Alles hängt damit zusammen, dass die Automobilelektronik durch Software bestimmt wird.
Seit der Einführung verschiedener elektromechanischer und elektronischer Komponenten sind Autos in den letzten 50 Jahren zu den komplexesten Serienprodukten geworden. In dieser Zeit haben elektronische Systeme verschiedene Einheiten und Systeme ergänzt (und ersetzt), und es bleibt noch viel zu tun.
All dies bedeutet, dass Automobilsysteme früher oder später zu den komplexesten Produkten auf dem Elektronikmarkt werden (sie können sich bereits erheblich von allen anderen Produkten unterscheiden). Ja, es ist möglich, dass Flugzeugkomponenten in Bezug auf Teile komplexer sind und Supercomputer eine komplexere Elektronik haben, aber sie werden nicht jedes Jahr in zweistelliger Millionenhöhe hergestellt.
Dank elektronischer Systeme wird in Autos viel mehr Software verwendet - die Nutzungsmenge hängt vom Auto ab. Es gibt viele Artikel, die behaupten, dass in modernen Autos über 100 Millionen Codezeilen verwendet werden. Ich habe keine detaillierte Aufschlüsselung gesehen, die erklären würde, was in diesen 100 Millionen enthalten ist - wenn solche existieren, können ihre Daten sehr nützlich sein. Je weiter sich ADAS-Systeme, das Internet der Autos, Netzwerktechnologien, Cybersicherheit und selbstfahrende Systeme entwickeln, desto mehr Softwarekomponenten werden natürlich in Autos eingesetzt.
Ich habe keine Diskussion über Automobilsoftware im Zusammenhang mit strategischen Entscheidungen, Softwaremarktsegmenten, Schlüsseltechnologien oder anderen wichtigen Themen gesehen. In diesem Text werden wir uns mit all diesen Themen befassen und die Perspektiven für den Automobilsoftwaremarkt untersuchen. Es gibt signifikante Unterschiede zwischen Hardware und Software in Automobilen, und diese Unterschiede beeinflussen den Erfolg des Marktes für Automobilsoftware.
Automobilsoftware hat in den letzten zwei Jahrzehnten einen langen Weg zurückgelegt. In den neunziger Jahren wurde Automobilsoftware nur zur Steuerung eingebetteter Elektronik in Antriebssystemen und einfachen Unterhaltungsgeräten verwendet. Die Komplexität dieser Systeme nahm im Laufe der Zeit erheblich zu, aber nur wenige (wenn überhaupt) eingebettete Systeme verwendeten eine Million Codezeilen. Autohersteller und ihre Zulieferer haben die Entwicklung eingebetteter Systeme intern übernommen.
Dies änderte sich in den 1990er Jahren, als Infotainment- und Navigationssysteme eine Vielzahl von Funktionen und Fähigkeiten erhielten, die ein vollständiges Betriebssystem erforderten, um die Komplexität von Software zu bewältigen. Betriebssysteme haben High-Tech-Unternehmen in den Automobilmarkt gedrängt (zu diesen Unternehmen gehören QNX, Green Hills, Wind River, Microsoft und viele andere). In den letzten Jahren hat die Bedeutung von Open Source-Software (wie Linux) in der Automobilindustrie erheblich zugenommen.
Entwicklungs-Build-Marketing-Nutzungskonzept
Das Bild unten zeigt alle Unterschiede zwischen Hardware und Software in Autos. Die Struktur dieses Vergleichs bedarf jedoch einiger Erläuterungen. Das Bild zeigt die 4 Phasen, die alle Produkte und Branchen durchlaufen. Die Entwicklungsphase ist der Prozess der Erforschung und Arbeit an der Erstellung eines Produkts. Die Montagephase umfasst die Herstellung des Produkts - einschließlich der Kosten für alle Teile, der Kosten für Fertigungsanlagen und der Lieferkette. Die dritte Phase ist das Marketing. Diese Phase umfasst Aspekte wie Werbung, Verkauf und die Arbeit mit Vertriebskanälen - alle Vorgänge, die erforderlich sind, um ein Produkt an einen direkten Kunden zu liefern. Die vierte Phase - Einsatz - in der Automobilindustrie ist ziemlich langwierig.
Ich wurde bei Texas Instruments in das Design-Build-Marketing-Konzept eingeführt, das in den 70er und 80er Jahren sehr beliebt war. Als ich bei IHS Markit war, habe ich eine Nutzungsphase hinzugefügt. Ich habe verschiedene Erkenntnisse aus diesen Phasen in Berichten und Präsentationen verwendet, um verschiedene Segmente des Automobilmarkts zu analysieren (einschließlich Software, Batterien in Elektrofahrzeugen, 3D-Druck und viele andere).
Das folgende Diagramm unterstreicht die individuelle Bedeutung jedes der vier Schritte für Hardware und Software. Es enthält auch Kommentare dazu, wie sich diese Komponenten in jeder Phase auf den Markterfolg eines Fahrzeugs auswirken.
Hardware-Phasen
Am oberen Rand des Diagramms sind die Hauptmerkmale jeder der vier Phasen des Aufbaus der Fahrzeughardware aufgeführt. Die Entwicklungsphase definiert eine Reihe von Merkmalen und Eigenschaften elektronischer Systeme, und ihre Bedeutung wächst bis heute weiter. Die meisten Hardwarekomponenten stammen von Unternehmen der Chipindustrie, und diese Branche wird nur wachsen. Das Ökosystem der in der Automobilelektronik verwendeten Hardwareplattformen gewinnt ebenfalls an Bedeutung. Die Kosten für die erste Phase der Hardwareentwicklung werden auf Millionen (oder Zehntausende) Dollar geschätzt. Da das Produktionsvolumen jedoch Hunderttausende von Einheiten beträgt, sind die Kosten pro Fahrzeug nicht hoch.
Die Bauphase ist die teuerste in dieser Kette. Dies ist auf die Kosten aller Hardwarekomponenten (oder Stücklisten) zurückzuführen. Es ist auch notwendig, die Kosten des Lieferkettenmanagements, die Kosten der menschlichen Arbeit und viele andere Aspekte zu berücksichtigen. Im Allgemeinen machen die Hardwarekosten einen kleinen Bruchteil der Gesamtkosten eines Fahrzeugs aus, aber dieser Betrag steigt auch dann an, wenn die Kosten für einzelne Komponenten sinken. Die durchschnittlichen Kosten aller Komponenten elektronischer Systeme liegen zwischen 3 und 8 Tausend US-Dollar (die Obergrenze gilt für Luxusautos).
Die Vermarktungsphase für Hardware hängt von den Komponenten und dem Systemtyp ab. In den meisten Fällen wird diese Phase von einem Tier-1-Lieferanten durchgeführt, was dazu führt, dass das Produkt zu einem vollständigen System mit Automobilelektronik wird.
Die Eigenschaften und Fähigkeiten von Hardwarekomponenten haben auch einen sehr großen Einfluss auf den Fahrzeugabsatz (und dieser Einfluss nimmt weiter zu). Dieser Einfluss ergibt sich aus der Funktionalität der Komponenten elektronischer Systeme. Derzeit erarbeitete Möglichkeiten (sowie Möglichkeiten, die sich in Zukunft ergeben werden) beziehen sich auf ADAS-Systeme, Cybersicherheitshardware, erweiterbare Plattformen und selbstfahrende Technologien.
Die Nutzungsphase von Automobilprodukten dauert durchschnittlich 10 bis 15 Jahre, manchmal etwas länger. Diese lange Lebensdauer erfordert ein hohes Maß an Zuverlässigkeit der Geräte, um die Herstellergarantie und die Kosten für Rückrufaktionen zu senken. Während der Nutzungsphase hat der Aftermarket-Markt die größte Chance - insbesondere nachdem die Komponenten von der Werksgarantie abgelaufen sind. Die erhebliche Anzahl von Unfällen eröffnet diesen Unternehmen auch Geschäftsmöglichkeiten, da für die beschädigten Fahrzeuge neue Hardwarekomponenten erforderlich sind.
Phasen der Softwareentwicklung
Am unteren Rand des Diagramms sind die Hauptmerkmale der vier Phasen einer Automobilsoftwareentwicklung aufgeführt. Software existiert ausschließlich in digitaler Form und daher unterscheiden sich ihre Eigenschaften von denen der Hardware. Software ist jedoch natürlich vollständig von den zugehörigen Hardwarekomponenten abhängig.
Die Entwicklungsphase ist die längste und in der Regel teuerste Phase bei der Erstellung eines Softwareprodukts. Große Softwareprojekte erfordern eine lange Entwicklungszeit, die unter anderem für komplexe Testverfahren aufgewendet wird, um so viele Fehler wie möglich zu beheben (was aus wirtschaftlicher Sicht absolut gerechtfertigt ist). Keine größere Softwareplattform ist jemals fehlerfrei, und während der gesamten Lebensdauer der Software werden neue Fehler entdeckt. Die Anforderungen an die Cybersicherheit haben eine neue Klasse von Softwarefehlern geschaffen - Sicherheitslücken, die von Angreifern für verschiedene Zwecke ausgenutzt werden können. Da die meisten Programmierer in der Automobilindustrie keine Experten für Cybersicherheit sind, wissen sie nicht immer, wie man Code so schreibtso dass es völlig immun gegen Hackerangriffe ist.
Die Montagephase von Automobilsoftware stellt erhebliche Anforderungen an das Ökosystem - wir sprechen über die Notwendigkeit, neue Programme zu schreiben und die resultierenden Softwareprodukte zu testen. Der Automobilindustrie geht es in diesem Bereich gut (einige verwenden auch Open Source-Entwicklungstools).
Die Erstellungsphase ist normalerweise auch die billigste - es ist einfach der Start der fertigen Software auf der vorhandenen Hardwareplattform. Manchmal müssen Hersteller Lizenzgebühren zahlen, aber normalerweise ist dies nur ein kleiner Bruchteil der Kosten für Hardwarekomponenten. In der Bauphase werden im Wesentlichen Programme in die elektronischen Systeme des Fahrzeugs geladen. Es gibt auch eine gewisse Flexibilität hinsichtlich des Zeitpunkts und der Art und Weise, wie Software in elektronische Systeme geladen wird.
Die Marketingphase bei Software variiert je nach Nutzungssegment und Art des Softwareprodukts. In den meisten Fällen wird die Marketingphase von einem Tier-1-Lieferanten abgewickelt, der das Softwareprodukt als Teil der elektronischen Systeme des Fahrzeugs präsentiert.
Die Softwarefunktionalität hat erhebliche Auswirkungen auf den Fahrzeugverkauf. Ein Großteil dieser Auswirkungen hängt von der Benutzerfreundlichkeit oder der Implementierung der Human Machine Interface (HMI) durch die Software ab. Die Benutzerfreundlichkeit wirkt sich auf alle Funktionsbereiche aus - Auto-Internetfunktionen, drahtlose Updates, Feature-Updates, ADAS-Systeme und zukünftige selbstfahrende Funktionen. Eine geringe Benutzerfreundlichkeit der Software führt zu negativen Überprüfungen, die sich negativ auf das Potenzial eines bestimmten Modells auswirken. Diese negativen Trends sind ein Problem für die heutigen Infotainmentsysteme und einer der Gründe für die jüngsten Erfolge von Apple und Google bei der Integration von Infotainmentsystemen in Smartphones.
Die Nutzungsphase von Automobilprodukten dauert 10 bis 15 Jahre, in einigen Ländern länger. Bei einem so langen Lebenszyklus benötigen Automobile zahlreiche Software-Fehlerbehebungen. Die Reduzierung der Kosten für die Fehlerbehebung aufgrund der drahtlosen Aktualisierbarkeit ist erforderlich, um Garantieservice und Rückrufaktionen zu sparen.
Die Nutzungsphase ist eine Phase, in der sich der Softwaremarkt erheblich entwickeln kann und große Wachstumsperspektiven in den Segmenten SaaS (Software as a Service) und Cloud-Software besteht. SaaS-basierte Cybersicherheit ist eine vielversprechende Gelegenheit. Over-the-Air-Bugfixes und Feature-Updates werden bereits in der Produktnutzungsphase als Kernfunktionen angesehen. Es ist erwähnenswert, dass der SaaS-basierte Infotainment-Markt boomt. Außerdem können sich aufgrund von Unfällen neue Möglichkeiten ergeben, da neue Hardwaresysteme neue Software installieren müssen.
Fazit
Die vier Phasen der Softwareentwicklung zeigen, dass die Entwicklungsphase die teuerste ist. Dieses Konzept legt nahe, dass die Lösung darin besteht, Softwareplattformen zu verwenden, um die Entwicklungskosten und Fehler in großen Softwareprodukten zu reduzieren. Die Automobilindustrie beginnt mit der Umsetzung einer Softwareplattform-Strategie, und Vertreter des High-Tech-Marktes helfen dabei, aber dies reicht nicht aus.
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