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PTC ALM:加速软件驱动的创新步伐

2024-01-22e-works:吴星星、王阳 PTC:周海涛

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如何利用好软件,如何通过软件来定义产品,已经成为企业的一个重要课题。PTC推出的ALM解决方案可以帮助企业实现软件定义产品,有效推进企业的数字化转型进程。
       如今,软件正在成为企业数字化转型的关键驱动力量。通过软件,企业可以实现产品的创新,改变研发模式,塑造新一代的劳动力,应对动态的供应链挑战,推动可持续发展。以汽车为例,如今几乎所有汽车功能都涉及到软件—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,软件无处不在,并且日益相互关联。

       这种对软件的依赖也反映在代码行数的比较上。一辆高端汽车如今需要约1亿行代码才能使其正常运行,这远远超过了波音787飞机所需的1500万行代码,以及Facebook社交媒体平台所需的约6200万行代码。因此,对于现代化的制造企业来说,如何利用好软件,如何通过软件来定义产品,已经成为了一个重要的课题。PTC推出的ALM解决方案可以帮助企业实现软件定义产品,有效推进企业的数字化转型进程。

1、数字化转型之下,软件定义产品时代来临

       当前,数字化转型已成为企业的必由之路。在这个过程中,由于软件定义产品具有高度的灵活性和可定制性,能够快速适应市场变化和用户需求,逐渐成为数字化转型的重要支撑和推动力量。

       毫无疑问,软件定义产品的时代正在来临。软件不仅驱动着产品的创新,也在改变着研发模式,甚至在塑造着新一代的劳动力。同时,软件也将重塑产品供应链体系,推动产品及相关产业的可持续发展。具体来看:

       首先,软件正在驱动产品的创新。今天的创新不再是简单地添加一个新的功能或者改进现有的功能,而是通过软件重新定义产品。软件可以赋予产品更多的智能和灵活性,使其能够更好地满足用户的需求。同时,软件定义产品使得硬件和软件的界限逐渐模糊,通过软件可以定义和控制产品的功能和特性,实现快速迭代和优化。这种变化对研发模式产生了深刻的影响,传统基于硬件的研发模式逐渐向软件定义产品的研发模式转变。通常来看,以硬件为主的产品开发迭代周期比较长,迭代速度比较慢;而软件迭代是非常敏捷的,当硬件完成一次迭代时,可能软件已经完成了十几个版本的迭代,所以如何保证软硬件既同步又能在一定阶段里保持各自迭代的效率,是一项很大的挑战。

       其次,软件正在改变劳动力结构,对劳动者的能力提出更新更高要求。当前,软件驱动创新的趋势愈发明显,软件在产品中的比例日益增加。随着技术的持续演进和市场需求的不断变化,软件开发技术人员在劳动力结构中的比重也显著提升,他们的专业技能和创新能力成为推动产品创新和发展的重要力量。与此同时,行业对软件开发从业者的能力要求也在逐步提高。他们不仅需要持续提升自己的技能水平和专业素养,还需要具备快速学习新技术的能力,以适应不断变化的市场需求和行业趋势。

       再次,软件正在重塑硬件供应链体系。在传统的供应链体系中,硬件的开发、生产、运输和销售占据主导地位,软件通常作为硬件的附属品进行打包开发和交付。然而,随着软件定义产品时代的到来,软件的角色发生了改变,逐渐成为产品功能和价值实现的主导因素。这一转变不仅催生了大量与智能化相关的供应商,也将推动传统供应商向软硬件解耦、软硬件高效协同开发等方向发展。只有这样,企业才能在软件定义产品时代保持领先地位,并为客户创造更大的价值。

       此外,软件在优化产品排放指标等方面发挥了重要作用,为企业制定和实施减排计划提供有力支持。随着环境保护意识的提高和政策的严格化,软件在这一领域的应用将会越来越广泛。例如,通过软件算法的定义,可以调整相关的排放参数,进而优化排放数据;通过软件对能源进行合理分配和调度,可以减少能源浪费,有助于企业实现可持续发展目标。为了应对这一变化,企业需要积极采用先进的软件技术,提高减排效果,为可持续发展做出贡献。

2、PTC ALM解决方案,加速企业数字化转型的利器

       作为领先的应用生命周期管理(ALM)解决方案提供商,PTC显然也注意到了在当前企业数字化转型下,软件定义产品所面临的诸多挑战。包括在产品开发过程中,如何快速、高效地实现产品变更,如何通过底层打通数据业务?在快速敏捷迭代的软件开发当中,企业该如何把合规的控制、质量的控制与产品迭代速度结合起来,保持在高质量、高合规的情况下,支持软件的敏捷快速开发?如何在一个快速迭代的发布周期上,确保软件的质量,包括数据的一致性?

       鉴于软件定义产品的战略考量,PTC早在2011年就收购了应用程序生命周期管理技术提供商MKS Integrity,目的在于与PLM系统结合,为用户提供一个统一的产品生命周期管理与行业新标准,唯一真正的整体产品配置,协作和变更管理解决方案。在2022年,PTC又收购了应用程序生命周期管理软件Codebeamer,这次收购可以看作是PTC在ALM领域的又一次重大升级,旨在面向未来的敏捷开发和软件创新,打造软硬件一体化解决方案,以及打造完整的产品数字主线。

       在2023年10月,PTC又收购了产品和软件变型管理解决方案的领先供应商pure-systems,旗下pure variants产品被全球知名的制造公司用于有效管理产品配置中软件和系统工程资产的不同变型。这次收购有助于支持PTC在快速增长的ALM市场中的领先地位,推动ALM的进一步增长,并加强与监管行业客户的关系,包括汽车、航空航天和医疗设备制造商以及其他安全关键型和受监管的行业,这些行业的企业在产品设计中越来越优先考虑软件。

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PTC ALM解决方案

       由此,PTC在数字主线的产品战略中形成了主要由Codebeamer和pure variants组成的ALM解决方案。其中,pure variants解决的是软件的平台化和模块化以及配置的管理问题,而具体有关软件的开发过程、软件的测试、软件的需求等,则通过Codebeamer来管理和实现。需要指出的是,PTC的ALM解决方案并不仅限于软件的开发过程的管理,其实它同样适用于硬件开发,比如机电本身的需求管理。那么,PTC的ALM解决方案是如何帮助企业实现数字化的转型,以及如何将软件定义产品的战略进行落地?

       首先,PTC提供了一个现代的、集成的、完整的、一体化的ALM解决方案。在需求工程中,对不同层级、不同规格的需求进行管理,以及需求全过程的追溯和合规;在风险管理中,更早地识别风险,并制定相应的风险减轻措施,保证最后所有的重点安全风险都能得到有效解决;在测试管理中,将测试的步骤、测试的脚本进行结构化、参数化的处理,同时有效应用测试工具,尤其是与自动化测试工具相结合,使每一轮的测试结果都能有效记录。

       其次,支持软件工程的实现。软件工程是一个V字模型,其大致可以划分为客户需求分析、软件需求分析、概要设计、详细设计、软件编码、单元测试、集成测试、系统测试、验收测试等不同阶段,每个阶段会涉及到很多的工具和工具链,PTC ALM解决方案考虑了整个V字模型软件开发流程中的各个环节的核心点,支持一个系统、一个平台、一个统一的界面和UI来实现软件工程。

       第三,支持端到端的追溯。通过与交付出去实物产品的关联和衔接,可以在企业中构建一个产品的数字孪生,通过数字孪生实现更多端到端的可视化和展示的能力,包括从完整的、实时的、全过程的需求、代码开发,到实现、仿真、实验,以及最后的风险闭环的情况,所有过程都能够全过程进行追溯。

       第四,支持大规模敏捷开发。Codebeamer支持开放式的扩展,为规模化敏捷开发提供了强有力的支持,也为规模化敏捷框架提供了一个开箱即用的模板。通过集成在模型里各个业务环节的产品数据,Codebeamer帮助企业形成一个持续的完整的数据流。同时,Codebeamer可以管理产品组合的价值流,并通过将关键功能分配给敏捷发布计划来帮助进行敏捷发布规划,这有助于企业整体发布计划的实施。

       第五,基于Codebeamer的协作。Codebeamer协作功能可以贯穿于企业的软件开发过程,包括需求分解、软件开发等。同时,在协作过程中,PTC ALM解决方案支持单点登录,能够无缝衔接和继承各种单点登录协议,这使得用户不再需要在多个系统之间的反复切换,帮助企业建立一个既开放共享又能保障数据安全的平台。

       第六,提供即用型模板和模板管理。对于企业而言,软件的开发过程中需要大量的模板,包括合规的模板、需求的模板、项目执行过程中的各种流程模板等。在实际应用过程中,企业还需要根据自身的行业实际,PTC ALM解决方案支持用户在基于标准的模板上,进行裁剪、扩展或者配置、甚至构建基于项目的模板。值得一提的是,当企业的标准规范发生了更改和变化时,Codebeamer支持所有的下级继承的内容自动发生更改、更新,帮助企业实现业务流程的统一管理,大大提高业务流程的治理与管理效率。

       第七,具有可变性与战略性重复使用的能力。PTC ALM解决方案能够完整、全面地支持企业在产品可变性方面的需求,以及企业级的重用能力。譬如说,pure variants已经完全嵌入到了Codebeamer界面中,每一个功能、结构或者参数的选配,都可以在这个统一的界面中完成定义。之后,用户就可以基于特定的配置环境来开发产品。需要指出的是,除了与 Codebeamer进行无缝集成外,pure variants还能与MBSE建模工具、欧特克的建模工具、MATLAB Simulink models、MS office,甚至WeChat都能够实现深入的无缝集成。这就使得pure variants的用户能够真正解决基于产品线的变更管理和重用,同时通过配置与后端业务系统实现打通,真正帮客户解决面临的各种挑战。

3、发挥集成优势,以ALM+PLM独特组合赋能客户

       作为基于模型的系统工程(MBSE)解决方案提供商,PTC在2022年底已实现Codebeamer与Windchill平台之间的无缝集成。

       提到ALM和PLM的集成,不得不引入OSLC的概念,OSLC(Open Services for Lifecycle Collaboration)是一个致力于为软件生命周期管理ALM和产品生命周期管理PLM定义一组开放的RESTful Web服务接口规范的联盟。OSLC的目标是使各种软件工具(如需求管理工具、项目管理工具、版本控制工具等)能够更好地集成在一起,实现信息的流畅共享和协同工作。

       OSLC最早发布于2008年,作为IBM改善其内部工具互操作性的方式。2016年开始,OSLC由开放集团(The Open Group)负责其管理和发展。基于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,以实现涵盖硬件和软件的完整系统工程支持。

       这使得PTC成为屈指可数能够发挥ALM+PLM独特优势的公司,为企业提供完整的可追溯性和系统工程能力。

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ALM+PLM为企业提供完整的可追溯性和系统工程能力

       在集成方面,Codebeamer还可以与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,从而实现供应商、合作伙伴、业务和工程团队之间的协作,以及建立产品开发生命周期所有阶段无缝的可追溯性。

4、践行软件驱动创新,PTC ALM卓越实践分享

       随着ALM成为面向产品全生命周期软件驱动创新的一个核心,越来越多的企业选择PTC ALM解决方案解决各种挑战问题。企业的选择并非盲从,而是源于对软件驱动创新和可持续发展的执着追求。在产品创新的过程中,两大关键能力让PTC Codebeamer不可或缺:一是端到端的ALM解决方案,二是战略重用。

       目前,Codebeamer被认为是业界一流的SaaS化的ALM产品解决方案,不仅提供领先的云端服务,还具备强大的本地化部署能力,并支持私有云部署。无论企业选择哪种部署方式,Codebeamer始终基于统一的源代码和产品架构进行扩展,确保功能完整且无版本差异。这意味着无论在何处使用Codebeamer,用户都能获得一致且卓越的产品体验。

       在过去的一年,由于强烈的市场需求驱动,PTC Codebeamer积累了大量的用户,无论在全球还是中国市场,Codebeamer都是PTC增长最迅猛的产品之一。尤其是汽车行业,已成为Codebeamer应用最广泛且重要的行业之一,客户不仅包括宝马、大众、奔驰等知名企业,还包括汽车供应链中个的各级各类的优秀用户。

       例如,全球领军汽车品牌合作伙伴Veoneer借助Codebeamer解决方案,成功将多个部门整合至统一的1V1P(同一个Veoneer,同一个流程)框架内。此举不仅在两年内使ALM用户数量翻倍,更将培训时间从4.5天锐减至45分钟。通过实现端对端软件、系统与合规可见性,Veoneer显著降低了直接工具成本,进一步提升了汽车安全性能。

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Veoneer利用Codebeamer实现标准化,以提高汽车安全性

       在大众汽车,其从原有的ALM工具过渡到Codebeamer,采用了Codebeamer作为下一代电动汽车的软件开发支持。作为新型电动汽车开发的一部分,Codebeamer可以提高大众汽车在软件需求管理、测试管理和发布管理方面的工程实践效率。随着双方合作关系的推进,PTC和大众汽车在集团的多个工程团队中推广使用Codebeamer,为软件开发流程提供支持。

       宝马同样非常看重ALM对于敏捷研发管理的支持。宝马一直采用敏捷的方法,最近几年开始把DevOps的工程实践引入到产品开发的过程中。通过应用Codebeamer灵活的工作流程,宝马可以在不改变现有复杂的业务流程的情况下导入系统,通过API与许多现有系统集成。

       又如,自动驾驶汽车和高级驾驶辅助系统环境传感解决方案的领导者LeddarTech,面临高科技激光雷达传感系统创新的发展挑战。通过应用Codebeamer,LeddarTech借助Codebeame的需求管理、变更管理、测试管理等核心功能,实现对任务、用户故事、测试及其他上游和下游工作的全面跟踪。这一策略不仅助力LeddarTech实现了基于ISO 26262标准的产品开发与创新,更为其未来的技术革新奠定了坚实基础。

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LeddarTech采用了Codebeamer的一些核心功能

       另外,在医疗设备行业和半导体行业,全球顶尖的知名企业也都纷纷选择了Codebeamer作为他们的ALM平台。例如,医疗科技公司的佼佼者Medtronic选择了Codebeamer,通过对已建立的软件开发过程进行预测、跟踪等管理,对软件组合和项目精确管理,确保Medtronic的产品符合法规要求,实现在敏捷性、软件创新和开发速度以及产品质量方面保持行业领先地位。

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全球医疗科技巨头Medtronic使用Codebeamer实现敏捷开发

       尽管当下PTC ALM产品在性能和可扩展性方面已领先业界,但PTC从未停止前进的脚步。展望未来,PTC将持续投入,致力于为用户提供更加现代化、直观的UI,提升使用体验;通过重用模组与pure variants产品变型,让重用效率更高、更完整。此外,PTC还会推动ALM与PLM更加深入的集成,提供一个更加完整、可追溯、安全合规的解决方案,从而为企业提供ALM+PLM的独特组合以帮助它们获得竞争优势。
责任编辑:吴星星
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