“回顧歷史,美國汽車公司里只有福特和特斯拉沒破產過。”馬斯克如是說道,“但是當下一次經濟衰退到來時,福特也很難幸免。” 因為軟件對汽車生產流程提出了新的挑戰,福特傳統工廠的流水線越來越難以有效提高造車效率。 2022年,汽車軟件市場已經達到264億元的規模。隨著智能電動汽車滲透率的提高,軟件市場規模也將保持快速增長。億歐智庫預計2025年時,中國汽車軟件市場規模將達到373億元。 福特和特斯拉之所以能在美國的汽車史上留下濃墨重彩的一筆,不僅是因為他們打造出了明星產品,更是因為他們改變了汽車的生產流程。 在福特之前,汽車是手工作坊里攢出來的奢侈品。當時一輛汽車至少有5000個零部件,裝配一輛汽車需要12小時,產能不足使得汽車只是少數人的玩具。 1913年,福特創造出世界上第一條流水線,汽車裝配時間被壓縮到了90分鐘。隨著流水線的不斷優化,1927年一輛汽車僅需24秒就能完成裝配。高效的產能使得美國成為車輪上的國家。 時隔百年,特斯拉繼承了福特的意志。一方面,特斯拉通過一體壓鑄技術減少汽車零部件數量;另一方面,馬斯克加強了設計師、工程師與生產車間的聯系,讓員工帶著工程思維進行設計,縮短設計周期。 “讓一家公司成功的不是產品本身,而是高效地制造產品的能力。這個問題其實就是,你怎么制造那些制造機器的機器。換句話說,你是怎么設計工廠的。”在特斯拉發展的過程中,該理念一直被馬斯克視為指導性原則。 來自軟件的挑戰 隨著電動汽車進入智能化的下半場,軟件定義汽車已成為大勢所趨。 2022年,汽車軟件市場已經達到264億元的規模。隨著智能電動汽車滲透率的提高,軟件市場規模也將保持快速增長。億歐智庫預計2025年時,中國汽車軟件市場規模將達到373億元。 ![]() 產品發生了改變,那就意味著生產線也要發生改變。 軟件對汽車生產流程提出了新的挑戰,傳統工廠的流水線越來越難有效提高造車效率,這也是馬斯克會說“福特大概率會在下次經濟危機中破產”的原因。 現在智能電動汽車的開發過程不僅和硬件有關,也越來越多地涉及到軟件,2025年時,汽車軟件代碼量預計將達到70億行,這無疑會導致汽車整體的復雜度提升。與此同時,軟件的增多也使得開發流程中會增加相應的軟件開發工具,導致開發流程愈發復雜。除此之外,軟件增多也會導致數據增多。 就以現在常見的智動門為例,當車輛檢測到鑰匙靠近時車門自動解鎖,按下開門鍵后車門自動打開,駕駛員落座后踩剎車(或按關門鍵)車門自動關閉,開關門期間還會啟動自動避障功能。實現這一功能的過程中,既需要開門執行器、電吸門鎖、傳感器、通信模塊等硬件,也需要控制軟件、通信軟件、用戶界面軟件等軟件的配合。 這僅是一個簡單的開門功能,在自動駕駛等更復雜的功能上,將會牽涉到更多的軟硬件。 隨著參與功能的軟硬件增多,在開發過程中,必然會涉及軟件與軟件、軟件與硬件之間的協同開發,一個硬件做了調整,可能會導致其他多個軟硬件均需要隨之調整,從而使得開發周期不斷延長。 “現在傳統的汽車開發可能需要3到5年的時間,很多主機廠的工程師和開發人員分布在世界各地,各自為戰,最后進行整合。這就導致很多時候出現一個小問題,就需要浪費幾個月的時間去解決。”風河系統公司的首席產品官Avijit Sinha告訴億歐汽車,“如果在云上進行開發整合,那解決這個問題可能只需要一周,將極大地縮短開發周期,為車企提高效率。” 重塑軟件時代流水線 為車企提供更高效的軟件開發工具,是風河系統公司在軟件定義汽車時代的新使命。 目前,風河系統公司主推兩大產品線,分別是Wind River Studio和Wind Software Platform。 Wind River Studio是云原生軟件平臺,適用于關鍵任務智能系統從設備到云端的開發、部署、運營和服務;Wind Software Platform是風河的軟件平臺,主要提供基于開源軟件的解決方案,具體產品包括VxWorks、Wind River Linux和Wind River Helix Virtualization Platform。 具體而言,Wind River Studio就是要重塑軟件時代的“流水線”。 在汽車開發過程中,不僅涉及到外觀、性能、走線等硬件布局設計,也會牽扯到各種控制軟件、通信軟件、智駕軟件、娛樂軟件的研發。 傳統的汽車開發流程中,以上研發多分散在不同團隊之間,按照瀑布式流程進行開發。首先是概念階段確定新車基本設計、性能和定位,隨后進行外觀、內飾、車身結構、動力系統以及底盤系統的設計,隨后再根據設計選擇不同零部件供應商,最后在根據不同供應商的零部件進行軟件適配。 大多數時候,各開發團隊都需要等上游團隊的設計基本確定后才能進行開發,開發周期長。同時,不同團隊也會使用不同的開發工具,相互之間的信息、數據傳遞頗為繁瑣,一個微小的設計變動可能需要在多個部門間同步。 Wind River Studio可以提供集成式的云開發平臺,可以接入多個軟件開發工具,覆蓋軟件從開發、測試到運維的全方面,打通不同開發團隊之間的信息墻。 除此之外,Wind River Studio也打破了傳統的瀑布式開發流程,進一步提高效率。 開發者可以通過風河的虛擬實驗室Virtual labs,在云平臺上對硬件性能進行仿真,從而在拿到硬件之前進行軟件開發和測試,打破了軟件開發對硬件的依賴。除此之外,不同地區的開發團隊也可以共享硬件數據,實現高效的協同開發。 如果說Wind River Studio是在優化軟件時代的“流水線”,那Wind Software Platform就是軟件開發的“工具箱”,具體產品包括VxWorks、Wind River Linux和Wind River Helix Virtualization Platform。 VxWorks是一款實時操作系統(RTOS),具有實時性、可靠性以及可拓展性等特點,此前廣泛應用于航空航天、工業自動化以及醫療設備等領域。在汽車領域,VxWorks的實時性、可靠性與智能駕駛的匹配度很高。 除了實時、可靠等特點以外,VxWorks使用了組件化的架構,支持將系統功能劃分為不同的組件或模塊,類似于“不同功能裝在不同的容器之中”,實現了模塊式開發。 “傳統的軟件就像是水罐中的水,任何一點更新升級都要把整罐水倒掉,然后再倒進來新的水。而VxWorks的模塊式開發就像把水罐中的水按功能分裝在不同的小瓶子中,那個功能需要更新就把哪個瓶子單獨拿出去更換一下就好,能大幅提升汽車OTA的效率。”Avijit Sinha拿著礦泉水瓶舉例道。 左:合眾汽車智控平臺開發部副高級總監陳立沖 右:風河系統公司的首席產品官Avijit Sinha Wind River Linux同樣采用了模塊式開發的方式,作為一款開放源代碼的操作系統,車企基于Linux進行二次開發和定制更加方便,多用于儀表、娛樂系統等智艙領域功能上。 風河的VxWorks與Linux系統,在虛擬化平臺Wind River Helix Virtualization Platform上能得到更高效的利用。通過風河的虛擬化平臺,可在一個硬件上同時運行多個VxWorks、Linux以及Android系統,并且相互之前互不干擾,一個系統崩潰了也不會影響其他的系統。同時,風河Hypervisor屬于type 1類型的虛擬平臺,可以直接在硬件上運行,運行更加高效。 “如果未來智駕和座艙進行融合的話,那一定要做到軟硬解耦和軟軟解耦,只有這樣才能在一套硬件上安全地運行多個不同的操作系統,而這就需要用到虛擬化平臺,”合眾汽車智控平臺開發部副高級總監陳立沖告訴億歐汽車,“目前合眾汽車跟風河的合作,主要是融合域控制器與融合網關控制平臺采用了風河的技術進行開發。” “合眾汽車選擇風河主要的原因是規避Linux相關風險和工作,風河可持續更新代碼庫,跟蹤和修復漏洞,應用安全補丁,確保知識產權和出口合規。”陳立沖補充道。 結語 汽車作為工業產品,高效的生產能力是關鍵。 隨著汽車智能化的發展,汽車上的軟件越來越多,這對于車企的軟件開發能力提出了更高的要求。與此同時,在軟件定義汽車的趨勢之下,快速通過OTA升級不斷提升汽車的使用體驗已經成為車企的核心能力之一。 很多傳統車企在硬件領域已經有了豐富的經驗,如何快速提升在軟件開發方面的能力是重中之重。 |
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