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当前，传统汽车产业正加速数字化转型，“软件定义汽车”不断深化。在电动化、智能化和网联化趋势下，汽车软件已经成为汽车技术革新和发展的核心驱动力之一。根据亿欧智库发布的《2023中国智能电动汽车车载软件市场分析报告》，2022年中国汽车软件达到264亿元的市场规模，预计到2025年将达373亿元。
在智能化趋势下，传统分布式电子电气架构开始向域集中式架构转变控制工程网版权所有，软件开发人员将能够完全独立于底层硬件，进行上层软件的开发，汽车软硬件解耦范围进一步扩大。在汽车软硬件解耦大趋势下控制工程网版权所有，汽车计算平台正从“信号导向”向“服务导向（SOA）”转变控制工程网版权所有，汽车底层软件与上层应用开始标准化、相互独立、松耦合，汽车软件开始进入工业化开发阶段。
PTC公司《卓越的汽车软件工程》白皮书指出控制工程网版权所有，成功适应由软件驱动的市场，是汽车整车制造商在未来几年和几十年建立竞争优势的决定性因素。汽车整车制造商要成为软件驱动型公司，需要从根本上改变思考和管理软件开发的方式，而采用集成的端到端应用程序生命周期管理（ALM）平台是大幅提高汽车软件工程能力和创新能力的关键。
传统软件开发面临挑战
现代汽车的几乎所有功能都涉及到软件——从发动机控制到加热和冷却、动力转向、变速器、停车辅助、车锁、照明、导航，甚至智能乘客座椅。如今一辆高端汽车上路需要1亿行代码，而波音787只需要1500万行代码，Facebook只需要6200万行代码。据估计，全自动驾驶汽车需要3-5亿行代码，这意味着我们将在短短几年内看到更为复杂的汽车软件系统。
过去，一辆汽车的软件主要由外部开发，并由ECU供应商交付给汽车整车制造商，在整个开发过程中通过软件和特定硬件的密切协作，确保了二者的良好配合。随着“软件定义汽车”的进一步深化，大量相同功能的ECU进行整合，由域控制器进行统一的管理调度，这样就能让开发人员可以在完全独立于底层硬件的情况下，进行上层软件的开发。
现在，越来越多的整车制造商开始基于面向控制域的车辆参考架构或平台，自行开发大部分软件。除了缩短开发时间外，这还能让汽车品牌商通过OTA方式不断将新软件安装到车辆中，在更新汽车功能的同时，建立新的收入来源。现代汽车软件的交付方式越来越趋向于智能手机，这意味着移动产品开发的功能和架构级别的复杂性，急剧上升。
新的软件开发模式
为了应对挑战，汽车软件的开发人员需要找到新的模式，在降低复杂性的同时，提高软件开发的效率。麦肯锡研究和专家分析认为，这一新模式应该在以下几个方面进行协作，包括：软件产品的设计与架构、管理软件需求、数字汽车产品的开发（包括优化和高效软件开发的方法）以及促进创新的组织能力。
首先，模块化和软硬件解耦与系统工程方法相结合，有助于加速成体系化系统产品的开发。通过硬件和软件分离，以及采用模块化的硬件和软件架构，汽车制造商可以加速创新。有了模块化系统架构，软件复杂性变得更容易管理，也极大提高了汽车产品开发项目管理的透明度和流程可见性，模块化还有助于应用标准化的操作系统。实施系统工程可以为模块化提供有力支持，系统工程提供了一个全面的框架，以解决产品生命周期中的信息孤岛、断裂的工具链、产品复杂性以及并行开发流不一致等挑战。
其次是掌握软件需求管理。处理复杂的以用户为中心的软件需求管理，正成为汽车制造商的新竞争优势。在这方面，汽车制造商应向数字原生公司学习和借鉴。但与数字原生软件不同的是，汽车软件开发需要端到端的可追溯性，以及符合行业监管规范。因此，建立一个能够连接从需求定义到最终验收的、跨生命周期所有阶段的数字主线，就至关重要。
第三是采用新的产品开发方法。对于正在建立软件创新能力的汽车整车制造商来说，实现模块化产品设计、以用户为中心的软件需求管理和敏捷开发是一环扣一环的创新策略。敏捷开发可将用户反馈持续集成到软件开发全过程，从而极大支撑以用户为中心的价值创造。随着OTA更新成为市场主流，频繁的汽车软件更新和持续改进将成为常态，而敏捷迭代开发环境就能实现这一目标。只要有合适的开发工具，敏捷开发与严格的行业管控也能并存。
第四是为开发团队提供经得起未来考验的工具。现代软件开发工具是实现以用户为中心和软件驱动策略的赋能科技，也是汽车系统高效创新的关键。集成套件（如先进的ALM应用生命周期管理平台）可提供软件开发的整体视图，让相关人员能够访问数据并提供涵盖生命周期所有阶段的工具，使用集成套件让团队能够自动执行支持开发、测试和合规验证的工作流。根据麦肯锡的研究，引入标准化工具链可以提升30-40%的组织生产力。
大规模敏捷软件工程ALM工具
使用集成的端到端应用生命周期管理（ALM）平台是大幅提高汽车软件工程能力的关键，ALM可帮助汽车整车制造商确保产品质量、安全性和合规性。使用现代ALM工具，还可以全面促进跨产品生命周期的无缝协作和流程改进。2022年，PTC公司收购了下一代ALM软件Codebeamer并集成到数字主线平台中，PTC Codebeamer成为全球汽车软件创新的重要ALM平台。
首先在系统工程方面，作为基于模型的系统工程（MBSE）解决方案主要提供商之一，PTC公司于2022年底实现了Codebeamer与PTC Windchill数字主线平台之间的无缝集成。基于ALM和PLM软件产业的OSLC开放连接标准，PTC将Codebeamer与建模工具PTC Modeler、系统和软件工程平台Windchill RV&S等集成起来，从而在Codebeamer软件开发流程与Windchill PLM产品部件和PTC Modeler模型之间建立了紧密关联，实现了涵盖硬件和软件的完整系统工程支持。
其次在需求管理方面，Codebeamer拥有强大需求管理、风险管理、软件开发、测试和持续集成管理功能。在全球领先的商业软件评测机构G2发布的2023冬季ALM软件套件和需求管理软件Grid评估报告中，Codebeamer均被评为市场领导者。Codebeamer带有独特配置以及产品线配置能力CONTROL ENGINEERING China版权所有，而Codebeamer X则是一个集成的工程生命周期ELM平台，专门面向需要监控流程和合规遵从的医疗和生命科学行业。在最新版本中，Codebeamer和Codebeamer X融合到了一个软件平台中，为客户带来更全面的现代化的需求管理解决方案。
第三，PTC Codebeamer提供了大量敏捷功能，无论选择哪种软件开发方法，例如瀑布、Scrum、精益、敏捷-瀑布混合、SAFE、LESS、DAD等，都将帮助客户创造价值。PTC Codebeamer还实现了与IBM Rational DOORS、JIRA、Simulink、Jenkins、VectorCast等行业标准工具、REST和Swagger等API，以及Tasktop等集成即服务支持的原生集成www.cechina.cn，从而实现供应商、合作伙伴、业务和工程团队之间的协作，以及在产品开发生命周期的所有阶段的无缝可追溯性。
在大规模敏捷软件工程支持方面，开箱即用的PTC Codebeamer灵活支持多个敏捷扩展框架，具有强大的系统性能，支持多达上千万个工作项以及千余并发用户，可以在单个文档中管理35,000 多个需求以及无限数量的项目。而对于受监管的医疗技术、汽车、航空电子系统或制药等行业，PTC Codebeamer提供预配置的模板和广泛的功能，以降低审计准备和合规性的成本。
正如PTC全球资深副总裁兼大中华区总裁刘强先生所总结的那样：“PTC Codebeamer将帮助汽车整车制造商在软件定义汽车时代，全面提升软件工程创新力，建立新的竞争优势。基于PTC Codebeamer和PTC数字主线平台，汽车软件开发人员可以构建出先进的软件与系统功能。而汽车整车制造商可以基于PTC的工具进行现代化改造，借此向以用户为中心的数字移动创新者转型，进而扩大市场份额，开辟新的市场机会和收入来源。”
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