德系品质管控的全球化流程体系能力是如何炼成的?
在汽车行业,完备的流程体系是确保产品质量和安全的坚实基础,同时也构筑了企业合规性和市场竞争力的坚固防线。流程体系的精心构建和持续完善,不仅是企业对产品安全、质量、合规性和市场竞争力的坚定承诺,也是企业在品控能力上的卓越追求。这种能力确保了从原材料采购到最终产品交付的每个环节都严格遵循最高的质量标准。
IATF 16949标准作为全球汽车行业质量管理的权威指南,提供了一个统一的质量管理框架,同时强调了品控能力的核心地位。它要求企业建立全面的质量控制体系,确保产品在每个生产阶段都能达到既定的质量目标。
随着技术的进步和市场需求的演变,更多细化的标准和法规相继出台,如A-SPICE(汽车软件过程改进和能力评定)、ISO 26262(道路车辆功能安全)、ISO 21434(道路车辆的网络安全)、ISO 21448(道路车辆的预期功能安全)等。这些标准已成为企业在软件质量、功能安全、网络安全等领域的重要参照。要建设完备的流程体系,不仅要严格遵循这些标准,更重要的是将完备的流程体系深度融入企业组织建设和日常行为准则,甚至是直接植入企业文化中。
大疆车载专注于智能驾驶系统及其核心零部件,从起步之初就十分重视汽车行业的质量要求,稳扎稳打地建立了完整的品控体系,不断提升组织能力。历时多年,大疆车载不仅通过了多项涉及车规级安全质量、符合严苛国际标准的流程和产品认证,成为全国首个覆盖系统、机械、硬件、软件全研发领域通过 SPICE权威评估的智能驾驶供应商,同时也在满足大众的严苛标准条件下,开发出全国首个覆盖算法、中间件、底层软硬件的智能驾驶控制器以及惯导双目传感器即整个高阶智能驾驶系统都获得了功能安全产品认证的产品—— IQ.Pilot。
大疆车载获得的国际机构颁发的流程认证及产品认证
大疆车载“德系”品质管控的全球化流程体系能力建设和完善历程,正是用实践解答了“完备的流程体系能力是什么”这个问题。
多多益善:快速利用最佳实践建立行业认知
大疆车载经历了长期的发展阶段上来建立和完善自己的品控流程体系能力。在起步之初,大疆车载首先需要学习如何使用汽车行业的专业“语言”与合作伙伴对话。
汽车行业作为一个发展百年的行业,最佳实践已经融入了很多模型、标准、体系,大疆车载从移动机器人领域转身成为汽车智能驾驶Tier 需要从最佳实践中吸取行业知识养分,对齐统一对汽车行业的认知。这也是完备的流程体系能力的基础。
为全面引入汽车行业的专业知识,大疆车载在同期还相继引入了KUGLER MAAG、Exida等第三方合作伙伴进行培训和咨询,在2019~2021年期间实施了培训、workshop、差距分析等共计20余次,加速和深化对汽车行业的认知和理解。
追求务实的高质量学习过程,不仅让大疆车载对行业要求的理解变得清晰,而且将合作伙伴的需求融入到已有的工作中,逐渐掌握了与汽车行业的客户、合作伙伴使用同一种语境进行沟通、协同工作的能力。
对于行业专业知识进行扎实的学习,使大疆车载在起步阶段,建立务实准确的行业认知和沟通能力。
化繁为简:建立多模型/标准融合品控体系
通过汽车行业众多的标准和要求快速建立行业认知,但在执行层面依然是千头万绪,大疆车载在执行中回归到质量、成本和交付三个两两依赖的要素:在项目定点后,质量和交付已经承诺客户,Tier-1能做的就是提高效率、降低成本,保证质量和交付。这要求大疆车载必须建立一套高效的多模型/标准融合的端到端、成熟品控体系。
在扎实行业认知的基础上,大疆车载对模型、标准、体系进行对比分析,以求同存异的原则,将相关活动融合到在产品生命周期中的业务流中。
求同
ISO26262 和 ISO21434的结构相似,基本可以相互对应。无论是功能安全还是网络安全,安全机制的实现最终还是需要软件工程、硬件工程活动承接,这些重叠程度很高的要求融入软件开发、硬件开发活动的流程、模板要求,软件开发、硬件开发只需要收集上游所有输入,遵循一套开发流程即可。
存异
功能安全和网络安全特定的活动相似地执行,但是分析范围、具体的分析方法不一样,也不是完全相同或集成在一起执行的。在产品生命周期中分别设置了功能安全业务流、网络安全业务流,以保证安全特定的管理和分析活动在产品开发中的实施。
整个品控体系从0到1的建立过程,让大疆车载有机会在体系建立之初就能系统地考虑多标准、体系、模型的融合,完整地覆盖了从研发全领域到生产过程。
这种多模型/标准融合的品控体系与行业的发展现状和趋势十分契合,在2021年VW Smart Quality第二届供应商质量大会上,大疆车载受邀进行“One Quality for all”主题分享,主要介绍多模型/标准融合的品控体系的建立方法和敏捷驱动的运行方式,大众的质量经理对大疆车载的实践十分肯定:It is exactly the right way for success, system engineering approach with agile methods.
游刃有余:组建敏捷框架为核心的品控体系运转方法
品控体系定义固然重要,但没有执行方法则终将停留在纸面上。大疆车载基于自身智能机器人系统的开发经验,结合汽车行业开发方式的演进趋势,选择采用敏捷开发方法来驱动品控体系的运转。
组织部署:端到端,“面向功能”交付阵型
在精益生产中,合理的生产线布局可以减少材料和产品的搬运、传递等不增值的活动,有效提升生产效率。类似地,随着产品开发难度、软件规模越来越大,分工逐步细化,每个模块负责一个技术点开发,但是对用户呈现的功能往往需要多个模块开发结果组合而成。如果每个实现步骤都要进行沟通和传递,那么效率会十分低下,甚至可能会造成等到最后一刻才知道无法交付出可用功能的情况。
为了解决这一问题,大疆车载组建了“面向功能”的交付阵型,设置“Feature team”。“Feature team”由实现某个特性(例如:行车、泊车)所需的感知、规划、控制、功能安全、网络安全、系统开发、软件、测试等相关工程师组成,这样功能开发只需要在团队内部沟通,减少跨部门的等待。
作为具有软硬件全栈交付能力的智能驾驶Tier 1,为了更高效地进行软硬件协同,大疆车载设置了“Conponent team”。“Conponent team”由开发域控制器、传感器所需要的底软、硬件、功能安全、网络安全等相关工程师组成。将软件和硬件的协同融在一个团队,形成机械、电子、软件一体化,以能够及时、正确匹配底软和硬件,同时也可以支持灵活的项目合作方式,例如在车企自有的域控制器及底层软件上部署大疆车载的算法等。
敏捷框架:规模化,系统化执行
在高阶智能驾驶产品复杂,并仍在持续演进的当下,没有太多经验可以借鉴,所以大疆车载采用了Scrum敏捷开发方法。scrum一词源自橄榄球运动,是一种高效的跨职能团队敏捷开发的重要框架,采纳一种迭代和增量式的方法来优化对未来的预测和控制风险。
通常一个Scrum团队的规模是6-10人,而开发一个高阶智能驾驶产品的人数远多于此,那开发团队必然需要划分成多个Scrum团队。为了更好协同多个Scrum团队的开发,大疆车载基于大规模敏捷框架(SAFe)进行了组织适配,建立了敏捷发布火车(ART,Agile Release Train):
a.建立敏捷日历,每2周一个迭代,每3个月为一个规划周期(PI)。按照既定的开发节奏,团队很容易知道当前的必要动作,也知道什么时候是窗口期可以给依赖团队提需求。
b.根据项目状态和组织愿景,通过项目规划定义和分解中期目标,牵引Scrum团队的开发与业务目标保持一致,同时为所有团队成员和利益相关者之间建立面对面的沟通,确定依赖关系,促进跨团队协作和快速决策。
c.在项目规划周期当中,在RTE(Release Train Engineer, SAFe中的一种标准角色)的组织下开展敏捷发布火车的同步、检视和调整等活动,及时了解各个团队的进展和移除阻碍。
大疆车载「成行平台」采用敏捷开发方式,建立了透明、安全、鼓励创新的环境,使工程师能充分发挥潜能,探索新的技术和算法,在平台上进行功能创新和性能提升。平台化建设是项目快速、高质量交付的基石,通过平台验证后,在项目启动时可以将平台成果快速转化为项目成果,以满足客户需求。这为后续调整功能逻辑和优化性能边界,提升用户体验预留了更多时间,同时也能有效控制项目风险。
注:图片翻译自KUGLER MAAG CIE
CI/CD:快速验证,快速反馈
CI/CD 是持续集成(Continuous Integration,CI)、持续交付(Continuous Delivery,CD)与持续部署(Continuous Deployment,CD)的简称。建立和维护CI/CD可以频繁地向用户提供新功能,持续的频率可以是每天发布甚至每天多次发布。大疆车载在集成过程中进行分层(Domain层、System层)集成和分层集成验证。
在Domain层(例如感知软件),通过频繁集成小批量代码来确保工程师能就当前的工作情况进行沟通,通过快速验证从而确定本模块软件的可用性。
在System层,集成经理将Domain层的软件进行集成,形成完整的软件,“Feature team”和“Conponent team”的负责人根据每日集成的软件进行功能验收,这样工程师每天都能收到来自于验收和性能测试的反馈,问题也能够得到及时的分析和解决。
此外,每日集成可以支持客户调试、体验需求,及时获取客户的反馈,实现功能的共创;根据客户的交付需求,从每日集成的可用软件中选择合适的版本进行系统地测试,实现客户按需交付。
质量“左移”,持续优化业务敏捷性
Inspection does not improve the quality, nor guarantee quality. Inspection is too late. The quality, good or bad, is already in the product. Quality cannot be inspected into a product or service; it must be built into it.
检查不能提高质量,也不能保证质量。检验为时已晚。质量,无论好坏,都已经存在于产品之中。产品或服务的质量无法通过检验来实现,必须通过打造来实现。
—W. Edwards Deming
大疆车载品控体系本着质量“左移”的理念,把质量融入开发的活动中、团队的组建中、甚至方法的选择中。这是一个系统化的工程,而不局限于从如何控制方面去考虑。研发工作是一种创造性工作,主要是应用自身的专业知识和灵活思维来完成研发过程,这个过程是个性化的,没有绝对的方法和步骤,这也是具有浓烈工程师文化的大疆车载团队的共识。
与此同时,研发人员具有较强的自主意识,他们为了能最大化地激发自我潜能,往往希望有更多的自我时间和发挥空间。相比过程中每个步骤的绝对管控和检查,大疆车载希望建立自组织、自管理的敏捷团队,通过目标、反馈牵引团队不断交付业务价值,并让团队通过PDCA循环逐步具备以下的自我进化能力:
不断提高团队的交付速度
持续提升产品性能
提高团队创新、扩展和满足合规要求的能力
写在最后
在当前产品日益复杂化、迭代速度加快的市场环境下,流程体系建设是一个持续的过程,无法一蹴而就;而已建立的流程体系也应该动态适应不断变化的产品、研发和市场环境,以迎接新的挑战和机遇。唯有不断优化流程体系,确保产品和服务始终符合最高标准的企业,才能在激烈的汽车行业竞争中稳定持续地提供优质的产品和服务。
完备的流程体系,离不开具有高品质追求合作伙伴的严苛标准和紧密协作。大众品牌的严苛质量标准在汽车行业内闻名遐迩,大疆车载在与大众合作的过程中,为了确保产品质量,满足大众对供应商体系的准入标准和要求,在每个环节都通过了极严格的体系审核、过程审核和产品审核,这也使得IQ.Pilot智能驾驶辅助系统成为大疆车载开发时间最长的一个项目,并最终于2024年通过了大众国际化的先进品控标准顺利量产。正是在这个项目中,大疆车载通过持续的学习和理解,以及与合作伙伴长期的磨合与实践,让德系品控的全球化流程体系能力日渐丰富完整起来。随着途观L Pro等车型的发布和 IQ.Pilot的全面落地,双方也收获了相互成就的结果。
建设完备的流程体系,是长期持续的过程,相关的要求已经融入了大疆车载的企业文化及日常工作当中。大疆车载在完备的流程体系,践行“为所有人,提供安全、轻松出行体验”的使命。
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