軟件作為產品的一部分，與硬件組合在一起提供特定的產品功能
，已不稀奇。我們稱之為“嵌入式軟件或係統”。業界廣泛認可的第一款嵌入式軟件係統是阿波羅製導計算機(AGC)，是由麻省理工學院於 1965 年為 NASA阿波羅計劃開發

，用於控製太空任務期間使用的所有機載設備。隨後，Intel公司於1971年發布了第一款微處理器C4004，它使得嵌入式軟件係統擺脫了計算機的限製，開始以獨立的計算單元形式嵌入到不同的硬件設備中。到2000年初期
，嵌入式係統逐漸演進為嵌入式微型計算機，並被廣泛應用於大到汽車、高鐵和飛機

，小到手機和家用電器等各種產品當中。

時至今日，我們所談到的“軟件定義產品”已經演進成為一種專注於軟件創新而非硬件的新型產品——軟件開始成為產品的核心，且無需硬件的升級換代，用戶就可以持續享受產品的新功能。“軟件定義產品”最為大眾所熟知和津津樂道的是 “軟件定義汽車”。

根據大眾汽車2020年的預測

，當時一輛車上最多約集成了1億行代碼，而到2025年則將達到10億行，這是介於穀歌與Facebook之間的代碼量級。當汽車的軟件代碼達到10億行時
，汽車公司就成為了一家不折不扣的軟件公司。大眾汽車前CEO赫伯特·迪斯(Herbert Diess)預測，汽車行業的創新將有90%以上來源於軟件。普華永道在《打造軟件驅動的汽車企業》報告中指出：“軟件已成為現代車輛差異化競爭的核心，而軟件開發的成本，將在未來十年內增長83%”。甚至有分析機構預計：到2030年軟件在整車成本的占比將從現在的15%飆升到60%。

由此可見，軟件定義時代已經來臨。

軟件定義時代的產品變革

正如德勤所指出的
，在“軟件定義”時代，變化的不僅僅是簡單的產品中軟件的比重，其本質是產品從高度集成的機電終端，轉變為智能化、可擴展、可持續迭代升級的移動電子終端。

weishixianzheyizuizhongmubiao，ruanyingjianjiangbeijinyibujieou
，yingjianjiegoubufenjiangjinxingjizhidebiaozhunhuahemokuaihua，bingjiangchaoqiandeyingjiangongnengyumaizaichanpinzhong

，tongguochixudiedaishengjideruanjianlaizhubushifangxingongneng

，shideyonghunenggouzaiwuxurenheyingjianshengjihuandaideqiantixiajiunenggouchixuxiangshouchuangxindeyingyongtiyan。

特斯拉是這一理念的大力倡導者，並率先將其付諸實踐。2012年
，特斯拉推出Model S時首次發布了軟件空中升級(Software Over-The-Air
，簡稱SOTA)功能
，使得車輛可以遠程升級車機娛樂係統和應用軟件，如導航係統
、人機交互界麵等。2017年發布Model 3時進一步推出了固件空中升級(Firmware Over-The-Air
，簡稱FOTA)功能
，可實現對係統固件的遠程在線升級

，再一次為業界樹立了新的標準。

在這一趨勢下，首當其衝的是企業商業模式和盈利模式的變化。特斯拉於2019年開始嚐試OTA付費升級，並於2021年推出了EAP(Enhanced AutoPilot，增強輔助駕駛)和FSD(Full Self-Driving，完全自動駕駛)兩套不同級別的自動駕駛選裝套件。據高盛預測，特斯拉的FSD等軟件年收入已達到10億至30億美元，長期毛利率高達90%，而其車輛銷售最高毛利率僅為32.9%。到2030年，這一數字將達到100億至750億美元。考慮到特斯拉2022年的總收入為815億美元，這一數字非常驚人。由此可見
，在“軟件定義”時代，軟件服務收入在企業的營收和利潤占比中開始扮演越來越重要的角色，企業需要重新審視其商業模式和產品策略。

顯而易見的是：“軟件定義產品”引發的產品電子電氣架構(Electronic & Electrical Architecture，以下簡稱E/E)的革命性變革，也將帶來產品研發模式的變革。

簡單來說
，傳統的汽車E/E架構往往是采用以ECU為核心的分布式架構
，即傳感器
、ECU和執行器一一對應
，以保證各個係統的獨立性和抗幹擾性。智能網聯、自動駕駛等技術給整車開發帶來的巨大考驗是爆炸式的數據處理需求和更高的運算速度。傳統的分布式E/E架構，無論是運算能力和數據處理能力，還是車載網絡傳輸效率等都無法滿足自動駕駛和智能網聯技術的要求。因此，汽車E/E架構開始由傳統的分布式逐步轉向以雲計算為基礎的中央集中式架構。下圖是博世給出的汽車E/E架構演進路線圖。

根據德勤的觀點：汽車E/E架構將經曆三個演變周期：即集成化
、yujizhongshihezhongyangjizhongshi。qizhong，zuoweiyanbiandezhongjimubiao，zhongyangjizhongshijiagoujidadishixianleruanyingjianjieou，ruanjianzhijiebushuzaizhongyangjisuanpingtai，kezhichizhengcheruanjiandeOTA升級。然而，中央集中式架構在量產開發過程中，軟件開發的規模和難度激增，麵臨技術複雜度、組織體係
、開發模式
、開(kai)發(fa)周(zhou)期(qi)等(deng)多(duo)維(wei)度(du)挑(tiao)戰(zhan)，不(bu)僅(jin)要(yao)解(jie)決(jue)多(duo)核(he)異(yi)構(gou)芯(xin)片(pian)的(de)軟(ruan)件(jian)部(bu)署(shu)
，還(hai)要(yao)涉(she)及(ji)跨(kua)域(yu)融(rong)合(he)的(de)多(duo)個(ge)域(yu)控(kong)製(zhi)器(qi)軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)。因(yin)此(ci)為(wei)了(le)降(jiang)低(di)開(kai)發(fa)難(nan)度(du)，大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)開(kai)發(fa)效(xiao)率(lv)，需(xu)要(yao)將(jiang)開(kai)發(fa)視(shi)圖(tu)從(cong)域(yu)控(kong)製(zhi)器(qi)層(ceng)麵(mian)向(xiang)整(zheng)車(che)層(ceng)麵(mian)遷(qian)移(yi)，並(bing)提(ti)供(gong)一(yi)體(ti)化(hua)的(de)開(kai)發(fa)平(ping)台(tai)、開kai發fa視shi圖tu與yu開kai發fa方fang法fa。與yu此ci同tong時shi，為wei提ti升sheng軟ruan件jian功gong能neng的de重zhong用yong性xing和he可ke擴kuo展zhan性xing，車che載zai軟ruan件jian技ji術shu架jia構gou也ye將jiang由you傳chuan統tong的de麵mian向xiang信xin號hao的de分fen布bu式shi架jia構gou向xiang基ji於yu統tong一yi平ping台tai的de分fen層ceng化hua、服務化架構轉變。

特斯拉於2019年率先在Model3車che型xing中zhong采cai用yong中zhong央yang集ji中zhong式shi架jia構gou，國guo內nei新xin能neng源yuan車che企qi也ye正zheng在zai經jing曆li從cong域yu集ji中zhong式shi架jia構gou向xiang中zhong央yang集ji中zhong式shi架jia構gou轉zhuan型xing過guo程cheng。同tong樣yang，其qi他ta行xing業ye也ye提ti出chu了le類lei似si的de概gai念nian，如ru“軟件定義風機”、“軟件定義工程機械”等。

軟件驅動的敏捷產品開發模式

由於在“軟件定義產品”時代，產品創新更多地依賴於軟件的創新，因此產品研發模式也必然從傳統的硬件優先方法過渡到軟件優先的產品開發方法，即所謂的“軟件定義開發模式”。

簡jian單dan來lai說shuo，軟ruan件jian定ding義yi開kai發fa模mo式shi就jiu是shi在zai產chan品pin開kai發fa過guo程cheng中zhong，以yi軟ruan件jian開kai發fa為wei主zhu，通tong過guo采cai用yong敏min捷jie軟ruan件jian開kai發fa和he數shu字zi化hua部bu署shu運yun營ying相xiang結jie合he的de方fang法fa
，構gou建jian以yi軟ruan件jian開kai發fa，以yi及ji持chi續xu集ji成cheng、測試、部署為核心的產品研發運營模式，從而實現產品開發、測試和運營等過程的深度融合。

顯而易見，與傳統的硬件優先產品開發模式相比，軟件定義產品開發模式具有諸多的顯著的優勢和特點。

首先，通過軟件功能與硬件解耦，產品軟件逐漸由固化在專用微處理器的嵌入式程序

，整合為基於服務架構(SOA)的、開放可擴展的軟件平台，使開發人員能夠更專注於應用程序開發和軟件功能創新。

其次，提供兼容不同硬件的應用程序可移植性，極大地簡化了麵向跨硬件平台的軟件開發、測試和部署，並使製造商更容易更換升級過時或不可用的硬件組件。

第(di)三(san)，通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)在(zai)線(xian)應(ying)用(yong)商(shang)店(dian)和(he)產(chan)品(pin)功(gong)能(neng)的(de)服(fu)務(wu)化(hua)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)基(ji)於(yu)雲(yun)的(de)在(zai)線(xian)更(geng)新(xin)實(shi)現(xian)產(chan)品(pin)的(de)持(chi)續(xu)升(sheng)級(ji)或(huo)功(gong)能(neng)優(you)化(hua)
，在(zai)提(ti)升(sheng)用(yong)戶(hu)體(ti)驗(yan)和(he)滿(man)意(yi)度(du)的(de)同(tong)時(shi)，也(ye)為(wei)企(qi)業(ye)帶(dai)來(lai)了(le)新(xin)的(de)盈(ying)利(li)模(mo)式(shi)。

最後，新的模式能夠加速人工智能 (AI) 和雲計算等新技術在產品中的應用，並可通過簡單有效的方法來更新、配置和擴展產品中的人工智能模型，而無需進行昂貴且耗時的硬件升級。

隨著軟件定義產品開發模式被應用，產品的整個研發模式也將麵臨轉型升級——軟硬件一體化的敏捷產品開發方法成為其中的關鍵。

zaichuantongdechanpinkaifamoshili，ruanjianheyingjianshicuozongfuzadilianjiezaiyiqide。kaifarenyuanweiquebaoruanjianheyingjianzhijiandewanmeijicheng
，chulezaikaifaguochengzhongxuyaoyuyingjiankaifarenyuanjinxingpinfandegoutongxiezuo，haixuyaotongguowuliyangjijinxingdaliangdegongnengceshihejichengceshi
，yiquebaozhongduan、設備驅動程序和應用程序之間的交互邏輯能夠按預期運作。在軟件定義產品開發模式下，軟硬件得到充分解耦，軟硬件之間采用通用的、標準的通訊和控製協議進行交互，軟件開始轉變為麵向服務的

、平(ping)台(tai)化(hua)的(de)開(kai)發(fa)架(jia)構(gou)。為(wei)提(ti)升(sheng)軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)運(yun)維(wei)協(xie)作(zuo)效(xiao)率(lv)，縮(suo)短(duan)軟(ruan)件(jian)研(yan)發(fa)周(zhou)期(qi)，提(ti)高(gao)軟(ruan)件(jian)質(zhi)量(liang)，製(zhi)造(zao)商(shang)開(kai)始(shi)在(zai)軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)引(yin)入(ru)敏(min)捷(jie)開(kai)發(fa)和(he)基(ji)於(yu)DevOps的持續集成部署方法。SAFe(Scaled Agile Framework)敏捷開發方法提出的敏捷發布火車(Agile Release Train)
，能夠將開發團隊協同起來，按照固定的時間間隔(通常為幾周或幾個月)發布產品或服務，這有助於加強產品不同開發團隊之間的協作，以快速響應不斷變化的市場需求，並在競爭中保持領先地位。

在(zai)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)應(ying)用(yong)敏(min)捷(jie)開(kai)發(fa)框(kuang)架(jia)，需(xu)要(yao)從(cong)產(chan)品(pin)視(shi)角(jiao)進(jin)行(xing)通(tong)盤(pan)考(kao)慮(lv)
，除(chu)了(le)軟(ruan)件(jian)工(gong)程(cheng)領(ling)域(yu)之(zhi)外(wai)，還(hai)需(xu)要(yao)兼(jian)顧(gu)硬(ying)件(jian)和(he)機(ji)械(xie)工(gong)程(cheng)領(ling)域(yu)。與(yu)硬(ying)件(jian)相(xiang)比(bi)，軟(ruan)件(jian)的(de)研(yan)發(fa)即(ji)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)，沒(mei)有(you)後(hou)續(xu)的(de)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)供(gong)應(ying)鏈(lian)等(deng)一(yi)係(xi)列(lie)活(huo)動(dong)，但(dan)有(you)著(zhe)持(chi)續(xu)的(de)運(yun)營(ying)和(he)迭(die)代(dai)。而(er)硬(ying)件(jian)和(he)機(ji)械(xie)工(gong)程(cheng)領(ling)域(yu)，由(you)於(yu)其(qi)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng)複(fu)雜(za)
，涉(she)及(ji)業(ye)務(wu)環(huan)節(jie)過(guo)多(duo)，開(kai)發(fa)周(zhou)期(qi)長(chang)，矩(ju)陣(zhen)式(shi)開(kai)發(fa)組(zu)織(zhi)架(jia)構(gou)等(deng)因(yin)素(su)，使(shi)得(de)敏(min)捷(jie)方(fang)法(fa)一(yi)直(zhi)難(nan)以(yi)得(de)到(dao)大(da)規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)。時(shi)至(zhi)今(jin)日(ri)
，隨(sui)著(zhe)數(shu)字(zi)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan)和(he)成(cheng)熟(shu)應(ying)用(yong)，敏(min)捷(jie)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)再(zai)次(ci)成(cheng)為(wei)行(xing)業(ye)領(ling)導(dao)者(zhe)的(de)關(guan)注(zhu)焦(jiao)點(dian)。很(hen)多(duo)企(qi)業(ye)開(kai)始(shi)構(gou)建(jian)麵(mian)向(xiang)產(chan)品(pin)的(de)BizDevOps方法體係，將軟硬件一體化的敏捷產品開發方法作為企業數字化戰略的重要一環。

寶馬汽車早在2018年就提出在整車開發過程中引入BizDevOps方法
，開啟了向敏捷產品開發的轉型
，即通過業務


、開發和運營團隊的密切協作，以產品和專業領域為導向

，構建連續、一致的工程數據流，加速和優化產品開發和交付流程，實現端到端的持續集成

、開發和部署運營，以及全過程、360º的實時透明可視化。

戴姆勒(Daimler)公司也於2020年提出軟件驅動的敏捷產品開發戰略
，通過構建麵向多專業、全壽期的數字產品原型，打造敏捷的協作流程體係和產品開發組織架構，在數字樣機+數字孿生環境中敏捷迭代完成係統/子係統、到機電軟等多專業級的虛擬仿真驗證過程，取代90%的物理樣機功能
，從而大大提升多專業、上下流協作效率，使得首車上市時間縮短12個月，且首車下線即達到可交付狀態。

軟件驅動的數字化創新轉型

由此，敏捷產品開發已經成為“軟件定義產品”行xing業ye進jin行xing數shu字zi化hua轉zhuan型xing的de戰zhan略lve重zhong心xin
，必bi將jiang引yin發fa新xin一yi輪lun的de業ye務wu變bian革ge。經jing過guo深shen入ru分fen析xi國guo內nei外wai企qi業ye敏min捷jie產chan品pin開kai發fa案an例li，結jie合he多duo年nian的de行xing業ye經jing驗yan
，我wo們men發fa現xian對dui於yu應ying用yong企qi業ye而er言yan
，采cai用yong敏min捷jie產chan品pin開kai發fa模mo式shi往wang往wang重zhong點dian專zhuan注zhu於yu兩liang個ge方fang麵mian的de轉zhuan型xing，即ji“向左轉”和“向右轉”。

“向左轉”注重於研發模式的創新轉型，即采用BizDevOps策略實施敏捷產品開發和交付流程
，在產品早期建立多專業

、跨領域的敏捷組織模型，根據明確定義的業務策略和產品架構，製定詳細的產品開發路線圖，並基於此各團隊開展敏捷開發、持續集成、持續測試和部署工作。“向左轉”其實就是將物理樣機階段執行的試驗等各項工作盡量往左移
，即利用數字樣機、數據驅動仿真和數字孿生等技術
，構建持續的

、一致的麵向全壽期的產品數字原型
，並逐級分解和定義基於模型的多專業、上下遊之間的協作機製和協作流程，從而驅動硬件由傳統串行的、瀑布式開發模式轉向敏捷迭代開發模式，有效提升產品研發過程的並行協同效率
，縮短硬件結構迭代周期。

而“向右轉”則注重於商業模式的創新轉型

，即利用OTA和雲計算技術，在實現部署靈活性，保持產品持續更新
，為用戶提供增值服務的同時，也為製造商帶來了新的盈利模式。OTAheyunjisuanjiagou，gengyiyushixianyewuheliuchengdejicheng
，yijihailiangshujudefenxiyingyong
，shishuziluanshengjishupengbofazhandeturang。shuziluansheng
，jiwulichanpinhuoliuchengzaishuzikongjiandewanzhengshuzihuabiaoda，shirengongzhinenghechanpindeshenduronghe，jiangweizhizaoshangdailaigengduodechuangxinhexiangxiangkongjian，weichanpinchuangxinhechixugaijintigongyuanyuanbuduandelianxushujuliu。shuziluanshengjiangjinyibucujinchanpinyunyingmoshidezhuanxing
，shichanpinjifuwu(Product As A Service)成為現實
，產品或軟件可以按使用收費。

當(dang)然(ran)，目(mu)前(qian)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)並(bing)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)取(qu)代(dai)物(wu)理(li)樣(yang)機(ji)，如(ru)民(min)用(yong)客(ke)機(ji)的(de)試(shi)飛(fei)取(qu)證(zheng)過(guo)程(cheng)，汽(qi)車(che)安(an)全(quan)合(he)規(gui)強(qiang)製(zhi)要(yao)求(qiu)的(de)實(shi)車(che)碰(peng)撞(zhuang)試(shi)驗(yan)等(deng)。但(dan)毫(hao)無(wu)疑(yi)問(wen)地(di)
，數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)將(jiang)成(cheng)為(wei)已(yi)交(jiao)付(fu)產(chan)品(pin)與(yu)企(qi)業(ye)內(nei)部(bu)開(kai)發(fa)團(tuan)隊(dui)之(zhi)間(jian)的(de)橋(qiao)梁(liang)和(he)紐(niu)帶(dai)
，加(jia)速(su)產(chan)品(pin)的(de)敏(min)捷(jie)開(kai)發(fa)和(he)交(jiao)付(fu)流(liu)程(cheng)，促(cu)進(jin)企(qi)業(ye)進(jin)一(yi)步(bu)“向左轉型”。數字孿生技術最終將會使企業“向右轉型”和“向左轉型”無縫銜接，實現敏捷產品開發和持續部署運營的無限循環迭代過程。

案例分析

我國汽車行業正在積極擁抱“軟件定義汽車”shidai，zhongduocheqidouzaidiandonghuazhuanxingdejichushangdaguimoyinjinruanjianrencai，zujianruanjiankaifatuandui
，yingduiqichechanpinzhinenghuadequshi。woguomoutoubuxinnengyuancheqicongchuangliyishi
，jiyizhuyidaoleruanjianzhiyuweilaiqichechanpindezhongyaoxing，jiang“軟件定義創新”融入到了企業基因中。

該車企是我國某傳統車企獨立的新能源業務板塊，擁有獨立的品牌
、獨立的團隊、獨立的管理體係。企業認為
，汽車產品的智能化水平將成為未來消費者購車的重要因素，汽車不再是“交付及巔峰”、“不破不修”，而應該是具有豐富的用戶體驗，多樣化的功能
，並能夠“常用常新”、“千人千麵”。這背後意味著
，軟件開發能力將成為車企的核心競爭力，車企研發的重心應從硬件轉移到軟硬件並重。

因此，該車企實施了一係列舉措，全麵推進“軟件驅動創新”轉型。

首先
，是架構創新：企業自研了全新的EEA(電子電氣架構)架構
，硬件方麵適應新能源車的結構特點
，並進行了ECU的整合，有助於算力升級
，軟件開發及更新升級;

其次，是流程創新：在符合ASPICE、ISO 26262等傳統標準及行業合規性要求的同時

，引入敏捷開發思想
，形成“瀑布+敏捷”的混合開發流程，支持智能座艙、智能駕駛業務的開發與迭代;

最後，是工具創新：通過引入一係列工具鏈軟件

，構建CI/CD平台，提高軟件開發、測試

、發布效率;引入PTC新一代ALM平台，實現軟件開發全過程可視化追溯管理

，有效保障軟件開發質量。

jingguobuduanditansuoyushijian，gaiqiyedezhuanxingzhiludedaoleshichangderenkeyujijidepingjia，pinpaixiaoliangjuyuxinnengyuanshichanglingxianshuiping，chexingzhinenghuapeizhifengfu，yonghukoubeichuzhong。“軟件定義汽車”變革是一場長跑

，企業贏得了起跑，但要想跑的更快，跑的更遠，還將繼續堅定投入，堅持“軟件驅動創新”的轉型之旅。

結束語

過去五年來，麥肯錫對來自20多家經曆敏捷創新轉型的企業進行了一項統計分析，結果指出：在汽車、消費電子
、工業工程和醫療設備等行業
，經曆敏捷轉型的上市公司在一係列研發指標上取得了不低於20%的績效提升，包括上市時間、質量、生產力和員工滿意度等。在某些情況下，上市時間和工作效率提高了 60%。我們預測
，未來5-10年，敏捷化轉型將成為推動製造業轉型升級的新一波浪潮。