隨著軟件定義汽車的持續(xù)走熱,各OEM車企開始建立自己的研發(fā)創(chuàng)新中心,關(guān)注在軟件,人工智能,等創(chuàng)新研發(fā)。近在眼前的案例是,上汽集團成立上汽創(chuàng)新開發(fā)總院。獨立研發(fā)中心的建立,從組織授權(quán)和資金上給予了充分的保障。但是,這樣做就萬事大吉了嗎?我想,答案肯定是“No”。
之前的系列文章,我們描述了什么是SDV,澄清了SDV的歷史淵源以及對SDV的一些誤解,并提出了軟件驅(qū)動汽車的概念 (如何正確理解SDV,感興趣的小伙伴可以參閱公眾號文章 – 正確理解軟件定義汽車)
今天,我們重點談談目前汽車行業(yè)面臨的痛點問題,如何進一步解決,讓軟件真正發(fā)揮其巨大潛能。
圖源:互聯(lián)網(wǎng)
通過對不同的汽車軟件開發(fā)者的訪談,以及軟件開發(fā)管理過程中的經(jīng)驗教訓,@愛索咨詢認為,除去組織架構(gòu)的獨立性之外,汽車軟件的轉(zhuǎn)型,目前還存在幾大方面的痛點亟待解決:
1、文化思想層面的沖突
2、人員技能的轉(zhuǎn)型
3、內(nèi)部流程制度的升級
4、成本管理的轉(zhuǎn)變
1.
文化思想層面沖突
一百多年的汽車工業(yè)史,將汽車打造成了高度模塊化的集成。汽車結(jié)構(gòu)與機械工程師,窮盡力量確保車內(nèi)不同的零部件做到最大程度解耦,保持其獨立性。但是,“成也蕭何,敗亦蕭何”,高度模塊化為并行工程及外包奠定了厚實的基礎,但也導致了OEM主機廠更多關(guān)注在產(chǎn)品定義,造型設計,產(chǎn)品組裝集成和品牌宣傳上。而大量的工程、開發(fā)和制造工作,都交給了供應商來做。
但是,當大量的零部件及軟件產(chǎn)品是來自內(nèi)部開發(fā)團隊時,傳統(tǒng)的工作思維將面臨諸多新的挑戰(zhàn):
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“甲方爸爸思維”與生態(tài)管理思維的轉(zhuǎn)換
在多年的供應商管理過程中形成的“甲方思維”又將如何適應新的情況呢?隨著軟件在整車的比重和重要性的擴大,傳統(tǒng)的客戶供應商關(guān)系將會演變?yōu)樯鷳B(tài)合作伙伴(如車聯(lián)網(wǎng)的各種生態(tài)公司),軟件平臺供應商(如自動駕駛平臺提供商),等等。這些轉(zhuǎn)變,對傳統(tǒng)的供應鏈體系都將帶來很大的沖擊,需要思維上的轉(zhuǎn)變。發(fā)生在2021年的汽車芯片危機,現(xiàn)在還在延續(xù)的,而這,就是對傳統(tǒng)的供應商管理體系考驗的試金石。其次,隨著OEM主機廠內(nèi)部研發(fā)的建立和自主研發(fā)的起步,傳統(tǒng)的,管理供應商的方法將很難套用到內(nèi)部團隊管理上。“甲方爸爸”的管理思維會加劇內(nèi)部的沖突。需要對外、對內(nèi)兩種不同的管理方式和理念,而這需要時間來磨合并消化。
下圖1展示了未來智能車的生態(tài)場景。面向未來的智能駕駛,更多的互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商(ISP)會成為汽車企業(yè)的重要生態(tài)合作伙伴,因為他們同時面對C端用戶(手機或PC端),又面對車廠(車端),所以,既不是傳統(tǒng)的供應商,又不是完全松散的“路人甲”。對于生態(tài)合作伙伴的管理,需要新的創(chuàng)新思維與方法。
圖1
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“零部件管理”的思維與系統(tǒng)和功能導向的場景的解決方案思維轉(zhuǎn)換
與硬件相比較,軟件是無形的,抽象的。在傳統(tǒng)的零部件開發(fā)中,軟件是嵌入到硬件實體里而不可見的,OEM主機廠更多關(guān)注的是零部件如何與整車適配在一起。而各個零部件的開發(fā)是獨立的,相互之間的接口協(xié)調(diào)更多的是通過基于控制信號的整車物理通信網(wǎng)絡實現(xiàn)。
與之相對應的是,系統(tǒng)與軟件的開發(fā),則是從客戶需求的功能場景出發(fā)。下圖2展示了典型的V2X的應用場景,需要各個ECU零部件相互協(xié)調(diào),通過SOA的架構(gòu),形成有機整體。所以,客戶場景與市場的需求,需要的是跨場景的解決方案,更多的生態(tài)伙伴的參與。從基礎網(wǎng)絡設施提供商,城市大腦方案商,基礎公共實施方案商到云端平臺服務商,生態(tài)內(nèi)容提供商,都考驗著汽車企業(yè)的方案設計與整合能力。
圖2 圖源:信息通信網(wǎng)
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“硬件開發(fā)管理”與“軟件開發(fā)管理”的思維轉(zhuǎn)換
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零部件的管理,是通過嚴苛的質(zhì)量閥門的管理,供應商交付的零部件產(chǎn)品(軟件+硬件)將會被組裝到整車上,其生產(chǎn)過程,版本和發(fā)布是嚴格計劃管控的。但軟件產(chǎn)品卻可以做到“柔性生產(chǎn)”。每天甚至每小時“生產(chǎn)”,隨時隨地發(fā)布,更新替代。版本和功能的多樣性,硬件的依賴關(guān)系,等,都帶來與零部件開發(fā)管理不一樣的技能和思維挑戰(zhàn)(圖3)。
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硬件產(chǎn)品開發(fā)過程中,很多依賴是無法調(diào)和的,例如,如果芯片沒有,開發(fā)工程師就無法完成電路板的焊接。但是,對于“柔性”的軟件,很多依賴卻可以找到不同的變通方法,未必是“Hard Dependency”。這需要管理層的敏捷性(Agility)以及經(jīng)驗的積累,團隊的精誠合作。
圖3
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“硬件產(chǎn)品管理”與“軟件產(chǎn)品管理”的思維轉(zhuǎn)換
硬件產(chǎn)品的“剛性”與軟件產(chǎn)品的“柔性”,決定了二者存在不同的產(chǎn)品策略。未來趨勢的判斷,隨著技術(shù)大鱷的參與,硬件會逐步標準化,通用化;而軟件的柔性卻會因主機廠的不同,客戶及市場的需求不同,展現(xiàn)了其多樣性,成為未來競爭的戰(zhàn)略要地。但正是這種柔性,也必將給OEM主機廠的各個職能系統(tǒng),如生產(chǎn)制造系統(tǒng),財務系統(tǒng),采購系統(tǒng),質(zhì)量管理系統(tǒng),技術(shù)中心,甚至人力資源部門帶來思維的沖擊與變革。這里簡單摘取兩點進行描述。
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從產(chǎn)品的可靠性來看,硬件產(chǎn)品通常存在“浴盆曲線”(見圖4),但作為軟件產(chǎn)品,卻是不同的可靠性曲線。隨著軟件產(chǎn)品的獨立發(fā)布與演進,軟、硬件產(chǎn)品的質(zhì)量管理將出現(xiàn)不同的方向和手段。
圖4
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硬件產(chǎn)品的生命周期與軟件產(chǎn)品呈現(xiàn)不同的形態(tài) – 硬件產(chǎn)品一旦裝配,將伴隨著車輛10~15年而不可更改。如有問題,只能是“召回”,無論是物理召回或返回4S店維修。但軟件產(chǎn)品卻是“發(fā)布”和“更新”。現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的ICT技術(shù),支持了遠程OTA。在整輛車的生命周期內(nèi),將會出現(xiàn)多輪新功能的迭代(圖5)。
軟硬件的解耦,形成獨立的產(chǎn)品路線圖(Roadmap);而獨立演進,導致產(chǎn)品生命周期的不同,演化為不同的思路:硬件產(chǎn)品的標準化,通用;軟件產(chǎn)品的多樣化。這必將產(chǎn)生新的問題,如軟硬件兼容性的問題,后向兼容等,這都是對傳統(tǒng)零部件產(chǎn)品管理的思維挑戰(zhàn)。而這點,也同樣沖擊著OEM主機廠的生產(chǎn)制造系統(tǒng) – 是要求軟件功能面面俱到還是“最小可靠”軟件?OEM主機廠的財務系統(tǒng),如何更好地定義及使用軟件資本?
圖5
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“硬件成本”的管理思維與全生命周期成本的思維轉(zhuǎn)換
傳統(tǒng)上,OEM主機廠更關(guān)注的是零部件的成本(Per Unit Cost),軟件開發(fā)成本更多地是分攤到零部件上。
當面對軟件供應商提供的軟件產(chǎn)品,Unit Cost又將如何定價,又如何轉(zhuǎn)化為可盈利的軟件商業(yè)模式呢?同樣,如果是內(nèi)部開發(fā)的軟件產(chǎn)品,開發(fā)成本如何攤銷?軟件資本如何合理配置?因為軟件是“柔性”的,當管理不善,軟件的開發(fā)成本將大大超過了零部件硬件成本的節(jié)省。
BMW公司的Christian Salzmann曾經(jīng)提供過一組數(shù)據(jù):對于每年需求量為500K的一款ECU,如果每年降低硬件成本20Euro每件,在7年的生產(chǎn)周期內(nèi),共計可以節(jié)省70MEuro。但是,如果軟件開發(fā)沒有做到更好的重用,卻會浪費額外的100MEuro。
圖6
另外,“開源節(jié)流”,傳統(tǒng)的硬件成本的管理模式關(guān)注的是“節(jié)流”。但是,作為前車之鑒的ICT行業(yè),如摩托羅拉,諾基亞,蘋果公司,汽車界的“鯰魚”(見上圖6),特斯拉,他們的軟件銷售卻打開了一扇“開源”的窗戶,通過硬件的預留,雖然短期內(nèi)硬件成本上升了,但是,通過軟件的OTA迭代升級,卻創(chuàng)造了更大的銷售收入。這種全生命周期的成本考核,是對傳統(tǒng)汽車人的新的思維和管理體制上的挑戰(zhàn)。
2.
人才技能轉(zhuǎn)型
汽車軟件相對而言是復雜的,并且是分布式部署的。其應用領(lǐng)域,覆蓋了從車機娛樂軟件到安全實時控制軟件,跨度大且分散。根據(jù)其應用領(lǐng)域及對安全實時性要求來劃分,汽車軟件可以概括為這些領(lǐng)域(如圖7示例):
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車內(nèi)多媒體及HMI相關(guān)的軟件開發(fā)。這部分通常對實時性要求不高,也是目前車聯(lián)網(wǎng)軟件的重點域
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車內(nèi)智能駕艙相關(guān)的語音識別,手勢識別等AI軟件。這部分通常對實時性要求不高,更多的是基于事件的處理,部件之間的通信是通過服務請求與反饋的形式實現(xiàn)
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車輛底盤、動力控制,車內(nèi)通信等相關(guān)的軟件及算法。這部分通常對實時性和安全要求高,需要非常高的可靠性。部件之間的通信是基于信號的控制來實現(xiàn)
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車內(nèi)與自動駕駛相關(guān)軟件,如ADAS, AVP等。這部分通常對實時性要求高,需要安全設計的考慮;同時,對算力有更高的要求,需要高性能的處理器來滿足系統(tǒng)功能的要求
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云端軟件及移動通信基礎架構(gòu):這部分通常不依賴于具體的硬件,根據(jù)應用場景,對實時性要求各不相同。同時,通信網(wǎng)絡的開放,對信息安全的要求日益苛刻。
圖7 圖源:瑞薩網(wǎng)站
通過上述簡單的軟件劃分,我們可以分析:
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和整個汽車軟件關(guān)系最大的,可能就是OEM主機廠的電子電氣架構(gòu)部門。但是,觀察一下各大車企技術(shù)中心、研究院的負責人,基本都是傳統(tǒng)底盤、發(fā)動機等領(lǐng)域出身。他們對智能駕艙,自動駕駛和云端及移動通信,以及信息安全的知識短板需要補足(見圖8)。
圖8 圖源:QNX網(wǎng)站
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目前,OEM主機廠基本是提供類似“Black Box”的零部件規(guī)格(SOR或RFQ),具體的實現(xiàn)和技術(shù)上的Know-how,基本上都掌握在供應商手里。
如圖9所示,是來自OEM主機廠的典型VDC (Vehicle Dynamic Control)子系統(tǒng)功能規(guī)格書,除了這種黑盒的接口定義,軟件與硬件的實現(xiàn),基本掌握在供應商手中。所以,傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈當中,對軟件了解最多的,應該是Tier1供應商中的汽車電子軟件部門。而知識產(chǎn)權(quán)從供應商手里轉(zhuǎn)移到汽車OEM開發(fā)人員手里,幾乎是不可能的。尤其是,傳統(tǒng)上的汽車OEM企業(yè),基本不會為軟件開發(fā)單獨支付NRE成本 (某種意義上講,就是“白嫖”)。所以,要獲得這部分知識產(chǎn)權(quán),更是難上加難。
圖9
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受限于整個行業(yè)的發(fā)展趨勢,汽車電子軟件的主流開發(fā)大部分還局限在微控制器(MCU)層面。最近五、六年,隨著車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛的發(fā)展,逐步轉(zhuǎn)向了基于ARM的SOC平臺,多核的芯片處理器。
目前汽車行業(yè)的從業(yè)人員,基本是利用基于AUTOSAR的自動代碼生成工具,如Etas, Mentor Graphic, EB Tresos等,通過圖形化的界面配置應用程序,自動產(chǎn)生代碼。但是,隨著自動駕駛,智能駕艙的新功能出現(xiàn),汽車對算力的要求越來越高,分層的軟件架構(gòu),操作系統(tǒng)和高性能SOC平臺的采用成為常態(tài)。之前的開發(fā)工具鏈開始面臨挑戰(zhàn),新的工具鏈還不成熟。這對于傳統(tǒng)汽車行業(yè)軟件從業(yè)人員,將是新的挑戰(zhàn)。多年使用類似于AUTOSAR CP的工具鏈,已經(jīng)讓大部分汽車軟件開發(fā)人員淪為了簡單的配置工程師,逐步喪失了底層軟件0到1的開發(fā)能力; 對底層芯片的理解更是捉襟見肘。這種挑戰(zhàn)將觸及靈魂。缺少必要的,成熟工具鏈來支撐代碼的自動生成與測試,將會產(chǎn)生發(fā)自內(nèi)心深處的焦慮感。
圖10是節(jié)選自互聯(lián)網(wǎng)的一張HPC的系統(tǒng)架構(gòu)圖。復雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),對傳統(tǒng)ECU的從業(yè)人員的挑戰(zhàn)是巨大的。代碼運行從傳統(tǒng)的單核到現(xiàn)在的多核,如何合理地,動態(tài)分配資源而不是之前的靜態(tài)資源分配,都對傳統(tǒng)汽車電子軟件開發(fā)人員帶來挑戰(zhàn)與技能的轉(zhuǎn)型。
圖10 圖源:互聯(lián)網(wǎng)
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汽車電子軟件屬于嵌入式軟件開發(fā)范疇,是在專用計算機系統(tǒng)上進行軟件開發(fā),一般要求開發(fā)人員具有一定的硬件基礎。主流的嵌入式平臺包含ARM、DSP、FPGA等,開發(fā)語言主要是匯編/C/C++。
相對應的是,IT與互聯(lián)網(wǎng)大部分的軟件開發(fā)人員,都屬于在通用計算機系統(tǒng)上的軟件開發(fā),一般是在某種操作系統(tǒng)上,如Windows,Linux,Android,IOS等,進行應用軟件開發(fā),主要包含電腦端,手機端,服務器端等設備,以X86與ARM架構(gòu)為主。大部分開發(fā)人員都會使用某種高級語言,如C++,JAVA,JS,PYTHON,MySQL,等,進行特定任務的開發(fā)。
但是,對來自汽車產(chǎn)業(yè)外部的互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員,雖然人數(shù)巨大(據(jù)估計,有100萬的從業(yè)人員),但如果從事汽車電子軟件的開發(fā),卻需要了解整車架構(gòu)及汽車本身的know-how(圖11)。這個限制了互聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)人員的選擇。
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ICT行業(yè)與智能硬件的公司,以及芯片公司,也培養(yǎng)了大量的通信精英(移動通信,Wifi,Ethernet 等)和底層BSP或Firmware固件開發(fā)團隊,他們屬于軟件團隊中最懂電子硬件的人。這部分人將是汽車電子軟件開發(fā)的最佳人選。但是,對整車架構(gòu)和汽車本身的know-how的理解(圖11),也同樣限制了這部分嵌入式軟件開發(fā)人員能夠快速上手。
圖11 復雜的整車架構(gòu),需要多年的知識沉淀與積累 圖源:互聯(lián)網(wǎng)
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AI智能的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)公司培養(yǎng)了大量的算法人員(圖像/語音/數(shù)據(jù))。開放的互聯(lián)網(wǎng)精神,也培養(yǎng)了一批技術(shù)深厚的信息安全團隊。而應用軟件的多樣化和成熟的C/S框架,如Restful,RCP等,也練就了一批優(yōu)秀的前端和后端開發(fā)人員。因其更多的獨立于具體的硬件,或者傾向于云端和熟悉的PC及移動端打交道,切換成本會很少。這部分人才是實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的云端軟件,以及大數(shù)據(jù)分析的專業(yè)人才。當然,對于整車的架構(gòu),汽車產(chǎn)業(yè)法令、法規(guī)的了解以及B端市場的規(guī)律,仍然需要一定時間的磨合與歷練。
3.
管理流程升級
百年的汽車工業(yè)開發(fā),形成自己特色的,基于質(zhì)量閥門的整車開發(fā)流程。通過這種流程,把OEM主機廠和其Tier1,Tier2供應商密切地聯(lián)系在一起,形成有機的開發(fā)整體。但是,隨著基于功能和場景的解決方案逐步發(fā)展,軟件占據(jù)主導地位,現(xiàn)有的OEM開發(fā)流程卻不能很好地適應軟件系統(tǒng)與軟件工程,流程面臨巨大的挑戰(zhàn),需要全方位的系統(tǒng)建設。這種流程的系統(tǒng)化建設,需要流程的架構(gòu)與設計,它涵蓋了組織制度,角色和職責等維度(具體參閱公眾號文章:行云流水般的流程):
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需求管理流程
傳統(tǒng)的開發(fā)模式是OEM主機廠負責系統(tǒng)和子系統(tǒng)的功能及接口定義。但是,很多子系統(tǒng)的劃分是根據(jù)物理的機械件(ECU)及接口進行了劃分,相應的負責工程師也跟隨相應的硬件耕耘多年,形成自己的專業(yè)know-how;但是,專業(yè)化的分工,形成“I”字型的知識架構(gòu)。不同的零部件之間的技術(shù)壁壘逐步產(chǎn)生,甚至各自為政,“老死不相往來”。問題是,如圖12所示,基于場景的需求開發(fā)需要多個子系統(tǒng)的聯(lián)動;需要“T”字型的知識架構(gòu)。如何分解需求;如何進行需求管理;分層管理;如何做到需求的重用;如何減少各功能之間的依賴,都對原有的流程產(chǎn)生新的挑戰(zhàn)。
汽車OTA功能的實現(xiàn),如何管理汽車上市后的OTA功能與需求,如何連接運營,4S售后服務等功能需求,如何隨時提供云端服務功能,都需要對原有基于零部件開發(fā)的流程進行改造。
圖12智能汽車功能需求
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架構(gòu)設計與接口定義流程
汽車工業(yè)的傳統(tǒng)模式,軟件的know-how 基本被有實力的供應商把控,具體的軟件實現(xiàn),接口定義,對OEM是不可見的。所以,如何確保不同的ECU軟件有機結(jié)合,協(xié)調(diào)實現(xiàn)必要的場景,相應的工作機制需要建立。
而車、管、端三位一體的未來發(fā)展方向,三者的聯(lián)動的架構(gòu)設計,同樣需要合理的流程機制來保障。伴隨著SOA架構(gòu)的逐步實現(xiàn)和車內(nèi)通信線路的以太網(wǎng)化,接口的定義將逐步從基于信號的定義或者簡單的消息結(jié)構(gòu)的定義C/S模式轉(zhuǎn)向更復雜的SOA架構(gòu)與接口定義(如圖13所示)。當沖突發(fā)生,需要相應的技術(shù)仲裁流程進行合理評估。
圖13 接口定義將由簡單的C/S模式向更復雜的接口定義演進
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代碼與集成流程
汽車的造型設計形成不同的車型及零部件的Fit和Form。傳統(tǒng)的零部件開發(fā)模式,不同F(xiàn)it的零部件的軟件代碼各不相同。如何有效地重用代碼;如何構(gòu)建軟件架構(gòu)平臺;如何將不同代碼集成在一起,成為新的挑戰(zhàn)。需要新的流程來確保軟件代碼的重用性及軟硬件的集成。
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產(chǎn)品與項目管理流程
傳統(tǒng)的零部件產(chǎn)品與項目常常合二為一。一旦硬件最終認可,軟件將隨之凍結(jié),直至生命周期的終結(jié)。但是,智能車的軟件產(chǎn)品卻可以隨時增加新的功能,形成新的版本,通過遠程OTA進行更新。可以想象,未來同一款硬件,將會預裝不同的軟件版本,在市場上銷售。如何管理客戶車輛的軟件版本,如何管理軟件的兼容性,等等,需要新的流程改造。而項目管理,如圖14所示,可能會以軟件開發(fā)管理為主,在硬件產(chǎn)品的生命周期內(nèi),通過項目的模式組織軟件的交付。
圖14
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售后服務的流程
隨著軟件遠程診斷的開啟,以及AI及IOT技術(shù)的落地,基于數(shù)據(jù)的售后服務體系終將建立。傳統(tǒng)的4S服務的模式將逐步轉(zhuǎn)移到線上。如圖15所示的遠程服務體系的場景將成為常態(tài),相應的流程體系的改造也勢在必行。多生態(tài)合作伙伴的介入,如何管理端到端的場景解決方案,提供更高的服務質(zhì)量,都是OEM主機廠面臨的問題。
圖15 復雜的智能汽車場景
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開發(fā)工具鏈的挑戰(zhàn)
各種自動駕駛,人工智能,軟件算法,云端軟件的開發(fā)訴求,將會促使新的開發(fā)工具鏈。或者傳統(tǒng)的工具鏈進行演化,如基于AUTOSAR CP開發(fā)的工具鏈將進一步進化為AUTOSAR AP等(見圖16)。而流程的優(yōu)化和改造,同樣需要類似JIRA,禪道,Synopsys,RobertFramework之類的軟件開發(fā)測試驗證等工具鏈的引進。
圖16 AUTOSAR工具鏈 圖片源自CSDN
4.
成本管控方式轉(zhuǎn)變
做過汽車Tier1供應商的小伙伴,我相信都經(jīng)歷過那種血淋淋的汽車零部件的商務報價過程 – “沒有最低,只有更低”。最后的后果,不管你是否相信,會是產(chǎn)品質(zhì)量的喪失。這從一個維度,充分反映了目前傳統(tǒng)OEM主機廠的思維定式:一輛汽車的功能決策,更取決于零部件的價格。在過去以機械結(jié)構(gòu)為主的汽車中,這個做法可以理解。但是,隨著軟件驅(qū)動汽車的發(fā)展,如前面幾篇文章所述,全生命周期的成本的權(quán)重要遠大于目前單件成本的爭奪。對比來看,在新勢力造車的蔚小理中,交付讓消費者眼前一亮的功能卻被視為更為重要的決策依據(jù)。
在零部件采購中,這種“砍到骨頭”的低價策略,會帶來負面影響。工程師們,不管是來自供應商或者OEM主機廠,會不斷地降低處理器的算力,內(nèi)存,通信帶寬等關(guān)鍵計算資源,從而降低硬件成本。如此一來,卻對軟件帶來根本的損害及不可預測的后果:
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軟件工程師們將不得不優(yōu)化軟件代碼,以適應有限的計算資源。但因為系統(tǒng)的復雜性,這樣的后果是,在未來的性能測試中發(fā)現(xiàn)各種莫名其妙的問題,導致很難查找根本原因,從而增加了工程成本,甚至延誤了產(chǎn)品的上市周期。另一方面,盡管沒有找到問題的根源,迫于項目的進度,工程師們也是“拆東墻補西墻”,采用臨時方案應對項目的交付,為量產(chǎn)后的產(chǎn)品質(zhì)量種下隱患,增加了售后服務的成本。
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軟件工程師不得不壓縮他們的代碼,確保其足夠的小,可以被調(diào)入有限的內(nèi)存運行。代碼要足夠地精簡,確保內(nèi)存的每一位(Bit)都能被充分利用。如此一來,任何新功能的增加將變得幾乎不可能。更有甚者,甚至缺陷的修復也將無從下手,而不得不進行硬件的召回。這些,在增加了工程師成本同時,進一步加劇了公司的售后服務成本,消減了公司的軟件銷售收入來源。
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由于代碼的過度優(yōu)化,會導致后期的代碼維護尤其困難。復雜的語句,讓后期維護人員不敢有絲毫的觸碰。對代碼的修改成為每個人心中的噩夢。
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過度精簡代碼,將會很難做到代碼的重用及其可移植性。也無法做到功能的預埋。如此一來,唯一的途徑是通過OTA進行從上到下的固件和應用軟件的更新。從客戶成本的角度,浪費了客戶的時間,增加了流量成本。從業(yè)務的角度,增加了內(nèi)部的運營成本及軟件工程成本。
圖17 全生命周期成本
這里,我們并不是強調(diào)傳統(tǒng)的Cost Per Unit的成本管控不重要。我們強調(diào)的是全生命周期的成本概念。如圖17所示。所以,在評估零部件的單件成本時,除了零部件相關(guān)成本之外,必須考慮其帶來的項目延遲風險,產(chǎn)品上市窗口,工程成本,調(diào)試成本,售后服務成本,代碼復用以及未來新的銷售收入增長的機會成本。
消費者需求的多樣性和定制化的訴求,驅(qū)使主機廠在配置上形成不同的配置版本,產(chǎn)生不同的汽車Variant。以“簡單的動力系統(tǒng)控制的應用功能來講,會有3488中不同功能配置”(注:來自Manfred Broy)。而目前的奢華車,基本配備120個左右的ECU,簡單的“有”或“沒有”的配置,會有2120種Variants,供消費者選擇。除了市場和用戶的驅(qū)使,在整車長達10~15年的生命周期內(nèi),各種小改款,中期改款,大改款,VAVE層出不窮,同樣結(jié)構(gòu)的ECU,會有不同的FIT,F(xiàn)ORM,也可能預裝了不同的軟件版本。如此眾多的Variant,需要巨大的驗證與確認工作,必將產(chǎn)生龐大的汽車工程成本。同樣,龐大的汽車Variant,也對售后服務的備件,服務技能和召回預算形成巨大的壓力 。
汽車行業(yè)的“賴特定律”(注:萊特定律由美國航空工程師西奧多·賴特在1936年提出,他將制造效率和制造經(jīng)驗聯(lián)系起來,其核心是每生產(chǎn)一定單位的產(chǎn)品,其制造成本將下降恒定的百分比)指出,“單個型號的汽車產(chǎn)量每累計增加一倍,成本的價格就會下降15%”。這終將會驅(qū)動硬件的標準化,降低汽車的Variants,從而降低汽車工程成本;功能的差異化實現(xiàn),則更多地通過軟件來競爭。
圖18 某品牌汽車OTA升級新聞
然而汽車軟件帶來的成本增加,將越來越顯現(xiàn)。如何管控軟件的劣質(zhì)質(zhì)量成本,將成為擺在每一位汽車從業(yè)人員面前的一道關(guān)卡。圖18是關(guān)于某品牌汽車的OTA升級的一則新聞(德國《汽車與體育》(Auto Motor und Sport) 報道),12小時的升級過程,7.5小時的軟件安裝過程。按4G網(wǎng)速計算,升級包高達30G,單車流量費將高達三位數(shù)。更令人大跌眼鏡的是,電池電量居然被耗光,這讓消費者情何以堪?
汽車工程成本的另一個維度,是汽車軟件的Variant。傳統(tǒng)的ECU零部件,在整車的生命周期內(nèi),會有不同的FITs,F(xiàn)orm等。但是,不同外觀尺寸的ECU與ECU之間的軟件差異可能不超過10%。不幸的是,因為軟件的不重用性以及單位硬件成本的管控理念、采購理念,導致軟件很難從一個ECU很快地移植到另一個ECU。這使得大部分軟件不得不被重寫(據(jù)德國汽車工業(yè)提供的數(shù)據(jù),大部分軟件的改動其實只有10%的差異性。)。隨著車子智能化的發(fā)展,底層硬件的通用化,軟件重用的趨勢是必然。如此一來,軟件產(chǎn)品的觀念(見圖19示例圖)急需在整車廠建立并實踐。
圖19 軟件產(chǎn)品概念示意圖
5.
寫在最后
SDV,軟件驅(qū)動汽車,毋庸置疑,已經(jīng)是實實在地擺在每一個組織,每一位汽車從業(yè)人員面前的課題。盡管汽車軟件,相對硬件而言,體量仍然渺小,其在成長的道路上需要“水”,“土壤”和“陽光”,需要企業(yè)管理者和每一個汽車從業(yè)人員的愛護和澆灌。但是,面對這個汽車產(chǎn)業(yè)這個百年未有之大變局,軟件必將撬動整個汽車的產(chǎn)業(yè)鏈,在汽車生命周期的各個環(huán)節(jié),如圖20所示,產(chǎn)生新的價值,驅(qū)動創(chuàng)新與再造。
圖20 汽車生命周期生態(tài)鏈
在這個過程中,覺醒的OEM開始與外部公司合作,例如零束汽車軟件與愛索管理咨詢的云端發(fā)布DevOPS改造;極氪汽車的整車流程優(yōu)化、再造,軟件審核等。這些都是順應軟件驅(qū)動汽車之大變局,通過廣泛的生態(tài)連接,構(gòu)建健康的軟件生態(tài)鏈;另一方面,也正反映了企業(yè)開始正視面臨的問題,通過價值洞察,積極推進組織變革,思維變革,技術(shù)know-how, 人才儲備以及流程制度的建設。
只有這樣,才能構(gòu)建軟硬融合的產(chǎn)業(yè)生態(tài),讓智能汽車,乃至自動駕駛技術(shù)越走越遠。
轉(zhuǎn)自汽車電子與軟件