上汽创新开发总院：软件驱动汽车的概念（如何正确理解SDV）

随着软件定义车辆的持续走热系统oem信息修改工具，各OEM车企开始构建自己的研制创新中心，关注在软件，人工智能，等创新研制。近在眼前的案例是，上汽集团组建上汽创新开发三院。独立研制中心的完善，从组织授权和资金上给以了充分的保障。并且，这样做就万事大吉了吗？我想，答案肯定是“No”

之前的系列文章，我们描述了哪些是SDV，澄清了SDV的历史渊源以及对SDV的一些误会，并提出了软件驱动车辆的概念（怎样正确理解SDV，感兴趣的男子伴可以参阅公众号文章–）

明天，我们重点说说目前车辆行业面临的痛点问题，怎么进一步解决，让软件真正发挥其巨大潜能。

图源：互联网

通过对不同的车辆软件开发者的采访，以及软件开发管理过程中的经验教训，@爱索咨询觉得，去除组织构架的独立性之外，车辆软件的变革系统oem信息修改工具，目前还存在几大方面的痛点亟需解决：

1、文化思想层面的冲突

2、人员技能的变革

3、内部流程制度的升级

4、成本管理的转变

1.

文化思想层面冲突

一百多年的车辆工业史，将车辆打导致了高度模块化的集成。车辆结构与机械工程师，用尽力量确保车内不同的零部件做到最大程度前馈，保持其独立性。并且，“成也萧何，败亦萧何”，高度模块化为并行工程及外包奠定了厚重的基础，但也造成了OEM主机厂更多关注在产品定义，造型设计，产品组装集成和品牌宣传上。而大量的工程、开发和制造工作，都交给了供应商来做。

然而，当大量的零部件及软件产品是来自内部开发团队时，传统的工作思维将面临众多新的挑战：

在多年的供应商管理过程中产生的“甲方思维”又将怎样适应新的情况呢？随着软件在整车的比重和重要性的扩大，传统的顾客供应商关系将会演化为生态合作伙伴（如车联网的各类生态公司），软件平台供应商（如手动驾驶平台提供商），等等。这种转变，对传统的供应链体系都将带来很大的冲击，须要思维上的转变。发生在2021年的车辆芯片危机，如今还在延续的，而这，就是对传统的供应商管理体系考验的绊脚石。其次，随着OEM主机厂内部研制的完善和自主研制的起步，传统的，管理供应商的方式将很难套用到内部团队管理上。“甲方妈妈”的管理思维会减缓内部的冲突。须要对外、对内两种不同的管理方法和理念，而这须要时间来磨合并消化。

右图1展示了未来智能车的生态场景。面向未来的智能驾驶，更多的互联网内容提供商（ISP）会成为车辆企业的重要生态合作伙伴，由于她们同时面对C端用户（手机或PC端），又面对车厂（车端），所以，既不是传统的供应商，又不是完全松散的“路人甲”。对于生态合作伙伴的管理，须要新的创新思维与技巧。

图1

与硬件相比较，软件是无形的，具象的。在传统的零部件开发中，软件是嵌入到硬件实体里而不可见的，OEM主机厂更多关注的是零部件怎样与整车适配在一起。而各个零部件的开发是独立的，互相之间的插口协调更多的是通过基于控制讯号的整车化学通讯网路实现。

与之相对应的是，系统与软件的开发，则是从顾客需求的功能场景出发。右图2展示了典型的V2X的应用场景，须要各个ECU零部件互相协调，通过SOA的构架，产生有机整体。所以，顾客场景与市场的需求，须要的是跨场景的解决方案，更多的生态伙伴的参与。从基础网路设施提供商，城市脑部方案商，基础公共施行方案商到云端平台服务商，生态内容提供商，都考验着车辆企业的方案设计与整合能力。

图2图源：信息通讯网

图3

硬件产品的“刚性”与软件产品的“柔性”，决定了两者存在不同的产品策略。未来趋势的判定，随着技术巨头的参与，硬件会逐渐标准化，通用化；而软件的柔性却会因主机厂的不同，顾客及市场的需求不同，凸显了其多样性，成为未来竞争的战略要地。但正是这些柔性，也必定给OEM主机厂的各个职能系统，如生产制造系统，财务系统，采购系统，质量管理系统，技术中心，甚至人力资源部门带来思维的冲击与变迁。这儿简单摘取两点进行描述。

图4

软硬件的前馈，产生独立的产品路线图（Roadmap）；而独立演化，造成产品生命周期的不同，演变为不同的思路：硬件产品的标准化，通用；软件产品的多元化。这必定形成新的问题，如软硬件兼容性的问题，后向兼容等，这都是对传统零部件产品管理的思维挑战。而这点，也同样冲击着OEM主机厂的生产制造系统–是要求软件功能面面俱到还是“最小可靠”软件？OEM主机厂的财务系统，怎样更好地定义及使用软件资本？

图5

传统上，OEM主机厂更关注的是零部件的成本（PerUnitCost），软件开发成本更多地是平摊到零部件上。

当面对软件供应商提供的软件产品，UnitCost又将怎样定价，又怎么转化为可赢利的软件商业模式呢？同样，倘若是内部开发的软件产品，开发成本怎么折旧？软件资本怎么合理配置？由于软件是“柔性”的，当管理不善，软件的开发成本将大大超过了零部件硬件成本的节约。

BMW公司的ChristianSalzmann以前提供过一组数据：对于每年需求量为500K的一款ECU，假如每年增加硬件成本20Euro每件，在7年的生产周期内，共计可以节约70MEuro。并且，假如软件开发没有做到更好的重用，却会浪费额外的100MEuro。

图6

另外，“开源节流”，传统的硬件成本的管理模式关注的是“节流”。并且，作为前车之鉴的ICT行业，如诺基亚，摩托罗拉，苹果公司，车辆界的“鲶鱼”（见上图6），特斯拉，她们的软件销售却打开了一扇“开源”的阳台，通过硬件的预留，尽管短期内硬件成本上升了，并且，通过软件的OTA迭代升级，却创造了更大的销售收入。这些全生命周期的成本考评，是对传统车辆人的新的思维和管理体制上的挑战。

2.

人才技能变革

车辆软件相对而言是复杂的，而且是分布式布署的。其应用领域，覆盖了从车机娱乐软件到安全实时控制软件，跨径大且分散。依照其应用领域及对安全实时性要求来界定，车辆软件可以概括为那些领域（如图7示例）：

图7图源：瑞萨网站

通过上述简单的软件界定，我们可以剖析：

图8图源：QNX网站

图9

图10图源：互联网

图11复杂的整车构架，须要多年的知识沉淀与积累图源：互联网

3.

管理流程升级

百年的车辆工业开发，产生自己特色的，基于质量闸阀的整车开发流程。通过这些流程，把OEM主机厂和其Tier1，Tier2供应商密切地联系在一起，产生有机的开发整体。而且，随着基于功能和场景的解决方案逐渐发展，软件抢占主导地位，现有的OEM开发流程却不能挺好地适应软件系统与软件工程，流程面临巨大的挑战，须要全方位的系统建设。这些流程的系统化建设，须要流程的构架与设计，它囊括了组织制度，角色和职责等维度(具体参阅公众号文章：)：

传统的开发模式是OEM主机厂负责系统和子系统的功能及插口定义。并且，好多子系统的界定是按照化学的机械件（ECU）及插口进行了界定，相应的负责工程师也跟着相应的硬件耕耘多年，产生自己的专业know-how；并且，专业化的分工，产生“I”字型的知识构架。不同的零部件之间的技术壁垒逐渐形成，甚至各自为政，“老死不相往来”。问题是，如图12所示，基于场景的需求开发须要多个子系统的联动；须要“T”字型的知识构架。怎么分解需求；怎样进行需求管理；分层管理；怎样做到需求的重用；怎么减小各功能之间的依赖，都对原有的流程形成新的挑战。

车辆OTA功能的实现，怎样管理车辆上市后的OTA功能与需求，怎么联接营运，4S售后服务等功能需求，怎么随时提供云端服务功能，都须要对原有基于零部件开发的流程进行整修。

图12智能车辆功能需求

图13插口定义将由简单的C/S模式向更复杂的插口定义演化

图14

图15复杂的智能车辆场景

图16AUTOSAR工具链图片源自CSDN

4.

成本管控方法转变

做过车辆Tier1供应商的男子伴，我相信都经历过那个活生生的车辆零部件的商务报价过程–“没有最低，只有更低”。最后的后果，不管你是否相信，会是产品质量的失去。这从一个维度，充分反映了目前传统OEM主机厂的思维定式：一辆车辆的功能决策，更取决于零部件的价钱。在过去以机械结构为主的车辆中，这个做法可以理解。并且，随着软件驱动车辆的发展，如上面几篇文章所述，全生命周期的成本的权重要远小于目前单件成本的角逐。对比来看，在新势力造车的蔚小理中，交付让消费者眼前一亮的功能却被视为更为重要的决策根据。

在零部件采购中，这些“砍到腿骨”的优价策略，会带来负面影响。工程师们，不管是来自供应商或则OEM主机厂，会不断地增加处理器的算力，显存，通讯带宽等关键估算资源，因而增加硬件成本。这么一来，却对软件带来根本的损害及不可预测的后果：

图17全生命周期成本

这儿，我们并不是指出传统的CostPerUnit的成本管控不重要。我们指出的是全生命周期的成本概念。如图17所示。所以，在评估零部件的单件成本时，不仅零部件相关成本之外，必须考虑其带来的项目延后风险，产品上市窗口，工程成本，调试成本，售后服务成本，代码复用以及未来新的销售收入下降的机会成本。

消费者需求的多样性和多样化的诉求，驱使主机厂在配置上产生不同的配置版本，形成不同的车辆Variant。以“简单的动力系统控制的应用功能来讲，会有3488中不同功能配置”（注：来自ManfredBroy）。而目前的豪华车，基本配备120个左右的ECU，简单的“有”或“没有”的配置，会有2120种Variants，供消费者选择。不仅市场和用户的驱使，在整车历时10~15年的生命周期内，各类小改款，中期改款，大改款，VAVE层出不穷，同样结构的ECU，会有不同的FIT，FORM，也可能预装了不同的软件版本。这么诸多的Variant，须要巨大的验证与确认工作，终将形成庞大的车辆工程成本。同样，庞大的车辆Variant，也对售后服务的备件，服务技能和召回预算产生巨大的压力。

车辆行业的“赖特定理”（注：莱特定理由德国民航工程师西奥多·赖特在1936年提出，他将制造效率和制造经验联系上去，其核心是每生产一定单位的产品，其制导致本将增长恒定的比率）强调，“单个机型的车辆产值每累计降低一倍，成本的价钱都会增长15%”。这终将会驱动硬件的标准化，减少车辆的Variants，进而减少车辆工程成本；功能的差别化实现，则更多地通过软件来竞争。

图18某品牌车辆OTA升级新闻

但是车辆软件带来的成本降低，将越来越凸显。怎么管控软件的劣质质量成本，将成为摆在每一位车辆从业人员面前的一道关卡。图18是关于某品牌车辆的OTA升级的一则新闻（美国《汽车与体育》(AutoMotorundSport)报导），12小时的升级过程，7.5小时的软件安装过程。按4G网速估算，升级包高达30G，自行车流量费将高达三位数。更令人下跌墨镜的是，电瓶电量竟然被耗光，这让消费者情何以堪？

车辆工程成本的另一个维度，是车辆软件的Variant。传统的ECU零部件，在整车的生命周期内，会有不同的FITs，Form等。而且，不同外型规格的ECU与ECU之间的软件差别可能不超过10%。不幸的是，由于软件的不重用性以及单位硬件成本的管控理念、采购理念，造成软件很难从一个ECU很快地移植到另一个ECU。这促使大部份软件不得不被重画（据日本车辆工业提供的数据，大部份软件的改动虽然只有10%的差别性。）。随着面包车智能化的发展，底层硬件的通用化，软件重用的趋势是必然。这么一来，软件产品的观念（见图19示例图）急需在整车厂完善并实践。

图19软件产品概念示意图

5.

写在最后

SDV,软件驱动车辆，毋庸置疑，早已是实实在地摆在每一个组织，每一位车辆从业人员面前的课题。虽然车辆软件，相对硬件而言，体量一直渺小，其在成长的公路上须要“水”，“土壤”和“阳光”，须要企业管理者和每一个车辆从业人员的爱惜和浇灌。并且，面对这个车辆产业这个百年未有之大变局，软件必定撬动整个车辆的产业链，在车辆生命周期的各个环节，如图20所示，形成新的价值，驱动创新与再造。

图20车辆生命周期生态链

在这个过程中，觉醒的OEM开始与外部公司合作，比如零束车辆软件与爱索管理咨询的云端发布DevOPS整修；极氪车辆的整车流程优化、再造，软件初审等。这种都是迎合软件驱动车辆之大变局，通过广泛的生态联接，建立健康的软件生态链；另一方面，也正反映了企业开始正视面临的问题，通过价值洞察，积极推动组织改革，思维变迁，技术know-how,人才储备以及流程制度的建设。

只有这样，就能建立软硬融合的产业生态，让智能车辆，乃至手动驾驶技术越走越远。

作者介绍：

宋涛，原ICT行业20年的研制高管，贝尔实验室数据科学家，六西格玛黑带大师，现为爱索咨询的CTO兼首席咨询顾问。

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