,看似没有可能,但很正确
航空航天和汽车之间的一些基本区别对“简单”的可转让性起到了障碍作用。包括它们开发时间、创新速度、数量、成本和产品的使用寿命。然而,电子和软件开发的过程步骤在这两个行业中是相似的。因此,以这些相似性为出发点,毫无疑问可以为汽车行业找到有前途的发射台。

软件在车辆中的重要性日益提高,这就要求软件开发过程既高效又稳健。考虑到越来越复杂的约束,越来越多的人必须在越来越短的时间框架内实现越来越多的功能。

只有在车辆制造商、供应商和服务供应商网络中的开发步骤无缝集成、任务分工明确且对所有相关人员透明的情况下,才能管理这种方法和流程的巨大复杂性。接口标准化是实现这一目标的关键措施。

航空航天业早就认识到了标准化非差异化技术解决方案的巨大好处,并采取了行动。近年来,通过广泛使用电子产品和软件,汽车数字化以快速创新的方式得到了推进。如今,一款拥有所有变种的高级汽车比现代运输飞机显示出更大的系统复杂性——至少在软件和数据数量上是如此。因此,航空航天工业所证明的标准化是消除开发过程中某些复杂性的一种方法:汽车行业模型!

技术转移 - 经验提供更多的价值
如我们所见,技术基础(处理器、编程语言、传感器、执行器等)具有可比性。然而,一对一的技术转让是不现实的,不能导致全面的成功。相反,“经验转移”对于解决问题很有用,例如系统和支持功能(操作功能,如系统运行的控制、监控和保证,或管理员功能,如开发、生产和服务过程的支持)。

类似的想法也适用于应用层的基本功能,如传感器和数据融合、系统状态记录、环境识别、中央系统协调以及操纵支持和执行。

自上而下的体系结构开发——需要全面了解系统
从传统的机械工程到电子、嵌入式系统和IT,一个激进的技术范式的转变或多或少在我们身后。然而,驱动器的电气化、软件的使用仍在快速增长、大量新的和高度连接的辅助系统、一些已经具有人工智能元素的系统以及通过网络物理系统模糊系统边界等都要求新的、未来的解决方案。

开发过程中的整体系统理解既是需求,也是指标。

自上而下的高度发展的体系结构开发过程在航空航天工业中由来已久,是这方面的典范。这个过程的定义元素是标准化、接口的协调和技术细节解决方案的抽象概念。其核心思想是安全与保障只能在体系结构方面有效地“创建”。同样适用于系统验证,这也得益于严格的体系结构方法。

在子系统和组件级别,这只能以非常不完整的方式实现,但仍然会产生巨大的工作量。安全与保障是不可分割的,因此它们必须从架构的角度“设计”为一个整体。将重点放在高度可靠的系统和从经验中获得的安全功能上,航空航天工业可以作为一个例子。

毫无疑问,如此高的标准有时需要巨大的努力,但有着实实在在的好处:在技术、功能、过程和经济方面,我们深信不疑!

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