赵福全:新汽车落地之道——构建全新的产品开发模式
2022-11-14 关键词:产品开发 点击量:153

“新汽车具有全新概念、全新用途和全新属性,是一种全新的物种。必须构建全新的开发模式,才能有效打造。”

2022年10月26日,由NDE Automotive Group、盖世汽车主办,上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导,上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的2022第十届汽车与环境创新论坛暨第十四届全球汽车产业峰会上,世界汽车工程师学会联合会(FISITA)终身名誉主席。清华大学车辆学院教授、汽车产业与技术战略研究院院长赵福全发表了题为《关于“新汽车”开发模式的思考》的主旨演讲。


赵福全 世界汽车工程师学会联合会(FISITA)终身名誉主席,清华大学车辆学院教授、汽车产业与技术战略研究院 院长


【以下为演讲内容整理】

今天,我分享的主题是《关于“新汽车”开发模式的思考》。基于近几年的系统研究和思考,我将从新汽车及其生态的概念和内涵切入,与大家探讨新汽车究竟应该如何开发。特别是我想重点讲一讲,新汽车的生态化发展前景将使其开发模式发生哪些变化,以及这些变化会带来哪些挑战、又提供哪些机遇。


新汽车的全新概念、用途和属性


我之所以提出“新汽车”,并不是为了标新立异地制造新概念,而是因为新能源汽车、智能网联汽车或智能新能源汽车等现有概念都不足以表征新汽车的内涵,也都不足以反映汽车产业正在发生的革命性重构。事实上,新能源汽车代表的是汽车动力系统的改变,智能网联汽车代表的是赋予汽车更多网联和智能的技术,两者主要强调技术上的改变。而技术上的改变远不是本轮汽车产品变革、产业重构的全部。或者可以说,“新能源+智能网联”只是新汽车的必要条件,而非充分条件。

在我看来,“新汽车”将是基于数据具有自我进化能力的汽车产品。虽然名称里仍有汽车,但却具有全新概念、全新用途和全新属性,因此是一种全新的物种。未来新汽车一定是“产品+服务”的复合体,能为人类提供可移动的智能生活空间,而且其情感属性会逐渐强于交通工具属性,通过帮助人、解放人乃至理解人,最终成为人类的生活伙伴。

更进一步来说,新汽车需要新的生产要素、生产力和生产关系。首先,数据将成为新生产要素。如果说此前汽车主要由硬件和少量嵌入式软件构成,那么今后新汽车将涵盖大量软件,成为软硬件融合的智能机器。其原因在于,软件是使用数据的重要手段。其次,数据的采集、传输、存储、处理和应用等技术将成为新生产力。对于新汽车来说,这意味着必须形成硬件支撑、软件定义、数据驱动、场景主导、生态协同的全新能力,从而可以不断自我完善、进化和升级。最后,新生产力需要与之相匹配的新生产关系。如果生产关系的变革滞后,就会阻碍新生产力发挥作用。为此,我们必须面向新汽车探索全新的产业分工、生态建设、商业模式及体系变革。

在产业分工方面,早在五年前我就提出了“1+1+1”的产业发展模式,强调整供车企、ICT等科技公司和政府三方力量缺一不可,必须紧密协作、共同参与汽车产业生态建设。其中,前两者协作的目的在于,同时把硬件和软件打造好。但只是这样还不够,还需要政府发挥作用,包括建立法规标准体系、建设基础设施、推动测试示范、引导跨界协同等。唯有如此,才能打通“人-车-路-网-云-图”,让新汽车的社会价值得到最大程度的实现。

在生态建设和商业模式方面,新汽车将是一个生态型的产业,需要建设包括技术生态、应用生态与服务生态在内的完整生态系统;相应的,还需要形成依托生态进行整供合作及资源组合的新型商业模式。

在体系变革方面,从目标上讲,整车企业需要更强调集成能力,供应商需要更强调专业化能力。从策略上讲,企业内部应建立新的产品开发理念和模式,并为此进行组织架构变革;外部应基于发展新汽车所需的要素和资源,努力与其他参与主体结成“伴生式”的合作伙伴关系。

总之,未来新汽车具有空前巨大的潜力,而其潜力能否充分释放取决于各种相关要素能否有效落地。这些要素与新汽车互为因果、互为支撑、相互推动,将彻底改变汽车产业的发展格局及模式。


新汽车生态的内涵及其发展进程


我认为,新汽车最大的特点是其生态特性。迈入万物互联的时代,所有的人造物都将通过联网交换和应用数据,进而实现全面的智能化。有人将这种形态称为数字文明,而我觉得更应该称之为生态文明,人类社会正是由农业文明向工业文明、再向生态文明演进的。在此大背景下,新汽车也必须依托于生态,才能有效落地。

那么,到底什么是生态呢?经过系统研究和反复思考,我们给生态下了这样一个定义:生态是在一定的范围内,由不同参与方和环境构成的统一整体;其中各参与方都遵照一定的游戏规则或者自然规律,进行流通要素的交换,处于相互依存、相互影响、相互制约的动态平衡状态。

就汽车生态而言,新汽车作为未来城市中唯一连接各种固定要素又可自由移动的重要节点,与诸多主体紧密关联,是打通城市人流、物流、能源流、信息流和价值流的关键。这些主体既包含新旧整车企业、传统供应商、经销商以及新硬件和软件的供应商,也包含互联网、信息通信等科技公司、各种内容商、运营商、服务商以及各级政府,还包含交通系统、能源系统和基础设施等的相关硬件,各方共同构成一个立体交织网状的复杂生态。

事实上,未来汽车产业将呈现出生态泛在的特征。从范围上看,既有围绕关键软硬件的“小生态”,也有面向整车开发和制造的“中生态”,还有囊括各种汽车应用和服务资源的“大生态”。从类型上看,既有开发生态,也有应用生态,还有服务资源生态。如果说手机是移动互联网时代的母生态,那么新汽车将成为移动物联网时代的母生态,并且是最大的母生态。

展望未来,我预测汽车产业的发展将经历三个阶段:

1.0阶段是电动化。电动化是新汽车的基础,当前中国汽车产业就处于这一阶段,正快速向下一阶段跃进。

2.0阶段是智能化。其实质是电动化与智能化的融合发展,预计到2025年中国汽车产业就会全面进入到这个阶段。

3.0阶段是生态化。前两个阶段的变革主要发生在汽车本身,演进路径也属于渐进式的;而第三个阶段将是新汽车新模式的跨越式发展。因为生态绝不仅限于汽车产业自身,还涵盖与汽车开发、制造、运行相关联的环境中的其他不同主体和要素。在万物互联之下,这些相关主体与要素都将实现智能化,而汽车是其中最复杂的智能单体之一,将连接其他智能单体共同形成多主体协同智能,从而推动人类社会的高度智能化发展。这才是真正意义上的新汽车生态化发展,即汽车与相关的所有要素相互赋能,都实现智能化发展。这将产生远超汽车本身的重大经济和社会价值,其前景值得所有人期待并为之奋斗。

或许有人会说,3.0阶段太理想化了,其目标还很遥远,实现非常困难。的确,生态意味着每一项相关技术、每一项支撑措施都要实实在在地落地,每一个参与主体都要互联并实现智能,这无疑是一个持续演进、不断完善的过程,不可能一蹴而就。但是新汽车生态的美好未来和巨大潜力,要求我们必须为之不懈努力,不断推进汽车、交通、城市及能源等系统逐步实现智能化。也只有这样,才能将新汽车在未来社会发展中的价值潜力充分释放出来,并使相关企业获得巨大的成功。


整车企业构建新汽车生态的策略


对于各类企业来说,参与构建新汽车生态的侧重点和策略各有不同。在此我以整车企业为例,谈谈新汽车生态应该如何构建。我判断,未来整车企业一定是新汽车生态的主导者,因为整车企业是汽车品牌的所有者,也是整车开发和产品服务的责任者。

新汽车生态的构建非常复杂,从整车企业的角度出发,我认为需要以差异性的策略,有针对性地主导或参与构建技术生态、应用生态和服务资源生态,这需要充分理解和理顺这三类生态的定位及相互关系。

首先,车企应整合集成技术生态。这是以新汽车核心技术为基础和中心的生态。车企必须搭建基础平台及架构,整合集成新汽车所有的核心技术,来满足用户对产品功能和性能的需求,进而实现车企和各级供应商的价值最大化。

其次,车企应构建应用生态,即所谓开发者生态。这个生态旨在面向不同的个性化场景,实现多样化、开放性的应用支撑。为此,需要由车企搭建开放的平台并制定规则,以此为“支点”培育丰富的应用开发资源。显然,该生态必须充分开放,才能满足用户的个性化需求,进而实现车企和开发者的价值最大化。

最后,车企应充分接入服务资源生态。这个生态是满足用户用车体验的支撑条件。具体来说,车企需要以不同的合作模式接入各类服务提供商资源,彻底打通汽车及其外部服务生态。通过外部服务资源的实时在线,最大限度地满足用户对即时服务的需求,进而实现车企和服务商的价值最大化。

上述三类生态将共同构成整车企业所需的新汽车大生态。需要指出的是,三类生态并非泾渭分明、互无关系。其中,技术生态中的SOA(面向服务的体系架构)和OS(操作系统)将为应用生态提供支撑,这两者也是车企必须聚焦培育的核心能力;而服务资源生态则基于服务在线,接入到应用生态中,以实现各种应用与服务资源的有效连接。

综上,在汽车产业生态化的发展阶段,整合资源将变得比以往任何时候都更加重要。因此,整车企业尤其需要努力构建能够实现开放式生态以及生态资源实时在线的大平台。


新汽车开发的总体方法论


新汽车是多要素、多维度、多层次、高复杂度的新产业,我们必须构建全新的产品开发模式,才能有效打造新汽车。需要强调的是,这里所说的“产品”并非狭义的产品本身,而是广义的“技术+产品+服务+生态”。新汽车的开发体系必须确保这四者都能有效落地。

那么,新汽车与传统汽车的本质差别是什么呢?简言之,对于传统汽车,硬件既是必要条件,也是充分条件;而对于新汽车,硬件只是必要条件,软件才是充分条件。这就是所谓的“软件定义汽车”,即汽车产品的功能、性能及体验将通过软硬融合并主要依靠软件实现。由此引发的改变是:一方面,软件将成为汽车企业必需具备的新能力,即通过软件有效调用各种硬件,为用户提供智能移动生活空间的最佳体验;另一方面,硬件需先标准化、抽象化、知识化,成为“原子”,支持被软件自由调用和组合来制造“新物质”。只有硬件知识化,才能实现软硬解耦,使软件能灵活调用不同的硬件,进而实现用户体验的极致化开发;也只有硬件“原子化”,才能实现多个软件对同一个硬件的复用,进而实现基于低成本硬件方案的产品功能、性能及体验最大化和个性化。这其实是一个软硬件先解耦、再融合的过程,涉及到不同领域的诸多新知识。所以,新汽车的开发复杂性和知识系统性都远远高于传统汽车,需要我们重构产品开发体系。

为了有效应对新汽车的重大变化,我认为,汽车企业应从前面提及的生产要素、生产力和生产关系三个方面入手,全方位地变革产品开发模式。由此,我们提出了新汽车开发的总体方法论,具体如下:

一是深度挖掘新生产要素,即数据。新汽车在设计、生产、销售、使用、服务等各个环节会产生很多数据,这些都是企业的重要资产,不仅要有效收集起来,更要思考如何通过软件和硬件,将不同类型的数据都有效应用起来,使其价值最大化。

二是努力打造新生产力,即“硬件+软件”的全新能力。与数据的采集、传输、存储、处理、应用、安防相关的所有硬软件技术,诸如大数据、云平台、人工智能、OTA(空中下载)、各种算法、传感器等技术,都是新生产力。对于整车企业来说,这是一个与平台、架构、数据采集与应用等相关的立体能力体系。

三是创新建立新生产关系。在国家层面上,新生产关系主要涉及到政府对汽车及相关产业和城市的管理,以及新领域内的法规标准体系建设,如OTA如何认证、数据安全如何保障等。在行业层面上,新生产关系主要涉及到产业分工的改变,包括汽车企业应将零部件升级为供应链,对供应商实施分级分类的差异管理,尤其要高度重视新型供应商的培育,努力形成全新的“伙伴”式整供关系;也包括汽车产业由单纯的“制造”向“制造+服务”扩展升级;还包括面向新汽车引入诸多跨界力量共同进行生态建设等。核心是要解决新汽车不断激增的合作伙伴之间的业务分工问题,以及各方遵照的新型“游戏规则”的制定问题。在企业层面上,新生产关系主要涉及到企业内部管理的变革,如建立可有效支撑SOPX(多次产品投产)的新产品开发模式,调整组织和流程等。


新汽车开发模式变革的方向与内容


具体而言,新汽车开发模式的变革可以概括为以下四个方面:

第一,开发范畴的界定。相比于传统汽车,新汽车的边界不断扩展且渐趋模糊,融合了多产业、多领域的相关要素。为此,首先必须准确界定新汽车的开发范畴。我认为,新汽车的开发工作应包含硬件(尤其是新硬件)、软件及相关技术,平台、架构及其支撑下的开放生态,实现资源优化组合的商业模式,以及基于数据闭环实现产品服务化等。

第二,核心能力的确定。这事关企业的自我定位,性质不同的企业对核心能力会有不同的合理选择;即使是同类企业,追求的目标不同,对核心能力的选择也会有所差异。近期业内有一个热点话题,那就是整车企业如何继续掌握核心技术能力,也就是所谓的“灵魂”。而要掌握“灵魂”,先要清楚汽车核心技术的改变:对于车企来说,核心技术的范围在扩大,且部分技术自身并不具备,为此必须采取“自研+合作+开放”的方式才能获得全部所需的核心技术。而哪些技术自研、哪些技术与人合作、哪些技术对外开放以获取外部资源,恰是车企开发新汽车的关键所在。由此,新汽车的综合竞争力将体现为“产品+服务+技术+合作伙伴”的综合能力,这也意味着支撑这一综合能力的技术生态建设将决定企业产品开发体系的成败。

在此情况下,有效领导新汽车开发必须具备复合的决策能力,因为这不再是简单的技术决策问题,而是需要综合考虑企业内外部资源、硬软件技术的系统性问题,企业与谁合作、怎样合作的战略和商务决策都将成为新汽车开发领导力的重要组成部分。这就要求产品开发负责人具备CTO(首席技术官)+ CPO(首席采购官)+ CFO(首席财务官)组合的决策能力,从而给传统意义上CTO的职责范围带来了空前挑战。正因如此,我们看到现在一些车企是由企业一把手直接领导产品开发的。展望未来,我觉得这个角色应由CEO(首席执行官)或COO(首席运营官)承担,又或者由得到充分授权的加强版CTO即所谓CTO Plus来承担。

从核心能力的角度出发,还有一点值得高度重视,那就是产品架构师的作用将日益凸显。在我看来,产品架构师必须深刻理解新汽车的相关业务,具有全局把控的能力,才能带领团队选择合适的技术,解决系统性的关键问题,并有效指导产品研发的实施。而对汽车硬件平台及新汽车业务了解有限、仅仅精于软件编程的资深软件人才,无法成为一名合格的新汽车架构师。

第三,资源组合方式的变革。这既涉及到企业内部资源的重组,也涉及到企业外部资源的聚合,后者其实就是产业再分工的问题。在企业内部,车企的研发业务需要按照硬件、软件和数据等要素重新分工,并实施“软件先行,硬件适配软件”的开发策略;需要以实现产品快速迭代为目标,建立敏捷型组织,以打造相关软件以及支撑硬件。在企业外部,车企需要加强技术生态建设,实现资源组合优化,并通过创新商业模式与重点合作伙伴进行绑定;需要形成产品迭代开发即OTA的能力,为此必须做好SOPX过程中的整供分工,确保新汽车能够常用常新、越用越好;需要实现硬件知识化,使其能被各种软件灵活调用,为此必须明确硬件知识化的责任主体,并建立与硬件知识化相关的技术诀窍的共享机制;还需要与核心供应商紧密合作,尤其要与关键领域的供应商建立战略互信的生态伙伴关系,并且实现长期绑定,融入彼此的“朋友圈”,从而既确保在“供不能应求”时得到优先支持,更防止因置身圈外而导致“供不想应求”的窘境。

第四,流程及标准体系的完善。这方面的重点工作和变革目标主要有:一是实现传统V型产品开发模式与软件主导的敏捷产品开发模式的有效融合;二是在软硬解耦的局面下构建支撑软硬分离的新质量管控体系;三是建立并不断完善数据共享的机制,明确所有者与使用者的责任关系,确保数据的有效流通和价值最大化;四是在生态伙伴之间,明确知识产权关系,实现合理切割。例如在未来汽车产品上,很可能是A公司的软件调用了B和C公司的不同硬件,实现了新的组合功能,此时各方应该如何共享数据和分配知识产权?如果出现了质量问题,又该如何确定硬件与软件之间的责任?显然,唯有建立并不断完善相应的新型开发流程及标准体系,才有可能彻底解决上述种种难题。

我想强调的是,上述四个方向的变革并非各自孤立,而是相互关联的。总体来说,产品开发范畴的界定决定着核心能力确定的边界和资源组合的空间,并为开发流程及标准体系的完善提供方向;而核心能力的确定与开发流程及标准体系的完善,最终都是为了实现产业生态化带来的资源组合方式的变革,以期有效掌控核心技术,充分集聚和利用各种资源,实现快速、有效的新汽车开发。


新汽车开发中的重点工作


关于新汽车开发的具体实践,我特别梳理提炼出了当前的四项重点工作,下面逐一进行阐释。

1.重构电子电气架构

为了有效打通不同的硬件和软件,车企必须重新构建整车电子电气架构。此项工作的原则和目标:一是要确立全新的开发理念,即基于数据、面向场景、理解需求,实现由软件控制的跨部件、跨系统、跨功能的联动;二是要推动软硬件关系的转变,即从软硬绑定到软硬解耦,从软件嵌入特定硬件到软件可以灵活调用硬件。为此,新的整车电子电气架构必须实现算力集中,并基于标准化、抽象化的硬件构建,从而能够有效支持不同的软件调用不同的硬件,实现硬件功能的重组。更进一步来说,车企应从重构电子电气架构的需求出发,推进企业内部的变革乃至产业分工的重塑,最终变平台主导为架构主导,并使之成为自身最重要的核心技术能力之一。

2.调整研发组织架构

为了适应和强化“软件定义汽车”的重大变化,车企必须调整现有的研发组织架构。其核心目标是统筹管理软硬件、数据和生态,使之协同发展;其基本原则是整体统筹、架构引领、软硬分离、数据支撑和生态运营。具体来说,我认为车企应建立由产品经理统括,包含软件中心、工程开发中心、生态运营中心和数据中心的新型产品开发组织架构。

软件中心在新组织架构中处于居中位置,其主要任务是开发共性软硬件平台,以实现架构引领;同时与外部核心软件供应商进行无缝对接,建立“伴生式”合作关系。从软件中心出发,一方面要把软件对硬件的需求传递给工程开发中心,另一方面要通过软件有效支撑生态运营中心的运行。其中,工程开发中心负责开发标准化、抽象化、知识化的部分硬件,以及软硬件的集成和测试;同时还要按标准化、抽象化、知识化的要求,管理好外部的硬件供应商。软件中心与工程开发中心合理分工、紧密协作,共同承担着技术生态的协同管理职责,是实现软硬解耦开发、软硬融合集成的关键。生态运营中心则负责构建应用生态,并管理服务资源生态,主要开展接入相关生态的技术开发、标准制定、平台维护和资源接入等工作,是应用和服务资源生态的技术支撑与管理者。而数据中心作为开发的底层支撑,其主要任务包括以采集数据为目的设定车辆埋点,通过互联网渠道搜集用户反馈,以及建设数据存储、分析和应用能力等,从而为产品经理定义产品、软件中心进行产品迭代优化提供有力支撑。

整个产品开发业务应采用产品经理主导制,而非过去那种只关注产品开发过程的项目经理负责制。产品经理强调的是以用户为中心、全生命周期的产品开发与用户运营理念,他既要有软硬技术的决策权,也要有技术资源的选择权,还要对产品投放市场后的迭代、服务与运营负全责。所以,这里所说的产品经理属于大产品经理的概念,类似于前面讲到的CEO、COO或CTO Plus,或者至少新汽车的产品经理要对这些高管直接负责。

3.实施软件先行策略

未来车企必须彻底转变以硬件为主的研发理念,实施“软件先行、硬件适配软件”的产品开发策略。也就是说,在产品开发之前,企业应先行开发一套跨车型、跨时间的核心软件系统,从而解决长期的产品开发问题。基于核心软件系统的支持,车企可以同步开发车辆硬件和应用软件。在此过程中,硬件根据品牌和产品的不同定位,既可以选择性价比最高的方案,也可以选择高端的方案,还可以选择以新硬件替代部分旧硬件的方案;而无论硬件如何选择,都不影响应用软件独立于硬件的开发和迭代。

这种策略的优势非常明显:其一,软件能与不同车型、不同开发阶段的不同硬件适配,从而避免了重复开发,节省了时间和成本;其二,软件还能提供良好的功能性能组合能力,让产品经理可以充分发挥智慧来满足用户需求;其三,车企只需维护一套核心软件系统,后续可以长期积累和迭代,使之持续进化。而实施该策略的关键在于,基于标准化、抽象化的硬件来开发核心软件系统,具体应从电子电气架构中的逻辑架构、到SOA的软件架构、再到广义的操作系统逐步展开。

4.强化整供深度合作

为了开发好新汽车,车企必须与核心供应商尤其是软件供应商深度合作,将其扮演的角色定义为“伴生式”伙伴,真正建立长期战略合作关系,而非过去那种单纯买卖的整供关系。反过来讲,软件供应商也要努力帮助车企实现共性化软件与个性化软件的有效组合。

事实上,汽车软件包罗万象,其中既有通用性软件,也有差异性软件,而实现产品差异化并不需要改变通用性软件。因此,对于精力有限且在软件方面积累不足的车企来说,更好的策略是把通用性软件交由有实力的核心软件供应商伙伴来负责,而自己专注于差异性软件的打造,以掌控产品的“灵魂”。当然,车企对差异性软件也不可能全部自研,还需要定义好接口和边界,建设开放生态来引入外部资源,帮助自己精准打造与众不同的“灵魂”。

最终,车企应通过深度绑定的商业模式与核心软件供应商建立战略互信并长期合作。一方面,获得其通用性基础软件及开发环境、方法和工具的支持,实现跨车型、跨部件的软硬解耦,另一方面,与其共同解决差异性和通用性软件交集部分的问题,高效地实现各种软件的集成应用。这也是生态化发展趋势下,车企建设及运营开放生态、获得多个层面赋能的重要着力点。

综上所述,新汽车不仅仅是动力和智能技术的变革,更是基于新一轮科技革命诞生的新物种,其发展的潜力是巨大的、产生的影响是颠覆性的。新汽车作为万物互联时代最大的母生态,以生态化发展为最核心的本质特征。因此新汽车潜力的释放和影响的扩展,将取决于其生态中各要素的协同发展。为了让新汽车有效落地并实现最大价值,我们需要对汽车开发模式进行全方位的创新变革,包括研发范畴、核心能力、组织架构、整供关系、流程标准等各个方面,这也是通向新汽车的必由之路和制胜法宝。

来源:盖世汽车社区


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