Mobilität wird software-gesteuert

Software definiert die Automotive-Landschaft neu

28. November 2022, 14:46 Uhr | Autor: Aditya Pathak, Redaktion: Irina Hübner
Software-gesteuerte Mobilität ist die Zukunft.
© AdobeStock

Das Steuersystem eines Fahrzeugs wird zunehmend durch Elektronik und Software ersetzt. Diese Entwicklung betrifft nicht nur die Kernfunktionen des Steuersystems, sondern auch Prüfung, Wartung und Lifecycle Management. Heute dirigiert Software die Gesamtheit der Fahrzeugentwicklung und -nutzung.

Um den Einfluss von software-gesteuerter Mobilität auf den Betrieb und das Kundenerlebnis zu verstehen, sollten diese Bereiche auf drei Ebenen betrachtet werden: im Fahrzeug, um das Fahrzeug herum und darüber hinaus.

Das Fahrzeuginnere

Im Inneren des Fahrzeugs bringt ein elektrischer Antrieb die Software-Steuerungen und alle damit verbundenen Systeme, sowie digitale Cockpits und teil- oder vollautonomes Fahren mit sich.

Dabei bilden vernetzte Systeme eine Brücke zwischen der Software innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs. Verbraucher können damit einfach und schnell, ihr Auto an ihre individuellen Bedürfnisse und Anforderungen anpassen. Darüber hinaus ermöglichen vernetzte Systeme umfassendere Verwaltungsmöglichkeiten im Bereich der kommerziellen Flotten und auf dem Shared-Mobility-Sektor.

Doch der Einfluss von Software hört nicht im Fahrzeuginneren auf: Vielmehr geht ihre Reichweite weit darüber hinaus – dies hat wiederum Auswirkungen auf Akteure in Bereichen wie Versicherung, Stadtplanung, Nachhaltigkeit, Werbung, Gesundheit und Gastgewerbe.

Die Software in den einzelnen Ebenen muss in der Lage sein, mit verschiedenen elektrischen und mechanischen Komponenten und Sensoren zu interagieren sowie gleichzeitig die Daten- und Fahrzeugsicherheit zu gewährleisten. Diese Verschmelzung aus verschiedenen Anforderungen ist hochspezialisiert und branchenspezifisch – und schafft einen neuen Bereich für Fahrzeugdesign und -technik. Dabei ist es notwendig, diese Spezialisierung an einem Ort und in großem Umfang zu managen. OEMs müssen ihre Ökosysteme entsprechend erweitern und ihre Ansprüche gegenüber den beteiligten Akteuren erhöhen.

Herausforderung: Software wird immer komplexer

Die aktuellen software-definierten Fahrzeuge (auch Software-defined Vehicle) laufen auf Basis von mehr als 100 Millionen Code-Zeilen. Ähnlich wie das Smartphone, müssen sie regelmäßig aktualisiert werden.

Anders als bei Smartphones sind bei Autos jedoch Menschenleben in Gefahr, wenn Updates nicht ordnungsgemäß geschrieben, getestet und bereitgestellt werden. Für OEMs ist die Sicherheit der Verbraucher bereits seit Langem geschäftskritisch. Software-basierte Systeme kommen jedoch mit umfangreichen und komplexen, erforderlichen Updates daher – und stellen OEMs damit vor signifikante Herausforderungen.

Die stetig wachsende Software-Datensätze zu supporten und zu warten, nimmt dabei so viel Zeit und Kapazitäten in Anspruch, dass Unternehmen nicht mehr damit hinterherkommen, Software tatsächlich zu entwickeln – dies führt wiederum zu fehlenden Fachkräften und Wissen, sowohl bei OEMs als auch bei deren Tier-One-Zulieferern.

Aber: Warum nimmt die Komplexität so sehr zu? Ganz einfach: Weil Mobilitätssoftware niemals nur in einem Silo verwendet wird. Vielmehr gibt es ein Ökosystem aus Prozessen und beteiligten Parteien:

Integrierte Prüfung und Validierung.

Tests müssen für alle möglichen Variationen aus Fahrzeugmarke, -modell, -jahr und -ausstattung durchgeführt werden. Dies stellt sicher, dass Updates auf Software- und Hardware-Ebene mit minimalem Geschwindigkeits- und Effizienzverlust durchgeführt werden. Letzten Endes gibt die Software den Befehl, die Hardware setzt aber das Ergebnis um.

Dabei reicht es nicht nur aus, zu überprüfen, ob ein Update für alle möglichen Fahrzeugvarianten ordnungsgemäß funktioniert. Vielmehr muss sichergestellt werden, dass alle unabhängigen Funktionen nach dem Update genauso funktionieren wie vorher. Dabei muss alles – von den Sicherheitslichtern über die Warnmeldungen im Armaturenbrett bis hin zu den Sensoren für die Erkennung von Unfällen und die Auslösung der Airbags – berücksichtigt werden.

Spezielle Labore für diese Art von Hardware-in-the-Loop-Tests sind unerlässlich, insbesondere für anspruchsvolle Anwendungsfälle wie fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme und Telematik.

Ebenso wichtig wie notwendig ist die Erstellung eines Update-Prüfprotokolls. OEMs sind so in der Lage, nachzuvollziehen, welche Funktionen oder Änderungen mit welchen Aktualisierungen einhergegangen und ob anschließend Probleme aufgetreten sind – dies ist besonders in den Bereichen Compliance, aber auch Verbraucherschutz und -vertrauen notwendig.

Vernetzte Lösungen

Vernetzte Lösungen bringen Dritte in den Software-Mix ein – und damit auch mehr Anforderungen. Flottenlösungen sind dafür ein Paradebeispiel: Betreiber wollen wissen, welche Fahrzeuge sich an welchem Standort befinden, wer sie mit welcher Geschwindigkeit benutzt, wie hoch ihr Kraftstoffverbrauch ist, welche Wartungsprobleme es gibt und welche Wartungsprognosen gemacht werden. All diese Daten müssen aggregiert und in einem Dashboard visualisiert werden – und jedes Software-Update muss die Kompatibilität mit solchen Systemen gewährleisten.

Versicherungen sind ein weiterer komplexer Fall: Hier werden Tools wie Onboard-Diagnose-Tracker und mobile digitale Videoaufzeichnungen eingesetzt, um den Preis für die Police festzulegen und erste Schadensmeldungen zu sammeln. Auf Verbraucherseite entstehen stetig neue Apps und Anbieter – darunter etwa Ladestationen, Fahrzeug-Entertainment, innovative Navigationslösungen zur Regulierung des Verkehrsflusses und vieles mehr.

Die Zahl und Komplexität der vernetzten Lösungen nimmt kontinuierlich zu. Autohersteller sollten deswegen in eine maßgeschneiderte Plattform für vernetzte Fahrzeuge investieren. Darüber sind sie in der Lage, die Kommunikation und die E-Entwicklung für die Funktionen im Fahrzeug sowie kundenspezifische Anwendungen für ein besseres Nutzererlebnis zu verwalten.

Digitale Sicherheit und Datensicherheit

Im Laufe der Zeit haben sich die Automobilhersteller auf unterschiedliche Teilsysteme verlassen, um ein voll funktionsfähiges, software-definiertes Fahrzeug herzustellen. Dies führt zu unzähligen Problemen bei der Code-Entwicklung und -Implementierung, aber auch bei Sicherheit und Compliance. Jedes neue System, jeder Austausch und jede Verbindung führt zu Millionen von Code-Zeilen, die getestet, debuggt und vor Cyber-Angriffen geschützt werden müssen. OEMs, die keine durchgängige Software-Verwaltungsplattform einsetzen, erhöhen ihr Risiko der Datengefährdung und ihren Workload.

Das Product Lifecycle Management für Fahrzeuge war noch nie so komplex wie heute. Da jedes Jahr neue Fahrzeuge produziert werden und täglich Updates erforderlich sind, ist es von entscheidender Bedeutung, einen methodischen Weg zu finden, um deren Entwicklung, Prüfung, Verifizierung und Rückverfolgbarkeit zu unterstützen.

Skalierung eines Automotive-Software-Unternehmens

Um der Komplexität des neuen Automobilzeitalters gerecht zu werden, müssen Automobilhersteller Innovation, Risiko und Realität in Einklang bringen. Institutionelles Wissen und Branchenerfahrung fördern dabei ein starkes Wettbewerbsdenken. Jedoch: Um innovative Ideen zum Leben zu erwecken, sie zu monetarisieren und sicher zu verwalten, ist Software-Know-how erforderlich. OEMs müssen aus diesem Grund mit einem breiteren Partner-Ökosystem zusammenarbeiten. Die Auswahl der Partner erfolgt dabei basierend auf deren Möglichkeit, bestehende Talente zu ergänzen und neue Geschäftsmodelle zu ermöglichen.

Die Herausforderungen und Chancen der software-gesteuerten Mobilität sind generell ausgeglichen. Mit dem richtigen Partner-Netzwerk ist es jedoch möglich, Chancen voranzutreiben. Um die Zukunft des Verkehrs mitzugestalten, müssen Unternehmen diesen Ansatz verfolgen und umdenken.

 


Der Autor

Aditya Pathak
ist Vice President and Head of Cognizant Automotive, Transportation and Logistics Business Unit.

 

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