干货分享|汽车功能安全及预期功能安全工具的作用

内容导读

功能安全及预期功能安全软件工具，顾名思义是一款能够协助开发人员执行功能安全安全开发活动和预期功能安全开发活动的工具。它能够使工程师的安全开发活动自动化、标准化、规范化，使企业的功能安全开发和预期功能安全开发流程化、日常化。本文对汽车功能安全及预期功能安全工具的作用及发展现状进行了简要分析。

01

为什么要进行功能安全及预期功能安全开发

汽车工业技术已经由最初的机械化发展为电气化，并迈向信息化和智能化。新技术在大大提升车辆信息化、智能化的同时，也带来了新的挑战，例如，电气化引入的无意危害、信息化引入的有意入侵和智能化引入的非预期危害等安全相关的问题（如图1所示）。ISO26262功能安全标准和ISO21448预期功能安全标准是解决无意危害和非预期危害的有效方法。因此，对功能安全及预期功能安全的开发和研究势在必行。
图1 汽车技术发展之路

02

我国实施相关标准的现存问题及解决方案

功能安全标准和预期功能安全标准所定义的活动主要包括：功能定义、安全分析、安全设计与开发、测试、验证、确认六类，如图2所示。根据功能安全标准ISO26262，要完成一个完整的功能安全开发，所需文件的种类数为100类左右，活动展开的过程中，存在着跨部门、跨公司、跨领域的分工与合作，如图3所示。
图2 功能安全和预期功能安全开发流程示意图
图3 ISO26262文件类
我国企业在实施ISO26262与ISO21448时遇到一些挑战，例如安全活动不规范、不成体系等，进而导致功能安全或预期功能安全相关的活动游离于企业现有流程之外，功能安全开发活动频次少、产出物管理过程异常艰巨、难以在企业内落地，相关标准难以为企业的创新能力服务等问题。
为解决这些问题，企业尝试很多努力，例如培养企业的功能安全人才、逐步建立企业的功能安全开发流程能力、接收第三方的审核认证、寻求专业的功能安全咨询服务、使用专门的功能安全工具等。
通过以上方法，有些企业已经取得了初步成效，在此基础上，基于对标准的认知、进一步发挥功能安全标准和预期功能安全标准应有的价值，是功能安全工作开展的下一个重要目标。其中，企业如何将安全活动规范化、如何使安全活动的管理流程化、如何使功能安全开发日常化是关键。

03

国汽智联功能安全及预期功能安全软件工具的研发进展

国汽智联基于我国智能驾驶和国产自主软件战略部署，依托其对功能安全、预期功能安全以及行业背景的研究成果，设计开发面向汽车相关产品全生命周期的软件工具，促进智能驾驶产业健康发展，加速技术与产品落地。
国汽智联所研发的软件工具在将安全活动规范化、自动化的同时，还能够帮助企业将功能安全标准、预期功能安全标准与企业现状进行适配。其主要有以下功能：

  1. 需求管理：对各类需求的收集、分析、分发和追踪功能；

  2. 安全分析：HARA、FTA、FMEA、FMEDA以及预期功能安全相关的安全分析功能；

  3. 活动管理：对测试活动、开发活动、分析活动以及项目活动的管理；

  4. 成果管理：对文档、数据、记录等的管理，（如图4——图7所示）。

目前已完成需求管理模块、危害分析与风险评估模块、组织架构模块、文档管理模块、进度管理模块等基础通用功能模块的开发。
图4 功能安全功能
图5 预期功能安全功能
图6 质量管理功能
图7 功能安全工具功能树
为保障此软件工具开发活动的规范性与高效性，保证该软件工具的质量与实用性，国汽智联根据TS16949、ASPICE和ISO26262建立了完善的开发过程体系，确保了工具本身的可靠性和安全性，如图8所示。
图8 功能安全工具的开发流程及活动产物
截至2021年6月底，共计24家公司（机构）参与了国汽智联软件公有云版本的评测与试用，并从实际开发与应用的角度表达了定制化开发的潜在需求。
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