BOM 驱动的汽车软件零件化精益管理

商用车行业呈现“车型多、配置杂、单车销量低”的特征，ECU数量及软件复杂度远超乘用车。传统BOM仅管理硬件，导致软件版本与硬件匹配混乱、变更追溯困难，制约智能化（如OTA）与网联化（如远程诊断）技术落地。通过数字化转型，构建以BOM为核心的软件零件化管理体系，破解商用车软件管理难题。

1.1 商用车ECU软件管理痛点

车型复杂：车型细分超100种，叠加混动、换电、制氢、氢燃料、氨氢发动机等技术路线，ECU软件需适配多配置组合。

硬件脱节：软件作为“无形物料”无法直接纳入BOM，硬件变更常引发软件版本错配。

变更失控：软件迭代、车型配置调整、法规升级等导致变更链断裂，断点切换混乱。

1.2 智能化转型需求

OTA与远程诊断依赖精准的软件版本管理，需打通研发、生产、售后数据孤岛，构建动态更新的“车辆电子数据湖”。

BOM驱动的软件零件化管理体系旨在满足企业车辆软硬件配套和管理需求，促进智能化、网联化业务转型。该体系联合研发、制造、服务各领域，以软件零件化思路为核心，以产品BOM为驱动，贯穿企业全价值链，构建数智化一体流程。

图1 BOM 驱动的软件零件化管理体系

3.1 建立软件零件化模型标准，实现软硬件解耦

首先建立软件零件化标准模型，实现汽车软硬件的解耦。

ECU电控单元由硬件和软件两部分组成。硬件细分为壳体、PCB电路板等，软件细分为底层软件、应用软件、用户数据、生产信息。

对于自主开发的ECU电控单元，将与硬件紧密结合的底层软件与硬件一起管控，不单独创建零部件号，软件文件与硬件PCB电路板等文件打包管控；将支持ECU电控单元运行的应用软件和初始化用户数据作为基础数据进行管控，可作为一个软件零部件进行管控，也可根据需要拆分成多个软件零部件进行管控；将随车型配置发生变化的用户信息和生产信息作为软件模块管控（简称标定文件），按照模块化、配置化的方式进行管理，标定文件可根据ECU电控单元控制的功能继续拆分成子模块，针对子模块基于配置定义不同的软件参数或软件文件。

图2 自主开发ECU电控单元软件零件化模型

对于外购的ECU电控单元，与供应商签订技术协议，约定软件的电控特性、软硬件版本、数据等要求。供应商依据技术协议要求，进行软件的开发，并保证ECU电控单元总成供货件的技术状态与技术协议要求一致。为了便于生产组织和售后服务，也可由供应商提供基础数据后，由设计人员构建基础数据和零部件数据。

图3 外购ECU电控单元软件零件化模型

3.2 创新软件配置化管理方法，实现软硬件集成

通过建立软件零件化模型标准，实现了将复杂庞大的整车软件分解成了一系列相对独立的软件模块，接下来则需要将一系列的软硬件模块组装集成到一起，构成一系列具备不同功能的汽车软件系统。

公司从2005年已实现车型数据配置化管理，在车型数据配置化的情况下，基础数据软件作为零部件管理，与硬件管理方式一致，构建在超级BOM下，通过超级BOM实现配置化管理，通过实例化车型配置匹配相应的软硬零部件。

但是同样的基础数据软件，存在不同的配置车型下，所开启的功能选项不同。例如车身控制单元，对于同一款车型的高配版和低配版，所使用的软件控制程序是一样的，对于高配版来说开启了“无钥匙进入”功能，而低配版则关闭了这一功能。所以创新配置化管理方法，构建一套软件功能配置化的管理方法，用以管理随车型配置发生变化的软件数据。

3.2.1 软硬件产品BOM配置化模型

软硬件作为车型产品的构成部分，纳入超级BOM管理，软硬件产品配置化原理同配置化BOM管理原理一致，基本原理如下：

1）同一架构基础车型/机型共享一套产品结构（BOM）；

2）车型设计师，定义架构基础车型/机型配置及配置规则；

3）各产品系统设计师，进行模块化设计，并将各模块（组块）关联对应的配置；

4）IT系统，根据配置化车型/机型配置清单，自动生成配置化产品BOM结构清单；

5）产品部门，将配置化车型配置清单及产品BOM清单发布给制造部门；

6）制造部门，根据销售需求，在配置化车型的配置范围内勾选，明确选装配置后，IT 系统根据配置及配置规则生成实例化的车型/机型产品BOM。

图4 软硬件产品BOM配置化管理模型

3.2.2 软件标定功能配置化模型

软件标定功能配置化管理原理同软硬件产品BOM配置化原理类似。

1）构建标定功能模块库，原则上为每一个电控系统建立一个专用的标定功能模块数据库。

2）建立标定功能项与整车配置的关联关系。

3）IT系统根据实例化车型配置与标定项配置匹配，生成实例化的标定功能项及标定功能参数集。

图5 软件标定功能配置化模型

3.3 通过数字化协同各领域，实现软件零件化管理全价值链应用

公司通过践行软件管理方法，确保了软件管理流程的落地。但是软件的应用则包含供应商、试制工厂、总成工厂、总装工厂、服务站等多地点多场景，涉及采购、试制、生产、售后多个业务领域，这些业务领域一般都有专业的管理平台进行管控。为了实现软件零件化管理全价值链的应用，公司通过数字化技术协同各领域，打通软件自动刷写流程，实现生产制造环节软件的自动刷写，提高了生产效率和生产质量，同时满足市场需求，提供了软件诊断工具及ECU软件升级服务，提升了售后服务的效率及质量。

图6 软件零件化全价值链应用

3.4 建立车辆电子数据湖，保障数据及时性与准确性，助力售后运营

公司通过践行软件流程实现了软件零件化管理，通过数字化技术实现了软件零件化全价值链应用。但是随着汽车电子行业的发展，智能化、网联化技术的不断成熟，汽车企业必须进行业务的转型，来支持新的业务模式。

汽车OTA技术和智能远程诊断技术是提升汽车智能化、网联化水平的两大新技术，车辆软硬件数据的采集及管理是这两项技术实施的基础。

ECU电控单元软件的开发管理、数据管理、刷写管理贯穿整个价值链，软件数据分散在各个信息化系统中。如软件文件在ALM系统，软件产品BOM在PDM系统，车辆生产信息在MES系统，车辆售后服务信息在CRM系统。整车OTA和智能远程诊断需要使用这些基础数据，公司通过对车辆产品数据及车辆运营数据进行整合，形成车辆电子数据湖，保障数据的准确性及及时性。

OTA及智能远程诊断平台根据需要从数据湖中提取基础数据，同时也可以将OTA及智能诊断产生的电子数据入湖管理。如OTA升级的软件产品版本。

车辆电子数据湖基本数据构成如下：

1）产品BOM数据发布时，将软件产品零部件、软件源文件等产品数据传递到数据湖中管理。

2）实例化订单车型生成时，将OTA产品BOM数据、整车故障码清单、整车标定文件等产品数据传递到数据湖中管理。

3）整车下线时，将整车生产信息、整车下线软硬件清单、整车下线标定等产品数据传递到数据湖中管理。

4）整车售后服务时，将整车售后软件数据版本、整车售后标定等运营数据传递到数据湖中管理。

实施效果主要体现在以下几个方面：

1）产品品种减少90%以上

以整车控制器（简称 VECU）为例，在未实现软件产品管理体系之前，单个基础驾驶室车型中VECU需要区分发动机、变速箱类型、缓速器类型、最高车速限值、制动防抱死系统（简称ABS）供应商及软件版本、发动机限扭值、变速箱各档位速比、辅助制动配置、驾驶特性选择等不同配置排列组合下的零部件总成号共计15625个，该体系实现后仅需构建7个VECU零部件总成及1个标定模板就可以满足需求，零部件数量减少99.9%。

除了VECU之外，单驾驶室中，车身控制器（简称 BCM）由1152个零部件总成降低为4个及1个标定模板，零部件数量降低99.6%；底盘控制器（简称CIOM）由3840个零部件总成降低为4个及1个标定模板，零部件数量降低99.9%，其他各类控制器均降低零部件数量达90%以上。

2）产品交付周期缩短70%以上

产品品种的减少，减少了产品生产准备的工作量，实现了产品交付周期的缩短。在未实现软件产品管理体系之前，新增1个控制器总成，工艺需要编制工艺文件，划分内外制，采购需要选择供应商及与供应商签订协议，供应商需要进行生产件批准程序（简称PPAP）等文档的编制，整套流程下来平均需要耗费30天。该体系实现后设计变更发文后，平均7天就可以实现投产，开发周期缩短76%。

3）管理效率提升80%以上

软件的零部件化使得整车各类控制器软件可追溯性得到保证，对于版本管理、迭代差异、释放时间等相关关键信息得以规范化及标准化，通过软件版本记录数量推算，在系统实施前后，效率提升达到95%。

除了控制器软硬件零部件管理外，此系统还实现了软件/功能需求的零部件化，结束了设计师排查相关工厂/市场问题需要翻阅大量文档资料的现状，使得设计师的问题排查效率大幅提高，研发运转效率大幅提高，通过工厂/市场问题日均处理数推算，效率提高80%以上。

本文提出BOM驱动软件零件化体系，通过“标准化-配置化-数字化”三步法，破解商用车软件管理复杂性，支撑智能化转型。未来可扩展至自动驾驶、车云协同等场景，推动商用车软件从“成本中心”向“价值中心”转变。