数据驱动创新：保时捷工程公司俄斯特拉发分部

保时捷工程集团于 20 年前在捷克首都布拉格开设了首个分部，在国际化发展的道路上迈出了第一步。2018 年，随着俄斯特拉发办事处的开设，保时捷工程集团在捷克的版图也不断扩大。

如果你问米哈尔·彼得罗克（Michal Petřek），是什么让俄斯特拉发成为了新汽车技术研发的热点城市，他会毫不犹豫地对你说：“汽车工业在这里有着悠久的历史传统。”俄斯特拉瓦是捷克共和国的第三大城市，而彼得罗克正是这里的保时捷工程公司分部的负责人。“例如，这里附近的科普日夫尼采镇(Kopřivnice)，就是塔特拉(Tatra) 的总部。它在全世界最历史悠久的汽车公司中排行第三，自诞生之初就一直在生产汽车，从未中断。”除了汽车制造之外，这里还有一个产业也有着数十年的历史。半导体是现代电子装置和信息技术的基础，而在摩拉维亚-西里西亚地区(Mährisch-Schlesien)，半导体的开发和生产已经有了 70 多年的历史。

“由于行业历史悠久，我们现在是捷克共和国最重要的汽车工业中心，同时也是 IT 行业的热点城市。”彼得罗克说，“这里分布着许多整车制造商和供应商的研发和生产设施，许多软件公司也将总部开设在这里。”这些都为保时捷工程集团的研发开展提供了理想的条件。在俄斯特拉发分部，保时捷工程集团有大约 80 名员工分别在三个团队中工作，他们致力于研究汽车和电子装置及其软件的接口。他们清楚，要完美地完成工作，必须同时掌握传统的汽车工艺以及最新的 IT 技术。

“汽车过渡小组”的员工主要负责软件开发。他们现在正在研究的领域包括针对汽车新增电器架构的诊断系统，以及车辆蓄电池的实时仿真，这项技术可以用来测试研发阶段的蓄电池管理系统。“我们需要全面系统的知识，才可以更好地完成工作。”负责“汽车过渡团队”的吉里·科齐安(Dr. Jiří Kotzian) 博士表示，“因为我们需要把不同的方面结合在一起，例如电动汽车和那些围绕电动汽车的基础设施。”因此，他的团队既要有软件专家，也要有硬件专家，他们目前主要关注的是关于高电压的课题。

研发小组目前也在紧锣密鼓地研究电动汽车。例如，在保时捷 Taycan 中，就有来自俄斯特拉发和布拉格的蓄电池管理软件，这个软件可以有效计算出蓄电池的剩余电量及其“健康状态”。此外，该团队的解决方案也应用到了底盘控制单元中，这个解决方案可以调节底盘高度，并允许驾驶员根据自己的喜好调整悬架的设置。“我们的软件为保时捷高品质的运动型驾驶体验保驾护航。”团队负责人大卫·穆奇卡(David Muzika) 说。此外，这支团队的专家们还为“大数据环”项目贡献了自动测量数据分析(AMDA) 工具（参见第 2/2021 期《大环》），该工具能在云端中自动评估数据。

团队中拥有与其项目相匹配的广泛的人才储备。“我们团队中有控制工程、数据处理和人工智能方面的专家，而且我们始终保持着与位于克卢日-纳波卡的罗马尼亚分部同事们的密切合作。”穆奇卡说。科齐安的团队用 C、C++ 或 Python 等编程语言手动开发软件，而穆奇卡和他的同事则擅长基于模型的软件开发。由此诞生的新解决方案则是在Matlab/Simulink 工具的帮助下创建的，最初是抽象功能块的组合。“这使得我们能够快速地实施和测试客户的要求。”穆奇卡解释说，“只有当新功能正常运行时，我们才会自动生成相应的软件代码。

对于“整车集成团队”来说，与在俄斯特拉发和其他分部的同事保持密切的合作至关重要。这是因为这支团队要负责将其他开发小组的电子控制单元等子系统集成到车辆中，并确保它们之间能最佳互动。而技术的进步正不断向兹德涅克·科尔巴(Zdeněk Kolba) 和他的团队提出新的挑战。“现代汽车中电子元件的数量和系统的复杂程度正在不断增加。”科尔巴说，“而这正是整合和验证需要尽可能快速和高效的原因。”

如今，硬件在环测试台（Hardware in the Loop，请阅读第 24 页的文章）的仿真在功能研发和验证中已起到非常关键的作用。例如，为了检查一个控制单元与其他系统之间的数据交换，专家们可以使用硬件在环测试台来模拟这个控制单元已安装在车辆上的效果。所有信号都由测试台提供，其数值以及时间都与后来的生产模型完全对应。而这一切，在第一台原型车诞生之前就已经马不停蹄地开展了。这种方法适用于各种组件的集成，从小型子系统到更复杂的功能集成都可以通过这一方法进行测试。开发这种硬件在环测试台正是俄斯特拉发“整车集成团队”的另一项专长。“我们在布拉格的同事们多年前就开始了硬件在环的研究。”科尔巴说，“我们现在在俄斯特拉发正是要延续这一传统。”

“在不久的将来，汽车控制单元的数量会不断减少，但剩下的部件会更加复杂。”科尔巴说，“现在，我们聘请了新的人才、研发了新的工具，正在积极地为未来车辆中的数据总线等做好充足的准备。”但对于其他趋势，比如联网汽车、自动驾驶和电动汽车，这支团队还需要不断学习。有这样一个由软件、电子装置和机电一体化领域专家组成的高素质团队作为后盾，他相信，他们已经为此做好了准备。“经验与新思维的完美结合”，科尔巴这样描述他的团队。“经验”，是因为他们中的许多人以前曾在该地区的供应商或整车制造商处工作多年。“新思维”，是因为其他员工从该地区的大学毕业后就直接加入了保时捷工程集团，为团队源源不断提供新鲜血液。

为了能从最新研究成果中获益，这个国际分部计划扩大与俄斯特拉发技术大学的合作。“长期以来，这所高校一直活跃在汽车研究领域。”分部经理彼得罗克评价说。目前，来自这所技术大学的在职学生和博士生已经在个别项目上与这个分部展开了合作，而且这种交流在未来会变得更加深入。这样的合作很早以前就有了一个很好的开端。从 2020 年 6 月起，这个分部就搬迁到大学校园附近的一个创新中心内。除了能靠近学术界，近水楼台先得月之外，这个创新中心还提供了进一步扩张的空间。“我们这里可以容纳多达 200 名员工。我们希望，在两到三年内能达到这个数字。”彼得罗克说，“我们在新楼里还设有两个实验室，用于硬件在环测试，此外还有两个实验室用于建造硬件在环测试台及其电子装置。除此之外还有几个车间，在那里我们可以谨慎、保密完成改造原型车的工作。”

靠近技术人才和现代化的基础设施，这是在快节奏的汽车世界中始终冲在发展前沿的重要先决条件。灵活性则是另一个不可缺少的品质。俄斯特拉发在过去就已经证明，它是一个非常灵活的城市。在当地重工业时代结束之后，这座城市就摇身一变，成为了一个科技与知识的中心。“从煤炭开采到数据挖掘”，这是这座城市的口号。或者如兹德涅克·科尔巴所说的那样：“我们时刻准备好，迎接下一个挑战。”

俄斯特拉发分部的 80 多名员工既精通传统的汽车工艺，也掌握了最新的 IT 技术。现代化的基础设施和与学术界的密切交流确保了这三个团队能满足电子装置和软件领域的所有客户要求。

除了俄斯特拉发之外，保时捷工程公司在布拉格也十分活跃。这两个分部有什么不同？它们在哪些方面有合作呢？

在俄斯特拉发，我们做的主要是纯数字化的项目。在布拉格，除了软件开发人员和我们的控制技术小组外，我们还有工程师负责底盘、车身和整车的设计和仿真工作。两地之间有着密切的合作，比如在蓄电池管理系统研发方面。

目前，什么样的汽车趋势在影响着你们的工作呢？

大趋势是我们的行业转型，从传统的车辆研发到更加注重数字能力的研发。例如，我们需要运用软件开发的新技能来不断补充现有技术。其他重要趋势还包括人工智能和电动汽车。

在布拉格和俄斯特拉发的分部预计在未来将进一步扩大。有什么计划？

这两处分部都会不断扩大。在布拉格，我们专注于软件开发和控制技术，我们在这一领域是顶尖的。在俄斯特拉发，我们会把重点更多放在电子装置集成和完整电子系统的测试上。就像在布拉格一样，我们也希望与当地的大学开展更加紧密的合作。

本文首次发表于《保时捷工程杂志》2021年第2期。

文字：Christian Buck
摄影：Aleš Král

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Taycan
耗电量（综合）：28.7-28.0 kWh/100 km
二氧化碳排放量（综合）：0 g/km
能效等级：A+