撰文/PTC 施戰(zhàn)備 郎燕

ALM(Application Lifecycle Management)也稱為應(yīng)用程序生命周期管理，用于管理軟件產(chǎn)品從初期概念設(shè)想、架構(gòu)設(shè)計(jì)、代碼開(kāi)發(fā)、測(cè)試部署，一直到壽命終止的整個(gè)生命周期過(guò)程。ALM 使軟件工程團(tuán)隊(duì)能夠利用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的敏捷或者混合的開(kāi)發(fā)模式，高效地開(kāi)展軟件項(xiàng)目的協(xié)同工作。工業(yè)軟件和 ALM 密切相關(guān)，ALM即是工業(yè)軟件的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，同時(shí)也為工業(yè)軟件本身開(kāi)發(fā)過(guò)程的生命周期管理提供了方法和支撐工具，幫助團(tuán)隊(duì)更好地開(kāi)發(fā)、部署和維護(hù)工業(yè)軟件。

PTC中國(guó)區(qū)CTO施戰(zhàn)備博士

一、 工業(yè)軟件和 ALM 之間的關(guān)聯(lián)

(1)工業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程可以使用 ALM 方法和工具進(jìn)行管理。ALM 提供了項(xiàng)目管理、需求管理、版本控制、缺陷跟蹤和持續(xù)集成等功能，幫助團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)和管理工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)流程。

(2)工業(yè)軟件的需求、變更和缺陷可以借助 ALM 工具進(jìn)行管理。工業(yè)軟件通常需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，ALM 工具可以幫助團(tuán)隊(duì)記錄和跟蹤需求變更，并在開(kāi)發(fā)過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)缺陷。

(3)工業(yè)軟件的部署和支持也可以借助 ALM 的工具和流程進(jìn)行管理。ALM 可以幫助團(tuán)隊(duì)進(jìn)行軟件的自動(dòng)化部署、配置管理和故障排除，以確保工業(yè)軟件在生產(chǎn)環(huán)境中的 穩(wěn)定性和可靠性。

二、“軟件定義產(chǎn)品”正在對(duì)傳統(tǒng)的工業(yè)軟件帶來(lái)新的挑戰(zhàn)

1.“軟件定義產(chǎn)品”時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨

“軟件定義產(chǎn)品”是指當(dāng)工業(yè)產(chǎn)品發(fā)展到一定階段后，其硬件逐步標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，而隨著產(chǎn)品智能化程度不斷提高，軟件開(kāi)始成為產(chǎn)品的核心，產(chǎn)品的大部分新功能都由軟件提供，無(wú)需硬件的升級(jí)換代用戶就可以享受新功能，極大地提升了用戶體驗(yàn)。軟件定義產(chǎn)品將成為未來(lái)產(chǎn)品的新形態(tài)。其中，最為大眾所熟知和津津樂(lè)道的是汽車行業(yè)，即“軟件定義汽車”。

根據(jù)大眾汽車在 2020 年的預(yù)測(cè)，當(dāng)時(shí)一輛車上最多約集成了 1 億行代碼，而到 2025年，一輛車上將集成多達(dá) 10 億行代碼。10 億行代碼相當(dāng)于是谷歌與 Facebook之間的軟件與互聯(lián)網(wǎng)公司量級(jí)。當(dāng)汽車的軟件代碼達(dá)到 10 億行量級(jí)時(shí)，汽車公司就成為了一家不折不扣的軟件公司。普華永道在《打造軟件驅(qū)動(dòng)的汽車企業(yè)》報(bào)告中指出：“未來(lái)幾年內(nèi)，汽車產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和相關(guān)服務(wù)，將隨著智能與互聯(lián)功能方面需求的大幅增加而迎來(lái)重大改變。尤其是軟件，已成為現(xiàn)代車輛差異化競(jìng)爭(zhēng)的核心，而軟件開(kāi)發(fā)的成本，將在未來(lái)十年內(nèi)增長(zhǎng) 83%。”甚至有分析機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)到 2030 年軟件成本占整車成本將從現(xiàn)在的 15%上升到 60%。大眾汽車前 CEO 赫伯特·迪斯(Herbert Diess)預(yù)測(cè)，汽車行業(yè)的創(chuàng)新將有 90%以上來(lái)源于軟件。

PTC中國(guó)區(qū)首席戰(zhàn)略官郎燕

2.“軟件定義產(chǎn)品”帶來(lái)的挑戰(zhàn)

在“軟件定義產(chǎn)品”時(shí)代，軟件成為產(chǎn)品的核心部分甚至創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵，企業(yè)的研發(fā)重心將從以硬件結(jié)構(gòu)為主的模式轉(zhuǎn)向?yàn)橐攒浖こ虨橹鞯哪Ｊ?。這種模式轉(zhuǎn)變不僅僅是產(chǎn)品數(shù)據(jù)及管理方式的轉(zhuǎn)變，而是產(chǎn)品研發(fā)模式，乃至商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。這將為傳統(tǒng)的制造企業(yè)帶來(lái)兩方面挑戰(zhàn)。

首先，軟件開(kāi)發(fā)模式與硬件開(kāi)發(fā)模式截然不同。軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程大致可分為需求定義，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，代碼開(kāi)發(fā)，單元測(cè)試，集成測(cè)試和部署運(yùn)維等。由于軟件本身的特殊性，軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程更易實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程的信息化，因此早在 20 世紀(jì)八九十年代就已經(jīng)涌現(xiàn)出一大批成熟的軟件建模、開(kāi)發(fā)和測(cè)試工具。為提升軟件開(kāi)發(fā)運(yùn)維協(xié)作效率，縮短軟件研發(fā)周期，提高軟件質(zhì)量，制造商開(kāi)始引入在軟件工程領(lǐng)域備受推崇的敏捷開(kāi)發(fā)和基于DevOps的持續(xù)集成部署方法。在數(shù)字化時(shí)代，敏捷和 DevOps 等開(kāi)發(fā)部署模式已經(jīng)被廣泛接納，被認(rèn)為是“軟件定義產(chǎn)品”型企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型致勝的關(guān)鍵。然而，對(duì)于制造企業(yè)而言，其產(chǎn)品包含了軟件和硬件，需要兩者協(xié)同開(kāi)發(fā)完成。相比硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程，軟件開(kāi)發(fā)迭代速度更快，周期更短，當(dāng)硬件完成一個(gè)迭代周期時(shí)，軟件可能已經(jīng)演進(jìn)了幾個(gè)乃至十幾個(gè)迭代。怎樣保證軟硬件既同步又保持各自的迭代速度，同時(shí)又能保證軟硬件一體化產(chǎn)品配置，成為大部份企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。

其次，工業(yè)產(chǎn)品的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程與應(yīng)用類軟件(如互聯(lián)網(wǎng)軟件等)開(kāi)發(fā)過(guò)程也有所不同。工業(yè)產(chǎn)品的軟件一般都是嵌入式軟件，嚴(yán)格受限于硬件配置、通訊協(xié)議和運(yùn)行環(huán)境等條件。另外，工業(yè)產(chǎn)品需要嚴(yán)格遵循安全合規(guī)體系，以保證產(chǎn)品交付后的安全可靠。以汽車為例，新產(chǎn)品上市前，必須要獲得 ISO26262 關(guān)于電子電氣和軟件的功能安全認(rèn)證。安全合規(guī)的本質(zhì)是要保證軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的連續(xù)性、可靠性和可追溯性，這與敏捷開(kāi)發(fā)的理念是矛盾的。如何兼顧安全合規(guī)與敏捷開(kāi)發(fā)，通過(guò)軟件驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新是工業(yè)產(chǎn)品軟件開(kāi)發(fā)面臨的另一挑戰(zhàn)。

三、ALM 幫助制造業(yè)應(yīng)對(duì)“軟件定義產(chǎn)品”時(shí)代的挑戰(zhàn)

在“軟件定義產(chǎn)品”時(shí)代，應(yīng)用生命周期管理(ALM)類工業(yè)軟件將成為企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理不可或缺的部分。ALM 可幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程管理，包括從需求分析開(kāi)始，歷經(jīng)項(xiàng)目規(guī)劃、項(xiàng)目實(shí)施、配置管理、測(cè)試管理等階段，直至最終交付或發(fā)布。

(1)合規(guī)：實(shí)現(xiàn)安全合規(guī)和敏捷開(kāi)發(fā)、DevOps 的融合，形成創(chuàng)新的軟件開(kāi)發(fā)體系，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新。

(2)變更管理：“軟件定義產(chǎn)品”意味著軟件的變更和更新頻率較高。ALM 提供了變更管理功能，幫助團(tuán)隊(duì)有效地管理軟件變更。通過(guò)版本控制、配置管理和變更跟蹤等功能，ALM可以確保變更的可追溯性和可管理性，減少潛在的錯(cuò)誤和沖突。

(3)協(xié)同：“軟件定義產(chǎn)品”通常涉及多個(gè)團(tuán)隊(duì)和多個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境的協(xié)同工作。ALM 提供了協(xié)同開(kāi)發(fā)和集成的功能，使不同團(tuán)隊(duì)能夠有效地協(xié)作。它可以集成不同的開(kāi)發(fā)工具和系統(tǒng)，提供統(tǒng)一的工作流程和協(xié)作平臺(tái)，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)之間的信息共享和協(xié)同開(kāi)發(fā)。

(4)軟硬件一體化：打造軟硬件一體化解決方案。將 ALM 與 PLM 相結(jié)合，形成完整的軟硬件一體化管理方案，使得軟件在頻繁迭代過(guò)程中能夠與硬件版本保持一致。

(5)完整的產(chǎn)品數(shù)字主線：在產(chǎn)品 BOM 的基礎(chǔ)上，將軟件加入其中，實(shí)現(xiàn)完整的產(chǎn)品數(shù)字主線，構(gòu)建完整的閉環(huán)鏈路，確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的端到端追溯和一體化變更。

對(duì)于中國(guó)的工業(yè)企業(yè)而言，“軟件定義產(chǎn)品”的時(shí)代也正在到來(lái)。就如PTC 全球資深副總裁兼大中華區(qū)總裁劉強(qiáng)曾經(jīng)講過(guò)的那樣：軟件驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的趨勢(shì)，意味著軟件將進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)整個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)模式的轉(zhuǎn)變，因此，企業(yè)需要一個(gè)現(xiàn)代、集成、互聯(lián)的ALM平臺(tái)來(lái)整合整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)流程，從整體上建立起以軟件為核心的創(chuàng)新動(dòng)力模式，才能真正實(shí)現(xiàn)顛覆性的創(chuàng)新，從而建立自己不可動(dòng)搖的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

PTC全球資深副總裁兼大中國(guó)區(qū)總裁  劉強(qiáng)

（來(lái)源：PTC）