DER PARADIGMENWECHSEL IN DER AUTOINDUSTRIE UND Die Geburt DER CYBERTECH TIERS

Es ist kein Geheimnis, dass die Automobilindustrie gerade einen Paradigmenwechsel durchläuft. Dieser wird maßgeblich von der Digitalisierung und veränderten Konsumentenwünschen getrieben. Der Wandel ruft zudem Quereinsteiger aus der Tech-Industrie auf den Plan, die zunehmend die Standards entwickeln, an denen Kunden auch die Autoindustrie messen. Autohersteller und Zulieferer sind deshalb gezwungen, von einem fahrzeugzentrierten Ansatz auf einen fahrerzentrierten Ansatz umzuschwenken und ihren Kunden das bestmögliche Mobilitätserlebnis zu bieten.

Wir leben heute in einer vernetzten Welt. Das Internet ist in unserer Gesellschaft omnipräsent und hat einen Verbrauchertypus hervorgebracht, der ständig online ist und nach vernetzten und personalisierbaren Produkten verlangt. Erinnern Sie sich noch an die ersten Mobiltelefone? Diese begeisterten die Menschen mit der Möglichkeit, von überall aus telefonieren zu können. Nur wenigen war bewusst, dass dies der Anfang einer neuen Ära sein wird, die schließlich das Smartphone hervorbrachte – eine Art Taschencomputer, der heute im Mittelpunkt unseres Alltags steht und die Rolle einer Kamera, eines mobilen Büros und vieler anderer individueller Anwendungen übernimmt.

Dieses veränderte Konsumentenverhalten hat auch Auswirkungen auf die Autoindustrie: Der Fahrer wird zum Kunden für Services und Apps. Autos sind nicht länger nur ein Transportmittel von Punkt A nach Punkt B, sondern Teil eines Komplettpaketes an Dienstleistungen, das es individuell auf die Kundenbedürfnisse anzupassen gilt. Die Bedürfnisbefriedigung des Fahrers und der Passagiere steht nun wesentlich stärker im Mittelpunkt – wesentlich weniger das Auto selbst.

Laut einer Studie von McKinsey würden 36 Prozent der Autofahrer sofort die Automarke wechseln, wenn ihnen woanders bessere digitale Services angeboten würden. Der Wert eines Autos bemisst sich künftig zu einem großen Teil an seinem Infotainmentkomfort, an seiner Software sowie seinen Upgrades. Die Autohersteller haben daher längst damit begonnen, diese Bedürfnisse zu adressieren, wie beispielsweise Daimler mit seinem runderneuerten Infotainment-System MBUX, das mehr als 50 Funktionen „over the air“ updaten und anpassen kann.

Zwar sind die heutigen Autos intelligenter und vernetzter als die Generationen zuvor, doch das technologische Potenzial moderner EE-Architekturen wird noch lange nicht vollends ausgeschöpft. Von Autos wird allgemein erwartet, dass sie über Jahre hinweg zuverlässig funktionieren, doch gleichzeitig wird das Gesamtsystem „Auto“ immer komplexer. In einem aktuellen Premium-Fahrzeug sind bis zu 150 elektronische Steuergeräte (ECUs) verbaut, die jeweils unterschiedliche Funktionen wie Bremsen, Türschlösser, Servolenkung und vieles mehr steuern. Jede neue Funktionalität wird in einem solchen System über ein weiteres Steuergerät realisiert, das dann wiederum mit allen anderen Komponenten verkabelt und zusammenarbeiten muss. Die Folgen sind höhere Komplexität und höhere Kosten, ganz zu schweigen von noch mehr Kabelsalat, den es im Auto unterzubringen gilt. Wenn man hier etwas updaten, dem Auto eine Funktion hinzufügen will, muss man in die Werkstatt und das Steuergerät und die Fahrzeugkonfiguration ändern, sofern dies grundsätzlich möglich ist.

 

 

Für jede neue Funktion ein neues Steuergerät zu entwickeln, zu testen und in alle Varianten eines Fahrzeugmodells zu integrieren, ist nicht nur umständlich, sondern auch risikobehaftet und zeitlich intensiv in der Qualitätssicherung. Hersteller vertrauen auf ein komplexes und weit verzweigtes Netzwerk aus Lieferanten und Partnern, die weltweit zusammenarbeiten. Ein einzelner Engpass kann die Produktionslinien komplett stilllegen. Ein aktuelles Beispiel ist der Mangel an Mikrochips, der Automobilhersteller auf der ganzen Welt zu Kurzarbeit und Produktionskürzungen zwingt. Allein der VW-Konzern konnte deswegen in China im Dezember 2020 etwa 50.000 Autos weniger produzieren.

Der heutige Prozess ist komplex und praktisch nicht skalierbar. Das Problem wird dadurch verstärkt, dass auch in der Fahrzeugentwicklung die Time-to-Market verkürzt werden muss. Die Branche ist daher auf der Suche nach einer flexiblen und skalierbaren Plattform, die es ermöglicht, Updates günstig, schnell und „over the air“ zu implementieren, ohne dass das Fahrzeug dazu in die Werkstatt muss oder einzelne Bausteine jedes Mal neu qualifiziert werden müssen.

Diese drei Herausforderungen machen die Neuordnung der Lieferkette notwendig:

• Kundennachfrage – Kein Anbieter wird zukünftig alleine in der Lage sein, für jeden Bereich eine „Best of Breed“-Lösung anzubieten und damit alle Kundenwünsche zu erfüllen.
• Software-Fähigkeiten – OEMs sind Experten im Bau von Fahrzeugen, aber nicht notwendigerweise in der Softwareentwicklung. Zwar investieren viele Hersteller derzeit Milliarden in neue IT-Projekte und eigene Software-Organisationen (z.B. Car.Software Org von VW und MBition von Daimler), doch IT-Kompetenz lässt sich nicht über Nacht aufbauen. Software gehörte bislang nicht zum Kerngeschäft, der Nachholbedarf ist entsprechend groß. Deshalb gewinnen Software- und Tech-Dienstleister in der Lieferkette zunehmend an Bedeutung.
• Kooperation – Elektroantriebe setzen sich weiter durch und elektrische Plattformen sind aufgrund der spezifischen Eigenschaften des Elektromotors komplett anders aufgebaut als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren. Dies erfordert einen Wandel in der Zusammenarbeit zwischen OEMs und Zulieferern. Schon in der Designphase ist eine enge Kooperation unerlässlich, um die nahtlose Integration von Hard- und Software sicherzustellen.

Ohne Frage steht die klassische Lieferkette vor einer Revolution. Automobilhersteller, Zulieferer und der Aftermarket haben jetzt die große Chance, ihre Zusammenarbeit auf eine neue Stufe zu heben. Die Frage ist, wie kann man diese Kooperation möglichst effizient gestalten?

Geschäftsmodelle unterliegen einem kontinuierlichen Wandel. Wer sich nicht ebenfalls wandelt, und damit die Bedürfnisse der Kunden nicht mehr erfüllt, verschwindet vom Markt. Die Automobilindustrie steht vor einem solchen Wandel und versucht mit aller Kraft, ihr Geschäftsmodell in das Zeitalter der Elektrifizierung und Digitalisierung hinüberzuretten.

Neue Player drängen auf den Markt

Der Wandel ruft zudem neue Player wie Tesla oder Chinas Elektrochampion BYD auf den Plan. Diese fordern die alteingesessenen Hersteller heraus, indem sie immer neue E-Modelle mit adaptierbaren Funktionen auf den Markt bringen, die bei den Kunden gut ankommen und konsequent neu entwickelt wurden. Während die etablierten Autobauer noch mit dem Wandel zur E-Mobilität beschäftigt sind, nimmt die neue Konkurrenz bereits die nächste technologische Disruption vorweg und stellt die Software in den Mittelpunkt der Fahrzeugentwicklung.

Tesla ist vertikal stark integriert und fertigt wesentliche Komponenten selbst, beispielsweise den Antriebsstrang und die Batterie. Auch große IT-Player wie Apple verfolgen diese Strategie seit Jahren und stellen auf diese Weise erfolgreich Innovation und ein intensives Kundenerlebnis sicher. Die Autoindustrie hingegen lagert traditionell sehr viele Teilaufgaben an spezialisierte Unternehmen aus. Die Aufgaben in der klassischen Lieferkette werden für das softwaredefinierte Auto der Zukunft neu verteilt werden müssen

Software als neues Kerngeschäft

Die aktuelle EE-Architektur hat ihre Skalierbarkeitsgrenze erreicht. Neue Funktionen über weitere Steuergeräte zu realisieren, ist weder technologisch noch von den Kosten vertretbar. So etwas löst man heute wie Tesla – per OTA-Update. Jen-Hsun Huang, Chef des Chipherstellers Nvidia, prophezeit, dass Autohersteller schon in wenigen Jahren nicht mehr am Verkauf ihrer Fahrzeuge verdienen, sondern hauptsächlich an Diensten und Funktionen, die über Software bereitgestellt werden.

Hochgeschwindigkeits-Computing im Bordnetz

• Stand heute: Steuergeräte sind auf eine oder wenige spezifische Aufgaben ausgelegt und verfügen nur über begrenzte Rechenleistung, was in modernen Fahrzeugen eine entsprechend hohe Anzahl von ihnen notwendig macht.
• Verbesserung: Die Konsolidierung von Hardware-Komponenten zu einer flexiblen Plattform ermöglicht die Optimierung für verschiedene Anwendungsfälle, bis hin zu FPGAs und dedizierten Hardware-Ressourcen
• Anwendungsfall: Die Funktionalitäten vieler Legacy-ECUs lassen sich auf wenigen hochperformanten Computing-Units zusammenfassen und dadurch viele Steuergeräte und deren Verkabelung einsparen.

Ethernet: Know-how und verfügbare Lösungen

• Stand heute: Begrenzte Bandbreite und ein hoher Verkabelungsaufwand zur Kommunikation aller Komponenten untereinander
• Verbesserung: Ein Ethernet-Backbone erhöht die Netzwerkbandbreite deutlich und ermöglicht damit eine zuverlässige und schnelle Signalverarbeitung. Zudem kann die Komplexität heutiger Kabelbäume erheblich reduzieren werden.
• Anwendungsfall: Hohe Bandbreiten sowie schnelle und störungsfreie Signalübertragung sind beides Grundvoraussetzungen für ADAS-Anwendungen.

RESILIENZ – Ausfallsicherheit und Robustheit durch Software- und Hardware-Architektur der nächsten Generation

• Stand heute: Keine Redundanz. Es gibt einfach zu viele Steuergeräte im Auto, um für jede Funktionalität ein Backup zu erstellen. Ein defektes Steuergerät kann sich daher auf die Sicherheit des gesamten Fahrzeugs auswirken.
• Verbesserung: Hochleistungs-Computer bieten Redundanz je nach Bedarf. Weniger Komponenten erhöhen die Ausfallsicherheit und Fehlfunktionen betreffen nur einzelne Softwarekomponenten.
• Anwendungsfall: Funktionalitäten werden durch Echtzeit-Redundanz von einem Steuergerät auf ein anderes Steuergerät kopiert. Die Kernfunktionalität bleibt somit auch bei einer Störung weiterhin vorhanden.

Mit Hilfe der Cybertech Tier kann sich die Automobilindustrie wieder auf ihre traditionellen Stärken konzentrieren. Den meisten Autoherstellern und Zulieferern fehlt das technologische Know-how, um disruptive Technologien selbst zu entwickeln und zu implementieren. Die dazu notwendigen Kompetenzen und Kapazitäten intern aufzubauen ist ein langwieriger und kostenintensiver Prozess und hemmt die schnelle und effiziente Fahrzeugentwicklung.

Stattdessen können OEMs und Tier-1s auf professionelle externe Unterstützung durch die Cybertech Tier setzen. Denn der Geschäftszweck dieser Firmen ist eben gerade die Entwicklung und Implementierung der besten Technologien. Zu diesen Technologie-Lösungen können viele Zulieferer einen Teil beitragen, der von einem anderen Zulieferer produziert und wiederum vom nächsten Zulieferer implementiert wird. Damit wird ein Ökosystem mit vielen unterschiedlichen Partnern geschaffen. Tier-1s liefern nicht länger gegen Spezifikation eine Gesamtlösung als „Blackbox“ an den OEM, sondern fungieren als Integrator eines gemeinsamen Lösungsangebots. Die klassische Wertschöpfungskette bricht hier ein Stück weit auf und mit ihr die Beziehungsgeflechte zwischen den Akteuren auf diesem Markt.

Der OEM liefert nach wie vor die Spezifikationen und das Fahrzeugdesign, während die First-Tiers zum Anbieter auf mehreren Ebenen werden, aber eben nicht mehr für ein gesamtes Steuergerät. Beide können sich aber darauf verlassen, dass ihnen Unternehmen der Cybertech Tier die jeweils besten Lösungen und Kerntechnologien für schnelles Computing, Ethernet, zonale Architekturen, Cybersicherheit und dergleichen mehr liefern.

Bislang war es in der Automobilindustrie üblich, ein Fahrzeug drei bis vier Jahre lang zu entwickeln und dann sechs bis acht Jahre lang zu verkaufen. Diese langen Modell- und Entwicklungszyklen werden immer mehr zum Problem, denn in der heutigen Zeit altern Produkte immer schneller. Der Kunde verlangt in seinem Auto jedoch stets die neuesten Infotainment-Funktionen oder Assistenzsysteme.

Vorteile für die Fahrzeughersteller

Alle Autohersteller streben eine Konsolidierung ihrer Hardware an, aber der Weg dorthin ist oft noch unklar. Die folgenden vier Schlüsselbereiche sind deshalb besonders wichtig:

• Pre-Development-Projekte: OEMs können hier verschiedene Lösungen aus der Cybertech Tier bereits in der Vorentwicklung kennenlernen und ausgewählte Anbieter mit ihren bevorzugten Tier-1s zusammenbringen
• Zugang zu Spitzentechnologie: OEMs müssen für die nächste Fahrzeuggeneration deutlich mehr Rahmenbedingungen aus der Hardware- und Softwareperspektive vorgeben und dabei auf die neuesten Technologien zurückgreifen können.
• Funktionsübergreifendes Arbeiten: OEMs können direkt mit Cybertech-Anbietern zusammenarbeiten und gemeinsam ihre Ideen in maßgeschneiderten Lösungen umsetzen.
• Ganzheitlicher Ansatz: OEMs können verschiedene Einzellösungen zu einem „Best of Breed“-Gesamtpaket kombinieren, das von Grund auf sicher ist und alle Kundenwünsche erfüllt.

Natürlich werden die Hersteller nicht von heute auf morgen alles komplett revolutionieren. Die Partnerschaft mit der Cybertech Tier verschafft ihnen jedoch genug Luft, um den Fokus rechtzeitig auf die Kernkompetenzen zu legen, die zur Entwicklung moderner Fahrzeuge notwendig sind.

Vorteile für Systemlieferanten

Zulieferer werden zu Gestaltern des Wandels. Insbesondere in den folgenden drei Bereichen können Cybertech-Anbieter die Automobilzulieferer entscheidend unterstützen:

• Ausgestaltung der EE-Architektur: Durch die Partnerschaft mit der Cybertech Tier werden Zulieferer früher in den Entwicklungsprozess einbezogen und erhalten größere Entscheidungsfreiheit. So können sie gegenüber den OEMs bereits fertig entwickelte und implementierte Lösungen anbieten. Das macht sie zu einem vollwertigen Partner für die Mobilität der Zukunft.
• Neue Märkte: Tier-1-Zulieferer können in ihrer Rolle als Integrator der neuesten Technologien auch Marktanteile in ganz neuen Abnehmerbranchen hinzugewinnen, beispielsweise der Luftfahrtindustrie
• Zugang zu Spitzentechnologie: Tier-1-Zulieferer erhalten durch die Cybertech Tier Zugang zu neuen Technologien. Sie können damit an Ausschreibungen teilnehmen, für die sie sonst nicht qualifiziert wären.

Für Hersteller und Zulieferer ist die Cybertech Tier die Eintrittskarte zur Mobilität der Zukunft und den damit verbundenen Umsatzpotenzialen durch Vernetzung und digitale Dienstleistungen.

OEMs müssen heute neue Bedürfnisse adressieren. Die Cybertech Tier verschafft ihnen genug Freiraum, um den Fokus rechtzeitig auf die Kernkompetenzen zu legen, die zur Entwicklung moderner Fahrzeuge notwendig sind. Mit den in Software gegossenen Funktionalitäten drängen neue Player auf den Markt und sowohl Zulieferer als auch Hersteller investieren gerade Milliarden in ihre Softwarekompetenz. Die Digitalisierung verändert bestehende Geschäftsmodelle und mit ihnen die Beziehungsgeflechte zwischen den Akteuren auf diesem Markt.

Unternehmen der Cybertech Tier können sowohl die OEMs bei der Erstellung von Spezifikationen in der Vorentwicklung unterstützen als auch First-Tiers mit den notwendigen Kompetenzen ausstatten, um die Anforderungen der OEMs erfüllen zu können.

Die Cybertech Tier ist damit weit mehr als einfach nur eine weitere Ebene im bereits komplizierten Geflecht der automobilen Lieferkette. Die Cybertech Tier ist für Hersteller, Zulieferer und Aftermarket vielmehr die Eintrittskarte zur Mobilität der Zukunft und den damit verbundenen Umsatzpotenzialen durch Vernetzung und digitale Dienstleistungen. Die Wertschöpfungskette hat sich bereits verändert. Die Zeichen der Zeit zu unterschätzen, bedeutet eine deutsche Schlüsselindustrie aufs Spiel zu setzen.

GuardKnox ist ein Technologie- und Engineering-Unternehmen, das sich auf EE-Lösungen für Fahrzeuge von heute und morgen spezialisiert hat. Als führender Cybertech-Tier-Anbieter für die Automobilindustrie unterstützt GuardKnox OEMs, First-Tiers und den Aftermarket bei der Entwicklung von sicheren, softwaredefinierten und serviceorientierten Fahrzeugen der nächsten Generation. Die sicheren, flexiblen und skalierbaren Lösungen von GuardKnox ermöglichen erweiterte Konnektivität, zonale E/E-Architekturen, gehostete Anwendungen, High-Speed-Routing (einschließlich Netzwerkwiederherstellung und Service-Discovery-Funktionalitäten) und Fahrzeugpersonalisierung.

Durch eine Partnerschaft mit GuardKnox können Hersteller, Zulieferer und der Aftermarket die Wünsche ihrer Kunden nach Fahrzeugen mit neuesten Technologien und App-Funktionalitäten erfüllen.

Das Unternehmen verfolgt einen für die Automobilindustrie völlig neuartigen Ansatz, der von der militärischen Luftfahrt inspiriert ist und bereits in mehreren Technologiepatenten registriert ist. Die langjährige Erfahrung des GuardKnox-Gründerteams mit militärischen Systemen wird damit konsequent für zivile Anwendungen weiterentwickelt und angewendet.

Die aktuellen Herausforderungen rund um automobile EE-Architekturen ähneln Problemstellungen, die das Team von GuardKnox in verschiedenen Projekten des israelischen Militärs erfolgreich durch Trennung der Funktionalität von der Hardware und die Implementierung einer zonalen Architektur lösen konnte. Die patentierte serviceorientierte Architektur (SOA) erlaubt es, jeden Domain-Controller und jedes Gateway als fahrzeugweite Computing-Plattform zu betreiben.

Das Unternehmen ist in Israel beheimatet und unterhält Niederlassungen in Deutschland und den USA.