赵福全对话曹斌(中):森林生态vs草原生态 |
当造手机的企业都跑来造车,造车的企业也开始尝试造手机,行业是否理清汽车生态与手机生态的差异? 基于(上)篇中的“硬件标准化和软件差异化”,建设代表产品差异化和灵魂的软件能力的最大挑战是什么?而汽车软件生态更像PC生态,还是更像手机生态?而期望中的用户定制化的边界其实受到很大限制? 《赵福全研究院》第69期(中),继续深入探讨“汽车技术生态创新”,这一次我们聚焦到软件开发环节,赵福全院长对话东软睿驰汽车技术(上海)有限公司的总经理曹斌,深度解析“软件生态”的底层逻辑。 清华大学汽车产业与技术战略研究院院长赵福全(左)与东软睿驰汽车技术(上海)有限公司总经理曹斌(右) 观点摘要 软硬解耦:要想让新车型用上最新的芯片,并使相关软件与之适配,这在传统汽车产品开发流程中是根本不可能做到的。到了新汽车的时代,就必须把软硬件解耦。让软硬件开发和整车开发工作同步并行。这样当硬件迭代升级时,车企可以直接切换新硬件。 软件先行:一种新的汽车产品开发模式。现在的车型开发都是一款一款逐一进行的传统模式;而未来在“软件先行”的新模式下,各家车企都会有一套自己专属的软件系统,是跨车型的,软件工程师可以在一个完全虚拟化的环境里开发各种车型的各种功能。甚至不需要知道软件将搭载于哪款车型。 单独车企难以实现硬件标准化:硬件一定要标准化,被抽象成为可供软件调用的接口。所有的产业发展到一定阶段后,当其产品变得高度复杂时,都势必走向更精细的产业分工。单独一家整车企业也没有足够的力量驱动硬件全面标准化。 SOA开发理念:要求在硬件抽象化的基础上,进一步实现各种应用服务或者说功能的拆分和解耦,SOA的目标就是将所有功能都变成应用服务,其中既有底层的服务,也有相对高级的服务;而开发者可以基于SOA架构,自由调用这些服务。 草原生态vs森林生态:手机开发者生态就像是草原,野蛮生长的生态模式,参与者各自努力,互不影响。出现也好,消失也好,完全是随机的。而汽车开发者生态更像是森林,至少目前是这样,更像是PC电脑的生态,但会比PC生态更有秩序、也更丰富。至于未来会不会出现个人开发者,现在还很难判断。 定制化的限制:可能会令大家略感失望:用户的定制化空间并不是随心所欲的。造车必须遵守的基本原则,即汽车上所有新出现的组合,都必须是被验证过的,以免带来安全隐患。由车企确保软件的安全性、可靠性和质量。这个门槛对于个人以及小团队的开发者来说,是很难跨越的。 软件生命力:并不是说软件代码的行数越多,软件的价值就越大,不能在原有基础上优化的软件代码其实只是垃圾。最重要的应该是搭建起可以支撑核心软件不断成长、持续进步的架构和组织,这是软件未来发展的生命力。 以下为对话实录 软件开发需要可成长的架构、组织以及系统集成和测试能力 赵福全:展望未来,我们就以十年为节点,您觉得整车企业应该如何做好储备呢?在“软件定义汽车”的趋势下,软件的数量会越来越多。一台汽车上有上万个硬部件,将来很可能也会有上万个甚至更多的软件。面对如此多的软件,整车企业不能完全不掌握,但也不可能全部都掌握。 就像刚刚谈到的自动驾驶,很多车企都认为,自动驾驶是未来汽车最重要的能力,整车企业绝不能不掌控车辆的驾驶情况,所以必须下决心自研。然而自动驾驶的技术难度很高,涉及到感知、决策、执行以及数据、算法、芯片等不同领域的众多核心技术。即使车企组建上千人的开发队伍,并且拥有专门的软件团队,也未必就能做好。 最近,有不少车企开始与专业的自动驾驶初创公司进行绑定式的合作。对此我也在思考:这种深度绑定主要是因为自动驾驶公司觉得,自己的技术没有整车搭载就无法实现价值,所以不得不投靠整车企业?还是因为整车企业逐渐意识到,仅凭一己之力推进自动驾驶技术远比预想得困难,所以主动寻求外部专业团队的支持?更进一步来说,未来自动驾驶技术会不会标准化呢?这也是很多企业家经常与我讨论的问题。曹总,您对此是怎么看的? 曹斌:我想可以从两个层面看这个问题。第一个层面,车企确实应该参与软件开发,而且要在其中掌握一定的主导权、形成一定的独特性。所谓独特性,就是汽车里的一些核心软件是车企自己独有的,而不是由供应商提供的。因为供应商既可以给这家车企供货,也可以给那家车企供货,这样才能让自身的商业利益最大化。因此,依赖供应商进行软件开发,车企的产品是很难具有独特性的。车企一定要把一部分核心软件掌握在自己手里,这部分软件是产品的差异性所在,也是产品的“灵魂”所在。 那么,如何才能选准软件投入的方向,真正掌握产品的“灵魂”呢?我在与很多车企管理者交流时,经常问他们:如果你有500名软件工程师,你准备把他们投入到哪个方向?结果得到的答案各不相同,有的车企更关注整车控制,有的车企更关注动力优化,有的车企则希望优先解决自动驾驶或者人机交互问题,各种各样的答案都有。而当我继续问他们:你们有没有自己的软件架构?你的软件架构师在哪里?很多人就回答不出来了。 事实上,软件是非常独特的:一方面,与硬件不同,软件没有生产制造成本,而且可以复制拷贝,所以其成本极低。另一方面,软件又是一个高度复杂的系统,软件发展的核心诉求就是要战胜这种复杂性。比如说我们需要写100行软件代码,只要找一名受过训练的高中生就可以做到;但是如果我们需要在100万行软件代码里增加100行新代码,这个工作恐怕连很多博士毕业生也未必能胜任。因为只有非常熟悉这100万行软件代码的团队,经过反复研讨才能写出更好的100行代码。并不是说软件代码的行数越多,软件的价值就越大,不能在原有基础上优化的软件代码其实只是垃圾。 也就是说,软件与开发和维护软件的组织之间是一种共生的关系,我们不能把一个软件当作一个固化的单独部件来看待。因此,当企业在软件领域投入时,我认为最重要的应该是搭建起可以支撑核心软件不断成长、持续进步的架构和组织,这是软件未来发展的生命力。只要这个架构明确了,团队有效构建并运行起来了,软件就自然可以不断沉淀、不断打磨、不断迭代,最终承载起产品的“灵魂”。这一点是整车企业进入软件领域时必须高度重视的。 第二个层面,在软件开发上,车企应该优先形成系统集成及测试的能力。以自动驾驶软件为例,刚才赵院长也提到了,其复杂度是非常高的。现在一套自动驾驶系统软件的复杂度,绝对超过汽车上其他任何一个硬件总成。对于这样复杂的系统,车企要思考的是如何确保各种功能,如高速巡航、自动跟车和自动泊车等,都能很好地提供给用户使用。这对于车企来说是第一要务。 在这个过程中,车企可以得到很多供应商的支持,有做算法的,有做芯片的,还有做摄像头或者雷达的,等等。关键在于如何把供应商提供的这些硬件和软件,都在汽车产品上有效组合起来,实现所需的各种功能。这就要求整车企业必须具备两大能力。 一是系统集成能力。对于自动驾驶来说,系统集成能力意味着车企必须有清晰的软件架构。否则来自不同供应商的各种软件组合在一起,是难以良好运行的。二是系统测试验证能力。包括数据的获取、标注、筛选和训练等环节都要有验证,而且需要从“后端开发”覆盖到“前端开发”,并由不同专业技能的专门团队分别负责。这是车企掌握软件能力必须解决的一个关键问题。 车企在具备了上述能力之后,考虑其他分工才有意义。像是否自己开发算法,是否自行设计新功能,是否做一些跨系统的深度融合,例如把激光雷达等的感知融合与电源系统的优化处理结合起来,所有这些都要在解决了架构和组织问题、具备了集成和测试能力之后,才能梳理清楚。所以,车企无论是优先构建自动驾驶系统,还是优先投入智能座舱或车身控制软件,都需要先建立起可持续成长的软件架构及团队组织,并形成系统集成能力和测试验证能力。 赵福全:曹总刚才谈到的内容非常重要,这是最近几年各家企业的CEO(首席执行官)、CTO(首席技术官)们最关注的问题之一。我本人在这方面也有不少思考,带领团队做了很多研究,为一些企业提出了解决方案。我认为,这个问题正是我们今天对话主题的核心,即“软件定义汽车”究竟如何落地。 未来汽车产品可能会有上万甚至十几万个不同软件,形成比手机更复杂的应用生态,甚至消费者都能直接参与部分汽车软件的开发。所谓SOA(面向服务的架构),其中很大一部分软件就是要为消费者提供服务的,如果消费者不能充分参与进来,就无法实现真正的SOA。 在汽车硬件标准化之后,汽车产品需要满足消费者不同需求的更多软件,才能把个性化体验做到极致。然而,整车企业要把每个消费者的个性化需求都理解透彻并予以实现,这是不现实的。即使车企真有能力做到这一点,也会由于“大而全”导致无法形成自身品牌的特色。因此,车企更应该建立和经营好开放性的平台,让每一个用户都有渠道来表达自己的需求,然后再由平台上的众多参与方共同满足这些用户需求。我认为,这是“软件定义汽车”最困难也最关键的问题,如果达不到这种程度,这场产业重构就不够彻底。 下面谈谈我对曹总刚才这段分享的理解。首先,曹总强调无论“软件定义汽车”,还是“硬件定义汽车”,整车企业都要有自己的核心能力,这是车企参与市场竞争的基本前提。只不过在“软件定义汽车”的时代,车企需要不同的新核心能力了。这听起来好像只是大道理,实际上却是最重要的。所有企业都必须主动思考,当软件决定汽车产品竞争力、品牌内涵的时候,自己究竟需要什么样的核心能力? 其次,软件和硬件的组合难度不同。对于硬件来说,组合相对容易,比如把压缩机、冷凝器和控制器等组装起来,就构成了空调系统。而软件完全不是这样,不仅不同的软件涉及不同的接口,而且软件组合往往非常复杂,如果只是把各种软件简单地放在一起,很容易导致系统崩盘。就是说,软件集成的复杂度是1+1>3,集成后的效果却未必能达到1+1=2,甚至可能是1+1<1。 那么,怎样才能把各种软件有效集成起来从而发挥更大的作用呢?曹总认为,必须依靠适宜的架构。正因如此,负责定义架构的总架构师就变得极为关键。在我看来,总架构师的作用就是让复杂的软件组合简单化,通过把架构定义清楚,让众多参与者都能清楚地找到自己的位置,准确地完成各自的任务,并保障和促进各参与方以及各软件之间的有效协同,从而使整个系统能够高效运转起来,进一步吸纳更多优秀的参与者及相关软件。 最后,软件和硬件的工作模式不同。对于硬件而言,整车企业今天可以采用这家供应商,明天可以更换成另一家供应商,只要供应商有能力满足车企的要求即可。然而对于软件来说,除了构建架构平台之外,车企还需要有一个长期稳定的团队,因为软件开发是需要不断积累的。在软件开发过程中,有很多细节是看不到的,隐藏在代码深处。不要说更换全新的团队,即使团队中的核心人员跳槽,都可能导致接手者无所适从。此外,即便人员比较稳定,但如果没有建立起长期积累、有效传承的团队意识和企业文化,那软件开发还是会越做越难,最终不可能达到理想的预期结果。现在有一种说法:由于硬件越来越复杂,所以唯有导入软件才能满足消费者日益增长的需求。但是如果软件也越做越复杂,企业同样无法得到很好的效果,那可能还不如不导入软件了。 由此出发,我想在此提醒整车企业领军人的一点是:对于软件特别是自动驾驶系统的开发,首要的工作并不是自己钻研算法,而是应该先把整体架构搭建好。一定要想清楚自己的目标是让汽车产品达到怎样的能力?具有多大的潜力?以及为了达到这样的目标需要分几步走?需要汇集包括硬件和软件提供者等在内的多少参与方?即企业应确定适宜的整体架构,然后分解形成具体的落地方案,再根据自身长远战略与能力现状有序分步实施。 基于自己在整车企业打拼了近20年的体会,我完全能够感受到“软件定义汽车”带给深谙硬件开发之道的传统车企CTO们的思维冲击。事实上,开发硬件与软件本来就需要完全不同的能力,更需要完全不同的模式,这绝不是简单地更换几家供应商的差别,而是必须彻底转变既有的理念。比如说软件开发恐怕不能像硬件开发那样,总想着用成本较低的B点供应商替换开发能力较强的A点供应商,这样是很难保障软件的积累与延续的。 总之,车企领军人们都应该认识到,在“软件定义汽车”的时代,必须先从搭建整体架构开始建立全新的产品开发理念,形成与传统硬件开发完全不同的模式和流程。在此基础上,再思考和解决核心能力选择与分工的具体问题。诸如是否自己开发算法等等,这些都是第二层面的。 “软件定义汽车”的核心:以“有所为、有所不为”实现差异化 赵福全:曹总,让我们继续刚才的话题。展望2030年,您认为届时对于“软件定义汽车”的核心能力,整车企业需要掌握到什么程度?以此反推,当前车企应该如何推进“软件定义汽车”的技术创新生态建设呢?在我看来,这些问题企业现在就要想清楚,否则等到2030年再去布局就来不及了。当然,不同企业的目标、能力和现状各不相同,因此选择的策略也会有所不同。还有不少企业正面临很大的经营压力,选择“先生存、后发展”的策略也无可厚非。不过有一点是明确的,所有企业都应面向未来的理想状态,认真思考并努力做好眼前的布局。而您作为东软睿驰的领军人,同时也作为非常了解汽车产业的软件专家,您认为整车企业应该具备哪些能力才能面对2030年的竞争?特别是有哪些能力即使现在还不能做到位,也要先尝试做起来? 曹斌:您这个问题很有挑战性。当前行业正处于快速变革的特殊时期,要预测十年以后的状况是非常困难的。我只能试着谈谈自己的一些判断。 我觉得,汽车行业未来有几个大方向是确定的。一是汽车硬件标准化。我们在前面已经谈到了,未来汽车产品一定是由一系列标准化的硬件组成的。二是汽车软件会出现分层与分工,形成专业化的软件平台公司、工具公司以及专注于不同领域的应用软件开发公司,比如自动驾驶系统、人机交互软件等。在这个过程中,会有一批独立的软件公司成长起来,并且形成一定的品牌效应。 到了那个时候,我认为车企最应该具备以下三方面的核心能力。 第一,优秀的产品经理。当汽车能够与消费者快速、紧密互动时,就会在很大程度上具备快消品的某些属性和特征,并由此引发消费趋势和竞争要素的显著变化。此时产品经理的作用就会变得比以往更大,因为产品经理是车企准确识别细分市场、精准定义产品能力的关键人物,他要把企业理念和品牌内涵通过产品有效地呈现出来,并且快速地交付市场。另一方面,成为优秀的产品经理要比以前更难,因为未来产品经理既要选择好硬件,也要选择好软件,还要把这些硬件和软件都集成好,以实现最快的产品更新、最大的商品价值以及最优的用户体验,同时还必须做好成本控制。 第二,强大的系统集成能力。正如前面谈到的,软硬件从解耦到融合将倒逼整车企业形成更强的系统集成能力,这也是车企面临的最大考验。现在车企常常遇到这样的情况,在产品开发初期选择了一些零部件,可是到了后期整合集成时却发现难以进行,这主要是由于软件的不断发展导致整车层面的集成难度不断增大。所以,“软件定义汽车”将对车企的集成能力提出更高的要求。这其中既包括对于整体架构和各个系统的深度理解,也包括整合集成的过程管理与后期管理,如对软件的全生命周期管理、对开发流程与管控内容的创新等,还包括面向新型汽车产品开发模式而重新构建的组织与团队。总之,未来车企要想在有限的时间内,以合理的成本,快速推出具有竞争力的产品,强大的系统集成能力是必不可少的核心能力。 第三,实现差异化的能力。无论何时,各家车企的产品都应该有与众不同的部分,以体现企业理念与品牌内涵。当主流车企都拥有优秀的系统集成能力,可以利用全行业的资源来打造有竞争力的产品时,其差异化又体现在哪里呢?我认为,这取决于企业构建整车架构、软件架构时的格局,即预留的整合与创新空间到底有多大。在此基础上,有的车企将针对应用场景、出行模式或人车交互形态中的某一方面不断进行打磨,以形成越来越精细和强烈的产品特性;有的车企将聚焦于纵向整合,例如从应用软件到芯片、传感器等关键硬件,提供更优的集成效果来实现产品的差异性;还有的车企将侧重于横向延展,通过更大范围的专业化定制与服务来满足消费者的个性化需求。这些都可以给车企带来差异化的竞争优势。 赵福全:这的确是一个很大也很有挑战性的话题。未来整车企业的核心能力究竟是什么?怎样去打造新产品?刚才曹总谈到了一个大背景,那就是未来产业分工将会更加清晰。 一方面,硬件标准化有助于明确产业分工。未来标准化的硬件可以随时被软件调用,并确保质量和成本受控,这就需要硬件供应商把规模化生产做到极致。同时,其他相关企业也就可以集中更多的精力,进行软件的开发。 另一方面,软件分层也有助于形成清晰的产业分工。软件分层本身就意味着整车企业明确了哪些工作是自己必须关注的,哪些工作可以交给别的企业完成。未来车企应该都想自己多做一些软件,但也不可能一包到底,毕竟没有哪家企业是全能的,即使能力再强也要有明确的定位。为此,先要选准核心业务的圆心,然后再根据自身实力确定可以覆盖的半径范围。半径有长有短,但不可能无限延长;而圆心一旦定错,企业的努力就全都失去意义了。 在此背景下,第一,整车企业仍然需要强调品牌的打造,而产品经理在这方面至关重要。因为未来车企可以直接与消费者沟通,随时理解、识别和定义用户需求,并且能够把这些需求快速转换成产品的功能和服务,让用户得到最佳的体验。而做好上述工作的关键是,企业必须拥有面向未来的优秀产品经理。 从工作内容上看,此前产品经理主要处理一些简单和直接的用户需求,未来产品经理则需要基于软件架构来定义产品,并以全新的软硬件集成思维来打造产品。事实上,我现在给学生讲课时也反复和他们强调系统性思维。而“软件定义汽车”下的系统性思维,要求领军人具有系统架构师的全局观念和思维方式,必须清楚地知道软件分为几层,企业应该抓住哪个层面的哪些重点。 从时间跨度上看,未来的产品经理将不再是简单的项目经理。我们知道,项目经理的工作是一次性的;未来汽车产品却需要不断地迭代更新,因此会有多次交付(X次SOP)。这就是我之前提出的SOPX概念,即今后汽车产品将通过OTA升级实现X次量产。而汽车全生命周期内的每一次交付,都是产品性能、功能和体验的一次升华,这就需要产品经理全程负责,始终与用户紧密连接,随时对新的用户需求做出响应。显然,届时产品经理的概念将和现在完全不同。 第二,面对产业重构、边界扩展的新格局,企业更需要“有所为、有所不为”,这就涉及到企业如何确定自身核心诉求的问题。对此,曹总讲到了很重要的一点,那就是企业应该回到最初的原点,追问自己产品的最大差异点究竟在哪里?如果某个汽车品牌及产品什么都想做到,那一定会失去个性,无法与其他品牌和产品区分开来;而方方面面都只做到平均分的产品,也不可能真正打动消费者。 实际上,“软件定义汽车”涉及的范围很广,企业完全可以有不同的侧重点,比如优先智能座舱还是自动驾驶就有很大区别。即使同样更关注自动驾驶,不同的企业也可以有不一样的重点,例如有的企业更重视自动泊车场景,有的企业更重视道路行驶场景,二者的算法和数据基础都是不同的。当然,还有的企业想要全部做到,但那样就要比其他企业多投入5倍甚至10倍的力量才有可能,而企业的资源毕竟是有限的,更遑论不同的侧重点可能还涉及到不同的企业文化基因。因此,未来企业必须坚持“有所为、有所不为”。 具体来说,对于未来的重点领域——软件,也必须“有所为、有所不为”。软件开发团队先要有足够的规模,绝不是有几个人专门负责编程就能把软件做好了,10个人、100个人、1000个人的团队,效果肯定是不一样的。有了足够规模的团队之后,企业要选准重点领域,集中力量攻关。假设企业有1000名软件开发人员,如果都投入到1个重点领域,大概率会做得不错甚至能够做到引领;而如果分散到10个重点领域,那每个领域就只有区区100人,结果很可能是哪个领域都无法做好。 第三,对于整车企业来说,曹总认为,搭建好架构平台并培育相关的核心能力是实现差异化的关键。在架构平台上,车企应前瞻谋划,留出足够的“空白”,为未来生态的成长预留空间。同时,软件架构等方面的核心能力,车企一定要自己掌控,而不能过多地依靠软件供应商。 硬件标准化是产业发展的必然结果 赵福全:曹总,刚才我们多次谈到未来硬件将会标准化,或者也可称为抽象化。那么,硬件标准化或者抽象化要如何实现呢?当前业内都在讨论硬软件解耦,具体来说,您认为有哪些硬件应该解耦?软硬件需要解耦到什么程度? 曹斌:目前,有些车企在电机、电池等方面的控制器开发上做了不少投入。处在产业变革的探索期,车企根据自己的判断决定把资源和精力投放到哪里,这本身并没有绝对的对错之分。不过展望未来,我认为,汽车硬件整体上一定会越来越趋于标准化,并且能够实现并行开发。 我们知道,现在开发一款车通常需要3年左右,有些车企的开发周期相对较短,也需要大约2年的时间。在此期间,各种硬件一直在进步。这就造成一个问题:一款新车在开发之初就定义了硬件,但等到量产上市时,已经有了更好的硬件,却未能用到新车上。对于一些关键硬件来说,这个问题更为突出。例如芯片就是这种状态,一款车型启动开发时,即便选用了当时最好的芯片,但在这款新车面市之际,此前选择的芯片早就落后了。因为芯片行业正常的升级频度是一年一代,2-3年的开发周期下,芯片至少已经更新两代了。要想让新车型用上最新的芯片,并使相关软件与之适配,这在传统汽车产品开发流程中是非常困难的一件事,甚至是根本不可能做到的。 在传统开发流程中,基本上企业在定义新车型时就已经选好了硬件,并以此为基础开发软件。对于一些平台化开发的车型,确定硬件的时间点可能还会更早,比如我就接触过这样的案例,企业在平台策划之初就选好了硬件,而该平台上部分车型的量产要在5-7年之后。试想7年前选择的硬件,怎么可能不落后呢?又怎么可能有效支撑现在的软件呢?这样的产品是很难在市场上获得成功的。这种情况之前大家见惯不怪,但是到了新汽车的时代,就不能再这样下去了。所以,我们必须把软硬件解耦。 软硬件解耦的目的在于,让供应商的软硬件开发工作可以和车企的整车开发工作同步并行。这样当硬件迭代升级时,车企可以直接切换新硬件,甚至可以由另一家供应商来提供同一个硬件。例如,当汽车产品开发到一半时,有别的供应商发布了更先进的硬件,这时候车企完全可以直接切换使用这家供应商的新产品。当然,前提是车企必须具备软硬件解耦的能力,在硬件设计上实现了抽象化,只需基于硬件的标准接口来开发软件即可,这样软件才能很容易地适配以及调用硬件。 有鉴于此,我们一直在提倡一种新的汽车产品开发模式,那就是“软件先行”。即在整车架构平台上,先使用软件构建出一款车,这款车的各个总成及部件,如底盘、车身、动力系统、人车交互系统以及传感器、执行器等,都已经完全抽象化;接下来就可以基于这些抽象化的硬件系统形成车辆的基本框架,根据相应的硬件接口来开发控制车辆行为模式和关键功能的软件;最后,再将这些软件与硬件进行并行的适配调试。此外,这种开发模式还可以针对不同的车型采用不同的适配策略和迭代周期,这也有助于产品经理充分发挥作用。 对比来看,现在的车型开发都是一款一款逐一进行的,这也是当前大多数车企仍在使用的传统模式;而未来在“软件先行”的新模式下,各家车企都会有一套自己专属的软件系统。这套软件系统是跨车型的,代表着该企业汽车品牌的核心内涵与独有特色。而且这套软件系统将由专业团队打造,是不断迭代更新的,可以有效确保系统内的各种软件都能与不同的车型、不同的开发阶段以及不同的硬件系统,包括芯片、执行器、传感器等,进行有效的匹配和不同的组合,从而形成不同的产品功能和性能。这种开发模式的前提是,硬件一定要标准化,被抽象成为可供软件调用的接口。也只有这样的硬件,未来才能进入到车企的架构平台中,与相关的软件达成适配。 我认为,硬件标准化是车型快速迭代更新引发的一个必然结果。实际上,所有的产业发展到一定阶段后,当其产品变得高度复杂时,都势必走向更精细的产业分工。因为任何一家企业都不可能把全部部件都做到最好,软件主导的行业就更是如此。除非企业在每个领域内都能召集到全世界最顶尖的人才,并形成与之相匹配的组织和文化,而这是根本不可能的。所以,一家企业一定要在某些核心业务上形成较强的优势,同时在其他业务上要充分借助其他企业的优势力量。 赵福全:这就带来了另一个问题,所谓硬件标准化,到底应该是行业推动的事情,还是企业要做的事情呢? 曹斌:我觉得首先要在行业层面形成一种共识。一方面,如果整车企业依然秉持传统的思维方式和开发模式,只靠供应商提供一些标准化的硬件是没有意义的;另一方面,单独一家整车企业也没有足够的力量驱动硬件全面标准化。因为标准化一定是相关各方互动、共享直至互认后的结果,否则也不可能成为行业广泛采用的基本模式。所以,我建议行业内的各种组织应该在推动硬件标准化方面发挥更大的作用。在这个过程中,行业组织需要牵头定义框架、提炼共识,并使其逐渐成为业内的普遍共识与标准模式,进而推进产业分工;而产业分工一旦确立下来,各家企业就会去寻找适合自己的位置,从而进一步推动硬件标准化的进程。 赵福全:我觉得,硬件标准化要成为行业共识,需要大家都能充分认识到这一方向的必然性和必要性。如果谁认识不清或者理解太慢,那就很可能会被快速发展的时代所淘汰。反过来讲,如果整个行业不朝着这一方向共同努力,那行业发展的速度就会受到影响。换个角度来看,如果中国企业对硬件标准化都能形成更为透彻的理解,中国汽车产业能够更早形成相关的共识,那我们在未来全球汽车产业的竞争中就会占据优势。 在我看来,硬件标准化的内在逻辑是非常清晰的:未来高度智能化的汽车产品需要满足用户日益提升的个性化需求,为此首先必须通过硬件标准化来实现硬件与软件的全面解耦;在此基础上,整车企业就可以通过软件来定义数字化的汽车,或者说基于软件架构平台来虚拟搭建一款新车;然后在这个虚拟车型上不断积累、迭代和优化,让不同的软件与硬件充分适配、彼此融合;最终打造出能够满足用户动态需求、具有行业竞争力、体现企业品牌内涵的软硬融合的新汽车。这绝对是行业发展的大趋势,哪家企业能够走到前面,就有机会抢占战略先机。 不过硬件标准化不是一家或几家企业努力就能做到的。可能某家供应商尝试这样做,但整车企业并不一定接受;也可能某家整车企业提出了这种需求,但其供应商并不能适应。所以,除了行业组织的努力之外,我认为推动硬件标准化更需要相关整供企业达成新型的战略合作伙伴关系。即双方基于对行业趋势的一致判断,主动结盟、相互协作,朝着这个方向共同努力。同时,业内专家和媒体也要多做呼吁,让更多的同仁都能意识到硬件标准化是大势所趋。 我想这也是“赵福全研究院”对话栏目的重要价值之一—我们通过和同仁们分享自己关于行业趋势的判断,可以起到相互借鉴、凝聚共识的作用。在这个交流平台上,我们不卖车,也不卖软件,就是要以专家的身份对产业未来发展做出判断,并把这种知识、理念和思想广泛传播,以帮助大家理解产业大势、印证各自想法、形成行业共识。 其实不只是汽车产业,整个制造业发展到今天,都非常强调对专业化分工的再认识,都需要形成类似硬件标准化这样的行业新共识。当然,这需要一个过程。目前很多人的思想可能还停留在从前的理念上,诸如通过硬件的差异化来实现产品的差异化,基于“看得见的都不一样、看不见的都一样”的传统平台理念来开发产品。而未来产品的开发理念将完全不同,基于同样的硬件、采用不同的软件就可以实现产品的差异化。到那个时候,各家企业的产品或许看得见的硬件都差不多,看不见的软件才是不一样的,因为软件才是实现差异化竞争的关键,也是各家企业的核心竞争力所在。 未来汽车软件人才的需求将发生重大变化 赵福全:谈到硬件标准化,我自然就想到了下一个问题。软件工程师究竟需要对硬件了解到什么程度?特别是到了硬件标准化、软件可以直接调用硬件的时候,软件工程师还需要懂车吗?而当前一个很现实的问题是,传统汽车工程师懂车但不懂软件,很难完成好软件开发;而跨界进入汽车领域的软件工程师懂软件但不懂车,很难通过软件有效控制及优化汽车产品。理想的情况当然是每家车企都有一些既懂车又懂软件的工程师,但这样的人才又不会凭空出现。 曹斌:我认为这将是一个不断演化的过程,实际上我们可以看到,汽车企业对于软件人才的需求正在发生戏剧化的变化。 此前由于软件都是嵌入在硬件里的,所以整个汽车行业对软件的关注度并不高。同时在软件开发方面,也形成了针对嵌入式软件的各种模型化开发方法和工具,汽车行业在这方面的应用也比较充分。 随着产业变革的不断深化,越来越多的车企开始谋求掌握一部分软件,首先就是各种控制软件。不过车企开发这部分软件仍然是基于模型化开发方法,例如采用MATLAB等工具,这就导致这方面的软件人才开始供不应求。现在也还是这种状况,汽车企业都在抢夺懂模型化开发的软件工程师。 但是发展到下一个阶段,情况恐怕又会不同了,只针对部件级控制和嵌入式软件的模型化开发将越来越不适用。因为未来汽车硬件将越来越抽象化,成为各种越来越清晰的接口。而软件将独立于硬件之外,同时又能够调用各种不同的硬件。由此,软件开发者必须了解车辆的各种功能是通过哪个硬件系统实现的,是需要控制底盘、车身,还是需要控制转向、制动,又或者需要控制电池、电机?而最终还要把这些硬件系统打通,实现各种组合。这样软件就会涉及到众多不同领域的专业知识,这将是一个很高的门槛,远不是现有的熟悉模型化开发的软件工程师就能直接胜任的。 面对越来越多、越来越复杂、越来越重要的软件,汽车产业又应运而生了新的开发理念,即所谓的SOA。SOA要求在硬件抽象化的基础上,进一步实现各种应用服务或者说功能的拆分和解耦,从而形成可以支持这些应用服务被灵活调用的架构。同时,关于SOA下整车架构的演变,当前也有各种不同的观点。有的认为最终要做统一的中央计算单元,有的认为要分为三个域控制器,还有的认为要细分为更多的区域控制器及控制单元。而不同的硬件组合各有不同的拓扑结构,其适宜的开发方法还需要继续探索。说到底,SOA的目标就是将所有功能都变成应用服务,其中既有底层的服务,也有相对高级的服务;而开发者可以基于SOA架构,自由调用这些服务。在此情况下,软件开发者对于汽车的了解程度就可以逐渐降低了。 今后很可能会出现这样的情况:软件工程师可以在一个完全虚拟化的环境里开发各种车型的各种功能。他们甚至不需要知道所开发的软件将搭载于哪款车型,因为车辆的所有硬件,包括车窗、车门、车灯等,也包括动力、底盘系统等,其接口以及应用服务都是标准化的。换言之,未来我们或许可以开发出能够在任何一款车型上运行的上层软件。尽管距离这样的理想境界还有很长一段路要走,但产业前进的脚步正一步一步地加快。最终,这将彻底改变汽车软件工程师的能力需求与缺口方向。 最近几年,软件人才的稀缺与内卷程度非常严重,企业都在抱怨“人才荒”。这是因为当前产业对于软件人才的要求有比较高的门槛,他们必须熟悉汽车的很多控制功能是如何实现的,还不能做到开发通用化的软件即可。不过我认为,随着产业的进一步发展,新的开发理念与方法将得到越来越多的应用,这将逐步降低汽车产业对软件人才的要求。 赵福全:所以,汽车企业追求的最高境界和终极目标应该是实现软硬件的完全解耦。届时软件工程师只需要了解硬件的基本功能,然后用数字化手段描述出来即可,并不需要懂得硬件的原理与细节。不过在目前这个阶段,由于软硬件还没有解耦到这种程度,因此汽车企业就需要既懂硬件又懂软件的人才,这意味着软件工程师还要学习一些汽车知识,否则无法确保汽车软件开发能够取得应有的效果。当然,这只是一种不得已而为之的过渡状态。最终产业分工肯定会细化到软硬件充分解耦,但这可能需要经历一个相当漫长的过程。 另外,正如曹总刚才谈到的,当前一些企业正在产品开发中尝试SOA的新模式。或许无法建立起SOA架构,“软件定义汽车”就无法推进到下一步,不过这一点尚未形成行业共识。同时,企业究竟怎样才能把SOA搭建起来,也还需要摸索与实践。 无论如何,有一点是确定的,那就是必须实现软硬件解耦才能让“软件定义汽车”的价值得到充分彰显。为此,一方面整个行业应当尽早达成共识;另一方面,所有的企业都应该有长远眼光,朝着软硬解耦的方向共同努力,致力于形成更加清晰、精细的产业分工,让专业的人做专业的事。这对于企业形成新时期所需的核心竞争力是至关重要的。 据我观察,现在不少车企还是太关注于眼前的某款产品能否尽快推出,于是拉来各个领域的供应商,力图把新车型快速“攒”出来,美其名曰是高度集成化的产品。然而从长远来看,这并不是真正解决问题的方式。如果企业没有系统地思考问题,把整个架构如何搭建先想清楚,包括需要多少资源,目前自己掌握了多少,最终自己必须掌握多少,可以交给别人掌握多少,相关硬件的接口是怎样的等等,那么企业的一切努力就都是盲目和短视的,后续的产品也无法得到有效积累、持续传承和不断优化。 正因如此,我们往往会看到这种情况:一些车企的某款产品比较成功,智能化效果很好,但是当下一代产品推出时却又变差了。在“软件定义汽车”的时代,随着数据的不断积累和软件的持续迭代,产品原本应该是一代更比一代强,但实际效果恰恰相反。其原因就在于,企业对一些根本性的问题,并没有想清楚、做明白。例如对软件有别于硬件的传承性不够重视,两代产品分别由不同的团队打造,而且集成的资源也不一样;同时更没有从整车架构的角度,尝试建立跨车型的软件系统。结果是每款新车的开发都要从零开始,完全没有积累和提升。 广义的操作系统:基于行业共识,推动生态搭建 赵福全:曹总,接下来让我们聊聊管理汽车软硬件的操作系统。由于硬件与软件都有各自的开发者,从相互协作的角度出发,这些开发者将与整车企业共同形成一个生态系统,也就是我们今天对话的主题“技术创新生态”。应该说,汽车产业原本就有技术生态,不过此前只是简单的线型结构,即由上游供应商、下游经销商、中间整车企业构成的汽车产业链。而现在情况正在发生变化,今后汽车技术生态将会有更多的参与方和创新者加入,并且呈现出相互交织的网状结构,形成涉及多个产业、领域和层面的汽车生态系统。那么,您觉得操作系统在这个生态系统中会起到什么作用呢? 另外,企业又应该如何搭建技术创新生态呢?我想可能需要从最基本的参与方即整车企业开始迈出第一步。不过,不少车企的老总在和我交流时都曾表示,他们对于智能座舱、自动驾驶等都有一定的了解,但是并不清楚应该怎样建设技术生态系统。这恐怕并非少数人的困惑,整个行业对这个问题的理解也还比较模糊。曹总,您能否分享一下自己的看法? 曹斌:赵院长,您的第一个问题是关于汽车操作系统的作用。实际上,操作系统有狭义和广义之分。最狭义或者说最底层的操作系统是Linux等微内核操作系统,这些系统能够确保芯片等核心硬件都能正常运行起来,并完成包括内存管理、算力调度等最基本的工作。这也是我们通常所说的传统操作系统所起到的作用。 还有更广义或者说更高层面上的操作系统,这些操作系统集成了体现产品核心属性的一系列重要软件,能够让汽车产品本身有效运行起来。例如有些车企建立了几千人的独立软件公司,负责自己旗下所有车型的软件开发。这个软件公司提供的各种软件,既包括操作系统内核,也包括各种中间件甚至是应用软件,都体现着该企业的品牌内涵与产品特性。我觉得,这些软件的集合就是该车企的操作系统。 也就是说,广义的操作系统是跨车型、分层级、高度复杂的集成软件包。而这样的操作系统未来要想适应不同供应商和不同硬件的切换,就必须能够通过标准化的软硬件接口,与全行业的资源互动。这就涉及到您刚才提到的第二个问题——技术创新生态应该如何搭建。 比如,车企可以定义一个摄像头的接口及数据格式。但如果供应商只是针对这家车企的要求而研发了特定目的的专属摄像头,那么对该车企来说,是很难用其他摄像头予以替换的,因为其软件根本无法调用新的摄像头;同时其他车企想选用这款摄像头也非常困难,因为其软件很难与之匹配。而汽车上还有很多硬件,远不只是摄像头,像雷达、雨刷、车灯等等。为此,整车企业就不得不与涉及到的每家供应商沟通,约定相关硬件的接口。在这种情况下,企业根本无法获得全行业生态资源的支持;反过来讲,汽车产业的生态系统也就无法形成。 要改变这种情况,企业必须考虑自己定义的硬件接口、组件形态和架构模式,能否成为行业的共同理解?所谓共同理解,就是很多家整车企业和供应商都认同的标准或规范,这样各家企业就可以应用各自的先进技术,分别开发各自的优秀产品,最后把这些产品组合起来就得到了一辆汽车。这种结果就是生态效应的体现,即每个参与者都在共同的标准下,有效分工、相互协作,专注于软硬解耦后各自负责的技术和产品,为最终的整车产品提供有效支持。 由此可见,未来汽车技术生态的形成有一个前提:那就是行业对于整车架构、软件分层和接口规范等形成基本统一的普遍共识。当然,这个共识并不是一成不变的。例如接口标准是基于当前的硬件情况定义的,而未来产品会有新要求、硬件会有新进步、整供关系也会有新变化,所以接口标准也需要与时俱进、不断完善。反过来讲,也只有随着生态的不断发展、企业的不断实践,业界对于分层级、分模块、分部件的产业分工和协作形态,才会有越来越清晰和一致的理解,而这正是汽车技术生态或者说开发者生态的构建过程。 手机开发者生态像草原,汽车开发者生态像森林 赵福全:现在大家也在探讨,汽车开发者生态会不会发展成像手机开发者生态那样?我们知道在手机生态中,有为数众多的与手机行业并无深度耦合关系的开发者,包括小公司甚至是个人,他们独立于手机厂商,自行开发软件,然后在多款手机上广泛应用。未来在汽车开发者中也会有这样的小公司或个人吗?他们是否也可以不与车企直接联系呢? 曹斌:我个人认为,在汽车行业要出现这样的图景还非常遥远。至少在产业变革的初期或者说前半段,汽车开发者生态应该还是一个由企业构成的、相对有组织的生态。 我想可以做个比喻来说明手机与汽车生态的区别:手机开发者生态就像是草原,软件有大有小,参与者数量庞大。既有像腾讯微信这样的大应用,也有很小的工具软件或者游戏软件。一些小软件或许只是由两三个人开发出来的,也能非常流行。这就是草原上野蛮生长的生态模式,参与者各自努力,互不影响。出现也好,消失也好,完全是随机的。 而汽车开发者生态更像是森林,至少目前是这样,我觉得今后相当长的一段时间内可能也还是这样。森林生态是一簇一簇的,每个参与者或小群体都有自己的组织,并且为了生存和发展彼此合作和博弈。因此,森林的竞争要比草原的竞争更激烈,同时也更容易形成某种秩序。众多参与者会在共同构建的组织中,通过共同认可的商业关系实现相互合作。相对而言,这更像是PC电脑的生态,但会比PC生态更有秩序、也更丰富。 至于未来会不会出现个人开发者,现在还很难判断。毕竟汽车应用软件开发有很高的门槛:一方面,由于涉及到个人以及车辆安全,因此对产品的可靠性要求非常高,要得到认证远不像手机那么容易;另一方面,其涉及到的知识体系也非常复杂。比如在软件开发过程中,我们可以把数据抽象化,但仍然需要理解数据背后的逻辑,为此就必须掌握相关知识、接受专业训练。显然,这两个门槛对于个人以及小团队的开发者来说,是很难跨越的。 不过需要强调的是,这并不意味着个人不能参与汽车产品开发。未来汽车的定制化开发将使产品真正具备满足用户个性化需求的能力,即实现所谓“千车千面,千人千面”,这也是本轮汽车产业变革的必然结果。对企业来说,当然希望自己造出来的汽车产品能够与用户的喜好充分契合,而基于用户的需求来定义汽车产品的属性、场景与行为模式,无疑是最佳途径。为此,今后企业一定会通过大数据分析、人机交互等手段,让广大用户都参与到汽车产品开发的过程中来。 当然,获取并满足用户个性化需求的工作本身是非常专业的,且涉及到不同层级的各种软硬件,还是应该交给专业化的公司来完成,这也是东软睿驰致力于做好的工作。目前我们正和一些车企合作构建相关的系统,让用户可以通过手机或车机系统,以人车交互的方式,对车辆功能及行为模式进行越来越多的定制;即便在车辆交付之后,用户还可以自主进行一些服务的组合,使车辆具备新的功能和特性。这套系统我们正在加紧开发中,预计明后年就会在一些车型上搭载亮相。我认为,这是个人参与汽车生态更好的一种方式。 汽车定制化的前提是确保没有功能安全风险 赵福全:让用户有更大的自由度参与汽车产品开发,从而把体验做到极致,这是我们最期待的产业变化之一。不过我感觉,您对此的看法并不是太乐观。您认为车辆行驶会涉及到很多安全问题,无论是硬件还是软件,都有比手机高得多的要求或者说门槛,这无疑是不争的事实。但是那些与安全并无强相关性的功能呢?比如天窗、空调、车内灯光等与用户体验直接相关的部分,不能让用户直接参与相关应用软件的开发吗? 曹斌:在汽车领域有一个专业术语叫功能安全,即某个功能不允许造成伤害,或者说必须避免由于功能失效或不当使用,导致车内驾乘者或车外人员受到伤害。事实上,汽车上几乎所有能动的部件,像车窗、天窗、座椅等,都属于功能安全件。因为一旦出现故障、失效或者操作不当,都可能会造成严重后果。 赵福全:功能安全更多是从部件质量和可靠性的角度来思考的。而用户可以直接进行个性化定制的功能,肯定不会与功能安全冲突。比如我在车里吸烟的时候,天窗就自动打开。同时,用户需求又是多样化的,可能有的用户需要这个功能,有的用户却不需要,甚至喜欢相反的功能—当我在车里吸烟时,反而要把天窗关闭。 说到底,保障功能安全是企业的责任。那么,企业为什么不能在产品可靠性开发和验证的过程中,把工作做得更好更充分,从而为用户提供个性化定制的更大空间呢?至少应该确保硬件的可靠性不会掣肘软件开发者,或者说不会影响“软件定义汽车”的可能性与自由度。 如果那些对用户体验有较大影响的功能件,都只能按照此前的传统方式或者通过简单的人机交互来开发,而不能让用户按照自己的偏好和体验进行个性化定制和二次开发,这是不是会阻碍未来汽车自我进化能力的充分发挥?也背离了“汽车更理解人”的终极追求呢?而如果是担心用户的专业度不够,那企业为什么不能搭建相应的平台,让用户通过这个平台完成个性化开发,再由企业进行测试、验证及批准呢? 曹斌:您刚才提到的用户需求,比如只要车内有人吸烟,天窗就自动打开;或者外面下雨了,天窗就自动关闭。我觉得这样的功能应该由车企提供,并不需要用户自行开发。 而接下来您谈到的实际上是产品开发边界的问题,这也是一个非常有挑战性的话题。即用户可以参与汽车产品开发的边界到底设置在哪里合适?目前很多整车企业都在进行这方面的探索,并尝试构建相应的能力。这种能力的基本逻辑是:通过硬件及其功能的标准化,让用户可以进行一定的定制化选择,并形成适宜的开发方法。 在这个过程中,软件系统也需要进一步提升,我们现在就在帮助一些车企构建这样的体系、方法和能力。比如呈现给用户一个非常易懂的图形化环境,有点像搭积木一样让用户进行功能选择和组合。东软睿驰正在开发这类软件系统和平台,在确保车辆安全的前提下,让用户在手机端或者车机端通过很简单的操作来获得想要的服务。同时,系统还会把用户在某种场景下启动了某个功能记录下来,作为后续的优先选项。我认为,这种交互环境在未来两三年内就能实现了。 需要明确的是,用户选择的组合本身并不是一个应用。或者说,真正的组合应用和功能实现还需要后台系统的一系列支持。而且能够罗列出来,允许用户定义的场景、功能与服务组合,一定是确定没有安全风险的。这可能会令大家略感失望:原来用户的定制化空间并不是随心所欲的。但这是造车必须遵守的基本原则,即汽车上所有新出现的组合,都必须是被验证过的,以免带来安全隐患。换言之,汽车的行为模式及其结果一定是可以预见的,如果不可预见,那就不该让用户进行选择。 汽车定制化:让用户的选择空间更大、操作更简单 赵福全:我倒觉得,汽车上最终肯定也会出现很多类似手机上的应用软件,可以把一些直接影响体验的功能组合起来。例如我自己最清楚空调风怎样吹才舒服,或者我想把空调吹风的方式与播放的音乐组合起来,这些都是用户在用车过程中的个性化需求,在汽车开发阶段是没办法预先设定的。同时,企业可以选择那些并不涉及汽车安全的功能向用户开放。反过来讲,如果这些功能都不向用户开放,或者说没有把相关的能力准备好,那未来的汽车产品也就和现在的汽车产品差不多了。我们交流到这里,感觉您作为软件专家,好像比我这个老汽车专家更保守一些? 曹斌:我认为,这将是一个渐进式的过程。等到个人用户都可以开发应用软件来控制汽车空调时,就意味着车辆的软件系统已经发展到了相当高的水平。而要达到这样的水平,还需要长时间的不断积累、迭代和优化。在此期间,可能会出现一批独立的汽车应用开发团队或组织。他们将提供一些标准化的工具,让普通消费者也能深度参与到汽车产品的应用开发中来,然后再把开发好的应用软件递交给车企,由车企确保软件的安全性、可靠性和质量。 对于这样一种模式,我个人觉得并不是保守。一方面,汽车上的大部分功能还是应该由车企负责实现;另一方面,能够交给用户选择的部分,当然要尽可能地开放,让用户进行选择。但是这种定制化应该以便捷的方式,通过人车交互来实现。我认为,这才是汽车以更高的智能来理解人的体现。因为一个高度智能化的系统,不应该要求用户自己懂编程,自己开发软件,甚至还要考虑软件在汽车上的验证,然后才能定制化,这样就太麻烦了,又何谈智能呢? 未来汽车的智能化,特别是所谓的理解人,一定是汽车产品高度复杂、功能极度丰富,使汽车企业能够最大限度地为用户提供其可能需要的服务,或者呈现出最贴近用户需求的属性;同时,汽车在使用过程中还能不断进化和发展出新的服务和属性。而在用户端,则应该是越简单、越方便越好。 赵福全:这里讲到了汽车定制化的核心问题,也是很多人的认识误区所在。大多数人对于定制化的理解,就是要把这种开发能力向个人用户开放,因为用户的个性化需求是千差万别的,车企不可能在产品开发阶段就满足每一个用户的不同需求。而曹总觉得,用户需要的是能够自主选择的空间,而不是要自己去做软件开发。这意味着车企需要基于对用户需求的理解,并充分考虑车辆功能安全,来决定究竟为用户提供哪些可供定制的选项;同时,车企还要形成与用户有效互动以及实现用户所选组合的能力。如果做到了这一点,企业就可以帮助用户进行定制化开发,从而满足用户的个性化需求。至于相关应用软件是否交由用户个人来开发,其实无关紧要,更不应该成为企业是否具备定制化能力的衡量标准。我认为,这是非常重要的一个观点,也是刚才这段深度交流的一大成果。 曹斌:我觉得最关键的是,未来汽车一定是可以进化的,其软件系统是可以不断更新的,这样汽车才能越来越理解人。为此,汽车企业一要充分利用更多的数据,以精准识别用户需求;二要在后台搭建一个具有极强协同开发能力的团队,这样在理解了用户需求之后,企业才能快速做出反应,让用户感受到汽车越来越智能。从这个意义上讲,基于软件系统的智能化升级是今后汽车产业发展的一条主线。 本文转载自《凤凰网汽车》 |
上一篇:赵福全对话曹斌(上):汽车开发的颠覆性革命 下一篇:赵福全对话曹斌(下):破解汽车持续进化困境 |