Lear使用基于模型的设计更快地交付高质量的车身控制电子产品
汽车oem正在推动供应商在ECU软件中提供更多的功能。为了降低成本，供应商通常会在单个ECU(通常称为车身控制模块(BCM)或智能接线盒)上集成车身电子设备的许多控制功能——从雨刷、灯、窗户、防盗系统到电源分配。
系统复杂性的快速增加导致了定义不清的需求，错过了截止日期，以及整个行业的质量问题。Lear公司的工程师正在使用基于模型的设计来开发、验证和实现车身控制电子系统，以应对这些挑战。
Lear公司的系统工程主管Jason Bauman说:“通过基于模型的设计，我们可以在实现之前确定并解决需求问题。”生产代码生成和持续验证使我们能够按时、在预算内、高质量地完成项目。”
挑战
随着车辆电子和电气配电系统变得越来越复杂，需求需要清晰、完整和一致。在传统的手工编码工作流程中，模糊或冲突的需求经常在开发过程的后期被发现，导致进度或成本超支。
带有数百个输入输出和复杂状态逻辑的控制器的手写代码很难维护和重用。Lear公司的首席工程师Jinming Yang回忆道:“在过去，当我们在一个领域实施一个工程变更请求时，我们很难预测我们在系统的其他部分引入的问题类型。”
解决方案
Lear采用基于模型的设计方法来设计、验证和实现数十个身体电子系统。
在一个BCM项目中，Lear工程师分析了客户需求，并将整个系统划分为内部和外部照明、电池管理和车辆启动控制等组件。
该团队使用了MATLAB®,仿真软件®, Stateflow®为每个组件开发功能完备的行为模型，包括所有必需的输入和输出。
为了进行早期的单元测试，工程师们使用Simulink中的Signal Builder块来生成测试刺激，并将它们合并到模型中。该团队还使用Simulink开发了用于功能测试的植物模型。
使用仿真软件检查™， Simulink覆盖™，和需求工具箱™，团队分析模型覆盖，并继续细化测试用例，设计，和需求，直到他们达到满意的模型覆盖水平，包括决策覆盖和修改的条件/决策覆盖(MC/DC)。
在验证了近400个单元模型后，团队使用了Embedded Coder®生成C代码。他们通过重用为单元模型测试生成的测试用例的软件在循环(SIL)测试来验证此代码。
Lear工程师将每个单元模型生成的代码集成到20-30个功能级组件中，这些组件依次集成到一个完整的系统模型中。团队与客户会面，并对组件和完整模型进行模拟，以解决原始设计规范中的歧义。
该小组使用MATLAB脚本将测试用例自动转换为硬件在环(HIL)和基于车辆的测试的测试向量。他们编写了额外的MATLAB脚本来导入和分析来自硬件的测试结果。
共享模型的能力使Lear能够跨分布式团队扩展工作日。在某些情况下，李尔北美工程师所做的设计更改会在同一天晚上由亚洲的同事进行测试。
在一个国际客户的单独项目中，翻译技术术语的问题使Lear工程师理解特定需求具有挑战性。“我们使用了一个Simulink模型，包括一个Signal Builder块来可视化不同的计时选项，客户立即选择了他们想要的，”Bauman说。“打开这条沟通渠道对项目至关重要。”
结果
需求验证早期．“对于BCM项目，我们在Simulink中使用虚拟集成和可执行功能模型进行测试，在实现之前识别95%以上的需求问题——相比之下，在我们开始使用基于模型的设计之前，只识别30%的需求问题，”Bauman说。“我们也很早就解决了问题，通常在项目开始后的短短6周内就解决了，而不是一年或更长时间。”
开发时间缩短了40%．“我们为BCM项目生成了大约70万行代码，并且我们在整个开发周期中重用测试用例，”Yang说。这种方法使我们能够将总体开发时间减少40%左右。”
零保修问题报告．鲍曼说:“在整个行业，保修问题的数量随着软件复杂性的增加而增加。”“对于我们使用基于模型的设计(Model-2022世界杯八强谁会赢？Based Design)完成的最新产品，在12个月的生产后，我们没有遇到与应用软件相关的保修问题。这是我们现在和未来的客户都乐于听到的记录。”
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