von Nada Welker | Nov. 30, 2022 | Automotive, New Mobility, Smart Cities
Vollautonome Fahrzeuge sind im öffentlichen Straßenverkehr immer noch selten anzutreffen, obwohl Autonomes Fahren schon lange nicht mehr bloße Zukunftsmusik ist. Der gesetzliche Rahmen für vollautonome Fahrzeuge steht: das “Gesetz zum automatisierten Fahren”, das bereits seit 2017 für Fahrzeuge der Stufe 3 in Kraft ist, wurde im Juli 2021 um autonome Fahrzeuge der Stufe 4 erweitert. Autonome Fahrzeuge werden in mehreren Stufen klassifiziert: Die Stufen 0-2 bezeichnen den klassischen Selbstfahrer, der teilweise schon (ab Stufe 2) automatisierte Unterstützung vom Fahrzeug erhält, beispielsweise durch einen Spurhalteassistent. Ab Stufe 3 beginnt das hochautomatisierte Fahren, bei dem das Fahrzeug bereits bestimmte Aufgaben (wie z.B. das Autobahn fahren) selbständig übernehmen kann. In Stufe 4 funktioniert das Fahren vollautomatisiert, ein aktiver Fahrer ist nicht mehr nötig. Vollautonom, mit voller Selbständigkeit, wird das Fahrzeug dann in Stufe 5.
Der schleppende Fortschritt beim Einzug der autonomen Fahrzeuge in den Straßenverkehr ist sowohl auf die Komplexität der in diesen Fahrzeugen zum Einsatz kommenden künstlichen Intelligenz, als auch auf die hohen Sicherheitsanforderungen, die sie erfüllen müssen, zurückzuführen. Für die Simulation und Testung der Softwaresysteme in autonomen Fahrzeugen, reichen herkömmliche Testmethoden wie Testfahrten auf Teststrecken nicht mehr aus: Sie dauern zu lange und sind zu unpräzise.
Franz Wotawa vom Institut für Softwaretechnologie der TU Graz erklärt:
„Autonome Fahrzeuge müssten rund 200 Millionen Kilometer gefahren werden, um ihre Zuverlässigkeit – speziell für Unfallszenarien – unter Beweis zu stellen. Das sind 10.000-mal mehr Testkilometer als sie bei herkömmlichen Autos notwendig sind.“
Das Forschungsteam um Wotawa, das sich den Herausforderungen der für autonome Fahrzeuge erforderlichen Sicherheitsgarantie annimmt, hat einen effizienteren Testansatz ergründet: die Simulation von Fahrumgebungen mithilfe von Ontologien.
Ontologien zur automatischen Generierung von Testszenarien
In der Künstlichen Intelligenz stellen Ontologien Wissensbanken dar, die intelligenten Informationssystemen relevante Informationen über einen bestimmten Anwendungsbereich bereitstellen, auf deren Basis sie Entscheidungen treffen. Dieses Wissen umfasst unter anderem Entitäten, also eindeutig bestimmbare und abgrenzbare Einheiten, deren Verhaltensweisen und Beziehungen zueinander. Auch Regeln und Einschränkungen können explizit definiert sein. Übertragen auf den Bereich des Autonomen Fahrens, ermöglichen Ontologien intelligenten Fahrzeugen somit, ihre Fahrumgebung zu verstehen, was essenziell für das vorausschauende und risikominimierende Verhalten der Fahrzeuge im Verkehr ist. Die Ontologien sind dazu zum Beispiel mit Informationen über den Aufbau von Straßen, über Verkehrsteilnehmer oder Verkehrssteuerelemente wie Ampeln gespeist. Auf Basis dieser Informationen können Algorithmen ein Vielfaches an Simulationen generieren, um das Verhalten autonomer Fahrzeuge in diesen Szenarien zu testen.
Ontologie-basierte Tests sind schneller und zuverlässiger
Mithilfe von Ontologien können nicht nur in kürzester Zeit unzählige Simulationsszenarien generiert und getestet werden, sondern auch solche, die nur sehr schwer zu reproduzieren sind oder an die der Mensch selbst gar nicht denkt. In einem simulativ generierten Testszenario um Wotawas Team wurde so zum Beispiel festgestellt, dass ein Bremsassistenzsystem Personen, die sich dem Fahrzeug aus verschiedenen Richtungen näherten, nicht gleichzeitig erkannt hatte und ein Bremsmanöver einleitete, bei dem eine Person zu Schaden gekommen wäre.
„Wir haben in ersten experimentellen Versuchen gravierende Schwachstellen von automatisierten Fahrfunktionen aufgedeckt. Ohne diese automatisch generierten Simulationsszenarien wären die Schwachstellen nicht so schnell erkannt worden: 9 von 319 untersuchten Testfällen haben zu Unfällen geführt.“
(Franz Wotawa, Forscher an der TU-Graz)
Mit einem auf Ontologien basierten Ansatz können Sicherheitslücken autonomer Fahrzeuge also schneller ausfindig gemacht und ausgebessert werden.
Täuschung autonomer Fahrzeuge
Ein Beispiel aus den USA zeigt derweil ein ganz anderes Risiko autonomer Systeme: Forscher modifizierten ein Verkehrsschild für ein Tempolimit von 80km/h mithilfe eines Fleckenmusters so, dass ein intelligentes Zeichenerkennungssystem Schild als Stopp-Schild interpretieren würde. In einem Szenario im öffentlichen Straßenverkehr würde das autonome Fahrzeug abrupt stoppen und womöglich einen Auffahrunfall verursachen. Die Forscher testeten mehrere solcher Beispiele zunächst in einer Simulation und anschließend in echten Fahrumgebungen. In 90% der Testfälle wurden die Verkehrszeichen tatsächlich fehlgedeutet. Schon kleinste Veränderungen in der Umgebung können also zu Fehldeutungen seitens autonomer Systeme führen.
Überprüfbarkeit als weitere Voraussetzung für Sicherheit autonomer Fahrzeuge
Forscher sind sich einig, dass autonome Fahrzeuge auf solche „Manipulationen“, seien diese beabsichtigt oder nicht, dringend trainiert werden müssen. Schließlich werden autonome Fahrzeuge, auch nachdem sie sich im Straßenverkehr etabliert haben, weiterhin dazu lernen müssen. Ontologie-basierte Simulationen sollten auch solche riskanten Szenarien berücksichtigen und überprüfen, ob autonome Systeme trotz unbekannter Veränderungen in der Umgebung in der Lage sind, sich selbst zu korrigieren und die richtige Entscheidung zu treffen. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik will sich für harmonisierte Richtlinien einsetzen, die nicht nur Standards für die Entwicklung autonomer Fahrzeuge definieren, sondern auch für deren Überprüfbarkeit, um deren Verhalten nachvollziehen zu können. Doch wie sieht eigentlich die Rechtslage zum Einsatz von KI in der EU derzeit aus?
EU-Richtlinien streben nach Exzellenz und Vertrauen
Die Europäische Kommission hat sich in ihrem Weißbuch zur KI vom 19. Februar 2020 dazu verpflichtet, die Einführung von KI zu fördern und einheitliche Richtlinien für KI-basierte Anwendungen unter Berücksichtigung sicherheitskritischer und ethischer Aspekte zu formulieren. Inzwischen hat die Kommission einen Vorschlag für den weltweit ersten Rechtsrahmen für Künstliche Intelligenz vorgelegt. Die Verordnung sieht vor, KI-Systeme in vier Risikogruppen einzustufen: minimal, gering, hoch und unannehmbar.
Autonome Fahrzeuge, die in kritischen Fällen über das Leben von Menschen entscheiden, werden als Hochrisiko-KI-Systeme eingestuft. Diese Systeme unterliegen hinsichtlich ihrer Entwicklung und deren Dokumentation besonders strengen Anforderungen:
- Eine hohe Qualität der Datensätze, die in das System eingespeist werden, ist erforderlich, um Risiken so gering wie möglich zu halten.
- Die Vorgänge müssen protokolliert werden, um die Rückverfolgbarkeit von Ergebnissen zu ermöglichen.
- Eine ausführliche Dokumentation ist Voraussetzung für die Beurteilung der Konformität des Systems.
- Angemessene Risikobewertungs- und Risikominderungssysteme müssen eingerichtet werden.
- Klare und angemessene Informationen müssen dem Nutzer bereitgestellt werden.
- Das System sollte unter angemessener menschlicher Aufsicht stehen, um Risiken zu minimieren.
- Ein hohes Maß an Robustheit, Sicherheit und Genauigkeit muss gegeben sein.
Wann die Verordnung tatsächlich in Kraft tritt, ist derzeit noch unklar. Die Verordnung wird aktuell im Europäischen Parlament und im Europäischen Rat diskutiert.
Magility’s Sicht auf die Herausforderungen beim Einsatz autonomer Fahrzeugen und Ontologien
Ontologie-basierte Tests bieten aufgrund der Möglichkeit zur automatischen Generierung vielfältiger Verkehrsszenarien einen vielversprechenden Ansatz, der den sicheren Einsatz autonomer Fahrzeuge im Straßenverkehr endlich beschleunigen könnte. Doch solange keine harmonisierten Regularien gelten, werden Hersteller sich schwertun, die Konformität ihrer Fahrzeuge langfristig zu gewährleisten. Die Gesetzgeber hinken der schnell fortschreitenden Entwicklung und damit den ständig hinzukommenden neuen Möglichkeiten und Technologien innerhalb der KI weit hinterher. Richtlinien müssen nicht nur schnellstmöglich in Kraft gesetzt werden, sondern auch in angemessenem Zeitabstand auf ihre Aktualität hin evaluiert werden. Bei der bislang vorgelegten Verordnung sieht die Europäische Kommission die erste Überprüfung erst nach drei Jahren vor – die Notwendigkeit neuer dringlicher Sicherheitsstandards könnte sich schon in wesentlich kürzeren Zeitabständen ergeben..
Die Gesellschaft steht dem vollautonomen Fahren derweil noch skeptisch gegenüber. Im Rahmen einer Studie, die die grundlegenden Akzeptanzprobleme der Befragten beim Autonomen Fahren untersuchte, gaben 48% eine grundsätzliche Unsicherheit an, 40% haben Angst vor Hacker-Angriffen und 39% vor Unfällen.
„Jede technologische Innovation kann nur so erfolgreich sein, wie die gesellschaftliche Akzeptanz dahinter“.
(Nari Kahle, Young Global Leader und Head of Strategic Programs bei Volkswagens Software-Tochter Cariad)
Inwiefern auf Ontologien basierende Tests hinsichtlich ihres Potenzials für die garantierte Sicherheit autonomer Fahrzeuge oder der EU-Rechtsrahmen das mangelnde Vertrauen der Gesellschaft in autonome Fahrzeuge positiv beeinflussen können, bleibt spannend. Die Hersteller müssen letztendlich beweisen, dass autonomes Fahren sicherer als der Mensch am Steuer ist, und dass die Zahl der Verkehrsunfälle im Straßenverkehr durch autonomes Fahren zunehmend gesenkt werden kann.
Wir von magility verfolgen den Fortschritt der autonomen Mobilität aufmerksam weiter und halten Sie über die jüngsten Entwicklungen auf dem Laufenden. Kontaktieren Sie gerne unsere Experten bei Magility für einen Austausch zu diesem Thema!
[infobox headline=“Das Wichtigste in Kürze“]
- Ontologien bieten im Vergleich zu herkömmlichen Testmethoden einen innovativen Ansatz, um die Sicherheit autonomer Fahrzeuge zu testen.
- Auf Basis von Informationen wie Straßenzustand, Verkehrsteilnehmer und Ampeln können Ontologien die Fahrumgebungen autonomer Fahrzeuge beschreiben.
- Mit Ontologien können mehr und schneller Testszenarien generiert werden. Auch seltene Unfallszenarien, die schwer reproduzierbar sind, können zuverlässiger durchgespielt werden.
- Die Europäische Kommission hat sich verpflichtet, die Einführung von KI zu fördern und ein exzellentes Maß an Sicherheit und Vertrauen beim Einsatz von KI zu gewährleisten.
- Ein Entwurf der Kommission für den weltweit ersten Rechtsrahmen für Künstliche Intelligenz liegt vor. Autonome Fahrzeuge gelten als Hochrisiko-Systeme und unterliegen besonderen Anforderungen hinsichtlich der Entwicklung und Dokumentation.
- Gesellschaftliches Vertrauen in autonome Fahrzeuge zu schaffen, wird zur zusätzlichen Herausforderung für Hersteller.
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von Nada Welker | Juli 8, 2022 | Aktuelles von Magility, Automotive, Automotive Cyber Security, Cyber Security Management Systeme, Marktentwicklung & Trends, New Mobility, Strategie im Wandel, Technologien für neue Märkte
Auf dem 26. internationalen Automobil-Elektronik Kongress 2022 in Ludwigsburg, dem Top-Branchenevent für Elektronik-Experten und -Entscheider der Automobilbranche, stand der Weg zum Software-defined Car im Mittelpunkt. Was braucht es in der Automobilindustrie, um das Software-defined Car sicher, effizient und nachhaltig weiterzuentwickeln? Was sind die derzeitigen Pain Points der Automobilbranche bei dieser vielschichtigen Herausforderung? Welche Rolle spielen Regulierungen? Braucht es länderübergreifende Standards, um zum Ziel zu kommen? Und welche Rolle spielen Consumer Experiences? Wie begegnen die einzelnen Player aus der Automobilindustrie den aktuellen Herausforderungen, und warum sind Open Source Ansätze und Kooperationen jetzt ganz besonders wichtig? Viele Fragen, aber auch kontroverse Diskussionen, die den traditionsreichen Kongress im Forum am Schlosspark prägten. Trotz vieler Antworten, blieb manch eine Frage auch unbeantwortet. Das Fazit: Es gibt noch viel zu tun!
Das Software-defined Car
Bisher war und ist die Software zu großen Teilen immer noch im Fahrzeug sehr eng mit dem Hardwaremodul oder dem elektronischen Steuergerät (ECU) verbunden, das eine ganz bestimmte Funktionalität im Fahrzeug übernimmt. Die Software entwickelte sich beim „traditionellen Automobil“ während der Lebensdauer eines Fahrzeugs kaum weiter und notwendige Aktualisierungen erforderten einen Besuch in der Werkstatt. Beim Software-defined Car werden die Funktionen durch die Software und nicht mehr durch die spezifischen Hardwaremodule definiert, ähnlich wie bei Anwendungen, die wir auf unseren Smartphones oder Computern ausführen. Dadurch können die Funktionen während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs weiterentwickelt und verbessert und neue Funktionen und Features im Rahmen der Hardwaregrenzen ggf. sogar hinzugefügt werden. Beim Software-defined Vehicle werden nach Bedarf neue Features und Dienste oder Apps individuell oder auch zeitlich limitiert im Fahrzeug freigeschalten. Dadurch entstehen vielfache Möglichkeiten für neue Geschäftsmodelle, und Software-as-a-Service wird für die Automobilnutzer greifbar. Der Wert eines Fahrzeugs kann durch nachträglich eingebrachte Features während des Lebenszyklus so sogar gesteigert werden. Die Ausrichtung der Hersteller auf die Nutzerexperience wird zu einem erfolgsentscheidenden Faktor. Daten können Over-the-Air (OTA) übertragen werden, das Fahrzeug kann mit der Infrastruktur kommunizieren, Daten sammeln und in die Cloud senden sowie Daten empfangen. Mobilitätsdienstleistungen, automatisiertes Fahren und die Weiterentwicklung von E-Mobilität werden durch Software erst ermöglicht. Das Auto entwickelt sich also weiter zu einem softwarezentrierten elektronischen Device auf Rädern. Mit der ursprünglichen Funktionsweise eines Automobils hat das nicht mehr viel zu tun. Die Automobilindustrie steckt noch immer mitten in der Transformation und muss sich in noch größerem Ausmaß für Marktteilnehmer aus und Kooperationen mit der Software- und Kommunikationsbranche öffnen.
Die wichtigsten Themen und Statements der Vortragenden
Nach der Eröffnung durch Alfred Vollmer, Chefredakteur der “Automobil-Elektronik” und Initiator des Automobil-Elektronik Kongresses, übernahm Ricky Hudi, Congress Chairman, die Moderation und übergab an den ersten Vortragenden des Tages, den Porsche-Chef Oliver Blume, der über die Zukunftsvision von Porsche sprach und dabei an die Emotionen der Zuhörerschaft appellierte. Dabei war für ihn beim Thema Software-defined car der Einsatz eines offenen Betriebssystems, das mit KI arbeitet und es dem Fahrzeug ermöglicht, sich mit verschiedenen Ökosystemen auf der ganzen Welt zu verbinden, besonders wichtig. Auch stand er klar für die Anerkennung des Faktors Mensch und hob hervor, wie wichtig es ist, die Mitarbeiter in der Transformation mitzunehmen und in den Mittelpunkt von Erfolgskonzepten zu stellen. Denn ohne motivierte Mitarbeiter, die die Vision und die Markenwerte des Unternehmens mittragen und die notwendigen Schritte auf dem Weg zum Software-defined Vehicle verstehen und verinnerlichen, sei die Transformation nicht zu meistern.
Die zukünftige Strategie bei Mercedes-Benz stand im Fokus der Keynote von Magnus Österberg, Software-Chef beim Stuttgarter Autobauer. Dabei wurde ganz klar: Mercedes-Benz beansprucht Marktführerschaft im Luxus-Segment. Das neue Betriebssystem MB.OS (soll 2024 in Serie gehen) und das Software-Entwicklungszentrum in Sindelfingen spielt für die Umsetzung der ambitionierten Ziele dabei eine entscheidende Rolle. Österberg zeigte sich aber auch kritisch: “Wir sind führend im Bereich der Elektrotechnik, aber bis zur Marktführerschaft im Bereich der Software ist es noch ein weiter Weg”.
Der größte Automobilzulieferer weltweit habe die Transformation vom reinen Hardware- hin zu einem Softwareunternehmen geschafft, sagte Mathias Pillin (President Cross Domain Computing Solutions bei Bosch). Heute sei jedoch die größte Herausforderung eines Tier-1 dem OEM klar zu machen, dass nicht nur Hardware, sondern auch Software einen eigenständigen Wert hat. Erst die Software ermögliche es, Daten aus einem vernetzten Fahrzeug in der Menge und Qualität zu verarbeiten, dass individuelle Dienste und Funktionen bereitgestellt werden können.
Dipti Vachani, SVP Automotive und IoT bei arm, sieht ein Zusammenspiel von Hard- und Software: Software-defined Cars brauchen spezifische Rechenpower und auf den Workload des Autos abgestimmte Hardware. Dafür muss die Software-Entwicklung heute schon sehr früh in den Entwicklungsprozess des Fahrzeugs eingebunden und unterschiedlichen Ansprüchen an Leistung und Kompatibilität gerecht werden. Diese Vereinbarkeit über das gesamte Fahrzeug hinweg, ist und bleibt eine große Herausforderung für Hersteller. Für sie steht die ineinandergreifende Weiterentwicklung von Hard- und Software an erster Stelle.
Podiumsdiskussion “Semiconductors: The Base of the Software-defined Car”
Moderiert von Alfred Vollmer (Automobil-Elektronik) diskutierten Jens Fabrowsky (Bosch), Calista Redmond (RISC-V International), Dipti Vachani (arm), Lars Reger (NXP) sowie Magnus Östberg (Mercedes-Benz), über die Stellung von Halbleitern im Automotive-Bereich. Zu den Berichten und Gerüchten, dass die OEMs jetzt ihre eigenen Chips bauen, äußerte sich Lars Rieger von NXP: „Lassen Sie uns ein wenig mit den Mythen aufräumen. Tesla bezieht 99 % seiner Chips von Unternehmen wie uns. Sie haben lediglich einen KI-Beschleuniger entwickelt.” Und über die Halbleiterknappheit kommentierte er: “98 % aller Halbleiter für die Automobilindustrie werden in den nächsten 15 Jahren über 20 nm liegen.” Dipti Vachani von ARM betonte, dass Innovationen durch Corona nicht nachgelassen haben und die Branche in Bewegung sei wie niemals zuvor. Magnus Östberg sprach sich dafür aus, das die Branche professioneller werden sollte beim Umgang mit Risiken. Dass Skalierung in den Fokus rücken muss, darüber waren sich alle Podiumsteilnehmer gleichermaßen klar.
User Experience als zentrales Feature des Software-defined Car
Das Fahrzeug als ultimates mobile device: ein großer Themenschwerpunkt beim Fachkongress. Laut Stephan Durach, SVP Connected Company Development bei BMW, rücke die Hardware immer stärker in den Hintergrund, während eine intuitive, natürliche Interaktion im Auto immer wichtiger wird. Bei BMW wird diese in Form eines virtuellen Assistenten oder intelligenter Navigation umgesetzt. Spannend bliebe jedoch, was zum Beispiel mit Apple’s Car Play System passieren würde, sollte es zu Interessenkonflikten beim Thema Benutzeroberfläche kommen.
Beim Thema User Experience waren sich drei Redner im Kern sehr einig: Dirk Walliser, SVP Corporate Research & Development der ZF Group brachte es in seinem inhaltlich sehr interessanten Vortrag auf den Punkt. Das Software-defined Car ist viel mehr als nur Software. Es geht vielmehr um die User Experience. Was die Kostenstruktur anginge, sei jedoch noch immer nicht klar, wer die Kosten für zusätzliche Software-Funktionen zukünftig übernehme: Der OEM oder der Kunde?
Auch bei Harman International steht die Consumer Experience im Fokus. Für Christian Sobottka, President Automotive Division, haben Kunden beim Thema Software-defined Car zurecht den Anspruch, all das, was sie auf ihrem Smartphone verwenden, innerhalb kürzester Zeit zur Nutzung auch im Auto wiederzufinden. Und Riclef Schmidt-Clausen, SVP Domain Intelligent Cockpit & Body bei Cariad, stellte fest, dass die Smartphone-Hersteller eindeutig noch die Führung bei der User Experience inne haben. Dieses Level auch in der Automobilindustrie zu erreichen, sei eine große Herausforderung.
Kollaboration als Schlüssel zum Erfolg?
Darüber, wie man diese Herausforderung schnell lösen könne, referierte Christoph Hartung (ETAS) in seinem Vortrag, der auch recht provokative Statements enthielt: Es gäbe keine hierarchischere Industrie als die Automobilindustrie, und AUTOSAR (eine Initiative zur Schaffung einer offenen Softwarearchitektur für Steuergeräte) sei 2003 gegründet worden, weil die Branche damals “tief in der Sch***” steckte. Aktuell befänden wir uns wieder in einer ähnlichen Situation mit der Weiterentwicklung der Benutzeroberfläche im Software-defined Car, so Hartung – aber die Bereitschaft zur Zusammenarbeit sei in der Branche grundsätzlich da. Ähnlich, jedoch weniger provokativ, formulierte es Karsten Michels, Head of Productline bei Continental Automotive: „Zusammenarbeit ist der Schlüssel, wir sitzen alle im selben Boot.“
Calista Redmond, CEO von RISC-V International brachte das Thema Open Source Kooperationsmodell mit sehr viel Enthusiasmus auf die Bühne. RISC-V ist ein freier und offener ISA, der durch die Zusammenarbeit mit offenen Standards eine neue Ära der Prozessorinnovation ermöglichen soll.
Weitere Vorträge von hochkarätigen Referenten zu spannenden Insights bereicherten den Kongress.
Das Setting und die Stimmung
Bereits zum 26. Mal öffneten sich die Türen des Kongresses, der jedes Jahr zentraler Treffpunkt von knapp 600 Branchenexperten, vor allem aus dem Bereich Automotive Elektrik/Elektronik, ist. Das “Große Klassentreffen der Industrie”, wie der Kongress auch gerne genannt wird, findet im Forum am Schlosspark in Ludwigsburg statt. Zum ersten Mal wurde die Veranstaltung ausschließlich auf Englisch gehalten – ob dies zur Qualität des Kongresses beigetragen hat, hinterfragen wir bei magility kritisch. Auch unter den Teilnehmenden wurde Kritik laut, bei einem Anteil deutschsprachiger Besucher von sicherlich mindestens 90%, ginge doch sehr viel „lost in translation“. Die Besucher konnten vor den Vortragsräumen die begleitende Fachausstellung besuchen und sich über die neuesten Entwicklungen der Aussteller aus der Branche live informieren und Kontakte knüpfen. Beim kulinarischen Networking-Event am Abend in der benachbarten Reithalle war die Stimmung gelöst; viele sahen sich zum ersten Mal nach zwei Jahren Pandemie endlich auch einmal persönlich wieder.
Aufgefallen ist uns in diesem Jahr die leicht steigende Anzahl von weiblichen Besucherinnen, sowohl auf als auch neben der Bühne. Mit einem Anteil von ca. 3% an der Gesamtbesucherzahl, ist allerdings noch reichlich Luft nach oben!
Der Frauenanteil spiegelte sich deutlich beim Besuch der Damentoiletten. Fazit dazu: Auf diesem Kongress müssen die Männer anstehen 😉
magility Insights
Wir von magility haben auf dem Kongress viele Geschäftspartner getroffen, interessante Gespräche geführt und haben uns gefreut, wieder persönlich Netzwerkarbeit betreiben zu dürfen. Der Kongress war wie immer reibungslos organisiert. Thematisch ging es mehr um das „im Fahrzeug“ und weniger um die Vernetzung und die Infrastruktur, die beim Software-defined Car für uns bei magility eine ebenso wichtige Rolle spielt. Das Thema Flotte kam uns eindeutig zu kurz und die Thematik der Vortragenden hat sich zu der Zeit vor Corona nur minimal verändert. Kooperationen sind wichtig, darüber waren sich fast alle Teilnehmenden einig. Das war auch schon vor Corona so. Kooperationen vorgestellt wurden in diesem Jahr dennoch wenige, was ein ungewollter Nebeneffekt der Corona-Pandemie mit ihren Kontakteinschränkungen sein mag.
Für uns war der Vortrag von Huawei sehr beeindruckend, in dem dargelegt wurde, was dort in den letzten 3 Jahren alles schon umgesetzt und erreicht wurde. Huawei hat erst im letzten Jahr sein erstes Elektroauto Seres Huawei Smart Selection SF5 vorgestellt und der Speed mit dem Huawei bei der Weiterentwicklung intelligenter Automotive Lösungen unterwegs ist, sollte alle anderen Marktteilnehmer aufrütteln. Die deutschen Unternehmen sprachen in den Vorträgen noch mehr davon, was umgesetzt werden sollte.
Der Weg zum Software-defined Car stellt für die deutsche Automobilindustrie ohne Zweifel eine der zentralen Herausforderungen dar, die mit Verve und unverzüglich angegangen werden muss. Wir haben hier in der Metropolregion Stuttgart die besten Voraussetzungen, die Mobilität der Zukunft auf Grundlage solider Basis mitzugestalten, wenn wir offen auf die neuen Marktteilnehmer zugehen, Kooperationen als Chance begreifen und zumindest in Teilen auf einheitliche Softwareentwicklung setzen.
Es muss nicht jeder seine eigene Suppe kochen. Zusammen haben wir hier aber die Chance, aus der Suppe ein *****Sterne-Menü zu kreieren! Let´s do great things together! Wir von magility helfen gerne dabei!
von Julia Riemer | Mai 18, 2022 | Automotive, Automotive Cyber Security, Cyber Security Management Systeme, Future Economy, High Tech Trends, Internet of Things, IoT Cyber Security, Marktentwicklung & Trends, Smart Cities, Technologien für neue Märkte
Software Defined Products beschreiben eine neue Art von Produkten, bei der die Software und nicht die Hardware im Mittelpunkt steht und die zur Bereitstellung vielfältigster Lösungen verwendet wird.
Die Charakteristika von Software Defined Products
Software Defined Products lassen sich anhand der folgenden Charakteristika beschreiben:
- Produktnutzen wird programmierbar: Weite Teile des Funktions- und Nutzenspektrums eines Produktes erschließen sich nur noch digital und werden über Apps oder digitale Displays gesteuert.
- Produkt-Release = Software-Update: Neue Features werden als Software-Update eingespielt und bereitgestellt. Der Kunde muss dafür nicht mehr auf die neue Geräte- bzw. Hardwaregeneration warten.
- Differenzierung über Software-Funktionen und Usability: Die Hardware- und Material-Eigenschaften von Produkten treten sukzessive in den Hintergrund. Ein wesentlicher Teil des Produktnutzens ergibt sich zukünftig aus den software-basierten Funktionalitäten, der Sensorik und der Vernetzung der Geräte zu einer ganzheitlichen IoT-Lösung.
Demzufolge wird die Software-Entwicklung ein zentraler Aspekt des Product-Lifecycles. Denn vom Prototyping bis in die Produktivphase hinein ist die Software die wesentliche Stellgröße, welche die Produktentwicklung maßgeblich beeinflusst.
Potential, Komplexität und Kosten
Im Eifer des Gefechts um Digitalisierung, Analytik und Cloud kann man leicht die Fortschritte übersehen, die derzeit in den Bereichen Infrastruktur und Betrieb von statten gehen. Die gesamte Betriebsumgebung – Server, Speicher und Netzwerk – kann heute virtualisiert und automatisiert werden. Das Rechenzentrum der Zukunft bietet das Potenzial, nicht nur Kosten zu senken, sondern auch die Geschwindigkeit drastisch zu erhöhen sowie die Komplexität der Bereitstellung, Implementierung und Wartung von Technologien zu reduzieren. “Software Defined Everything” kann Infrastrukturinvestitionen wesentlich kostengünstiger möglich machen und so zu einem Wettbewerbsvorteil werden.
Herausforderung an die Mobility Industrie – Aufbau einer ganzheitlichen Software-Systemkompetenz
Der softwaregesteuerte Wandel vollzieht sich in allen Branchen. Auch die Automobilindustrie ist seit Jahren mitten drin im Strukturwandel: Vernetzte Dienste gibt es schon seit Jahrzehnten, Autos enthalten bereits bis zu 100 elektronische Steuergeräte, die von Millionen von Codezeilen unterstützt werden, und es werden fortschrittliche KI-Algorithmen für das autonome Fahren entwickelt. Das Hard- und Software-Engineering für Automobilsysteme verändert sich grundlegend und umfasst moderne eingebettete und Cloud-Technologien, verteiltes Computing, Echtzeitsysteme und verteilte Sicherheitssysteme.
Automobilhersteller und Software-Systemkompetenz
Dennoch sind die meisten Automobilhersteller derzeit nicht in der Lage, softwaredefinierte Traumautos zu bauen. Einige Unternehmen haben gar den Strukturwandel nicht überlebt, und es ist sicherlich ein Fehler, Schlüsselindikatoren für potenzielle groß angelegte Umwälzungen außer Acht zu lassen. Besonders ist auf Akteure anderer Industrien, wie z.B. der Telekommunikationsindustrie, zu achten. Diese drängen oftmals mit überlegener Technologie in den Markt der Automobilindustrie. Die hard- und softwareintensiven Systeme in modernen Autos bieten viele neue Möglichkeiten, aber sie erfordern auch eine sorgfältige Konzeption, Implementierung, Überprüfung und Validierung, bevor sie für die Nutzer freigegeben werden können. Um die schnell wachsende Komplexität zu beherrschen, braucht die Software für die Automobilindustrie eine klare Architektur. Natürlich muss die Architektur auch die Anforderungen an SW/HW-Qualität, funktionale Sicherheit und Cybersicherheit erfüllen.
Zwei zusammenlaufende Trends
Trotz pandemiebedingter Verzögerungen müssen die Akteure der Automobilindustrie auf den Übergang zu Produkten setzen, deren Eigenschaften ganz wesentlich von der implementierten Software bestimmt werden, ja, sie müssen diesen Übergang jetzt beschleunigen. Es gibt Anzeichen dafür, dass sich der Automobilabsatz erholen wird. Und es liegt nahe, dass die Pandemie eine Kundschaft fördert, die aus Sicherheitsgründen zum Autobesitz tendiert und zudem an softwarebasierte Funktionen gewöhnt ist – zwei Trends, die zusammenlaufen werden, wobei die Autokäufer Fahrzeuge bevorzugen, welche dieselben softwarebasierten Optionen enthalten, auf die sie sich zu Hause, bei der Arbeit und in der Freizeit schon verlassen. Um sich auf diese Nachfrage vorzubereiten, müssen die Autohersteller Software in den Mittelpunkt ihrer Aktivitäten und Produkte stellen – mithilfe einer ganzheitlichen Software-Systemkompetenz. Agile Servicebereitstellungsmodelle, die DevOps, Microservices und Cloud-Lösungen kombinieren, werden funktionale Veränderungen ermöglichen, die weit über den traditionellen V-Entwicklungsansatz hinausgehen. Das softwaredefinierte Auto kombiniert verschiedene Arten von Hard- und Software-Architekturen und die HW/SW-Designer und -Architekten müssen mit einer Reihe von Paradigmen und bewährten Praktiken aus verschiedenen Hard- und Software-Disziplinen vertraut sein.
Big Data Services, Autonomes Fahren, Smart City und Smart Grids
Eine Smart City definiert sich wesentlich über Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT). Es geht dabei darum den wachsenden Herausforderungen der Urbanisierung zu begegnen. Ein großer Teil dieses IKT-Rahmens ist ein intelligentes Netz von miteinander verbundenen Objekten und Maschinen, das Daten mithilfe von Drahtlostechnologie und Cloudanwendungen überträgt.
Cloud-basierte IoT-Anwendungen
Cloud-basierte IoT-Anwendungen empfangen, analysieren und verwalten Daten in Echtzeit, um Kommunen, Unternehmen und Bürgern zu helfen, bessere Entscheidungen zu treffen, die die Lebensqualität verbessern können.
Smart City Ökosysteme
Die Bürgerinnen und Bürger interagieren auf verschiedene Weise mit Smart-City-Ökosystemen, indem sie Smartphones und mobile Geräte sowie vernetzte Autos und Häuser nutzen. Die Verknüpfung von Geräten und Daten mit der physischen Infrastruktur und den Diensten einer Stadt kann Kosten senken und die Nachhaltigkeit verbessern. So können beispielsweise Gemeinden mit Hilfe des IoT die Energieverteilung verbessern, die Müllabfuhr rationalisieren, Verkehrsstaus verringern und die Luftqualität verbessern.
Beispiele des Automotive-Bereichs in einer Smart City:
- Autonomes Fahren: Fortbewegung mithilfe von Fahrzeugen, mobilen Robotern und fahrerlosen Transportsystemen, die sich weitgehend autonom verhalten.
- Intelligente Stromnetze (Smart Grids) kombinieren Erzeugung, Speicherung und Verbrauch. Eine zentrale Steuerung stimmt sie optimal aufeinander ab und gleicht somit Leistungsschwankungen – insbesondere durch fluktuierende erneuerbare Energien – im Netz aus.
- Smarte Verkehrssteuerung: Vernetzte Ampeln empfangen Daten von Sensoren und Autos und passen die Ampelschaltung und den Zeitplan an das Verkehrsaufkommen in Echtzeit an, um Staus auf den Straßen zu verringern.
- Vernetzte Autos können mit Parkuhren und Ladestationen für Elektrofahrzeuge (EV) kommunizieren und die Fahrer zum nächsten freien Parkplatz leiten.
- Intelligente Mülltonnen senden automatisch Daten an die Entsorgungsunternehmen und planen die Abholung nach Bedarf und nicht nach einem im Voraus festgelegten Zeitplan.
- Smarte Administration: Und das Smartphone der Bürgerinnen und Bürger wird zum mobilen Führerschein und Personalausweis mit digitalem Ausweis, was den Zugang zur Stadt und zu den Dienstleistungen der Kommunalverwaltung beschleunigt und vereinfacht.
Zusammen optimieren diese Smart-City-Technologien die Infrastruktur, die Mobilität, die öffentlichen Dienstleistungen und die Versorgungseinrichtungen. Der Automotive Bereich wird durch umfassende Flotten- und Fahrzeugfunktionen profitieren.
Software-Qualität (ASPICE), funktionale Sicherheit, TISAX und Cyber Security
In der Telekommunikation wurden in den 90er und frühen 2000er Jahren schon Cybersecurity-Vorschriften eingeführt, im medizinischen Bereich sogar noch früher. Und obwohl schon seit vielen Jahren auch die Internetfähigkeit von Fahrzeugen technisch realisiert ist und Software-Updates vieler auf dem Markt befindlicher Fahrzeuge schon Over the Air (OTA), also drahtlos laufen, hat die Automobilindustrie in den letzten 40 Jahren die Cybersicherheit nicht besonders priorisiert, so dass die Branche im Vergleich zu vielen anderen Sektoren heute einen Rückstand aufweist. Dies ist umso bedrohlicher als die Funktionsfähigkeit von Fahrzeugen heute auf Millionen von Codezeilen basiert, und Kommunikationsbusse wie z.B. CAN, LIN oder auch Ethernet beliebte Einfallstore für Hacker-Angriffe geworden sind.
Cyber Security als erfolgskritischer Faktor
Cyber Security ist also zum erfolgskritischen Faktor geworden und muss Teil der Unternehmens-Gesamtsystemfunktion werden. Alle Cyber-Sicherheits-Aspekte müssen über die gesamte Wertschöpfungskette mitgedacht werden. Andernfalls bestünde die ständige Gefahr, dass ein Dritter die Kontrolle über das Auto übernimmt, während es gefahren wird.
Die wichtigsten Regularien im Überblick
Seit 2020 gibt es nun auch verpflichtende Regularien zu Cyber Security und Software-Updates für die Automobilindustrie und ihre Akteure. So ist zum Beispiel ein ganzheitliches Cyber Security Management System (CSMS) sowie ein Software Update Management System (SUMS) für Fahrzeughersteller und deren Typgenehmigung verpflichtend geworden. Wir haben schon mehrfach darüber berichtet. Auch die ISO/DIS 24089 und ISO/SAE 21434 sind hinzugekommen sowie die Norm ISO/TR 4804:2020 Straßenfahrzeuge – Sicherheit und Cybersicherheit für automatisierte Fahrsysteme – Entwurf, Überprüfung und Validierung und die TISAX® (Trusted Information Security Assessment Exchange)-Norm des VDA. TISAX® fokussiert auf die Bedürfnisse der Automobilindustrie: Mit einer Zertifizierung für die Automobilzulieferer soll die Informationssicherheit in der Automobilindustrie sichergestellt werden. Der Verband der Automobilindustrie (VDA) hat im vergangenen Februar den Leitfaden Automotive SPICE for Cybersecurity herausgegeben. Automotive Spice oder ASPICE steht für Automotive Software Process Improvement and Capability Determination und soll unter anderem die Leistung und Qualität der Software Entwicklungsprozesse der OEMs und deren Zulieferern in der Automobilindustrie bewerten.
All diese neuen Regularien dienen nun als Grundlage für jedes Unternehmen, das mit OEMs zusammenarbeitet, sowie für die Automobilhersteller selbst.
Wir betrachten alle Ebenen: Flotte (Lifecycle), System (Fahrzeug), Subsystem und Komponenten
Die (Weiter-)Entwicklung von Fahrzeugsoftware bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten für Ihr Unternehmen:
- Erfüllung dynamischer Erwartungen der Kunden
- Bereitstellung neuer Funktionalitäten
- Sicherstellung der Verkehrssicherheit durch qualitativ hochwertige Software
- Erfüllung von Qualitätsanforderungen durch entsprechende Tests
- Vorausschauende Diagnose und Flottenmanagement sowie Telematik
- Sicherer Zugriff auf Fahrzeugdaten von jedem Ort aus
- Ermöglichung von Firmware-Updates over the Air
- Software für die Fahrzeugverfolgung
- Entwicklung von Software für die Fahrzeugnavigation, die den Bedürfnissen der Fahrer von Elektrofahrzeugen gerecht wird
Automotive Software Engineering ist Bindeglied zwischen Backend Softwareanwendungen und den Hardwarekomponenten eines Fahrzeugs.
Die Notwendigkeit von Over-the-Air (OTA)-Software-Updates
Der Markt für Over-the-Air (OTA)-Software-Updates in der Automobilindustrie hat sich im letzten Jahr stark verändert. Die großen Automobilhersteller drängen darauf, den Einsatz von OTA-Updates in der Breite auszurollen und für vernetzte Fahrzeuge einzusetzen. Neue Vorschriften sowohl für OTA-Updates als auch für die Cybersicherheit sind erst kürzlich verabschiedet worden (wir haben darüber berichtet) und weitere werden mit dem Fortschritt der Technik erforderlich sein.
- Es gibt Vorschriften, die die Verpflichtungen von OEMs und Zulieferern bei der Aktualisierung von Software zur Erfüllung gesetzlicher Anforderungen festlegen.
- Die technischen Vorraussetzungen für OTA-Updates und das Know-how sind bereits verfügbar.
- Automobilhersteller werden in Zukunft nicht nur Software-Updates sondern auch weitere Features Over the Air in die Fahrzeuge „einspielen“. Die OTA-Übertragung muss also für die Automobilhersteller funktionieren und wird zu einem erforderlichen Unterscheidungsmerkmal im Wettbewerb. Hier liegt großes Potenzial für neue Einnahmequellen.
- Autokäufer erwarten verlässliche und bequeme OTA-Update-Funktionalität.
- Die Nutzung der OTA-Übertragung für zusätzliche Funktionen in vernetzten Fahrzeugen nimmt stark zu. Nahezu jede Cloud-Plattform kann um weitere Anwendungen ergänzt werden, die dann OTA zum und ggf. wieder vom Auto „fließen“.
OTA-Übertragungen sind auf einem schnellen Wachstumspfad. Dieser Trend schafft einen starken Markt für „OTA-Clients“ und einen noch größeren Markt für „Cloud-OTA-Dienste“.
magility und Software Defined Products
Software Defined Products stehen mehr und mehr im Mittelpunkt aller Industrien und insbesondere auch der Automobilindustrie und ihrer Zulieferer. Ganz unabhängig von ihrer Größe wird diese Entwicklung tiefgreifende Auswirkungen auf die Unternehmen haben. Neue Strategien sind gefragt, um die Überlebensfähigkeit in den immer komplexeren Märkten zu sichern. Wir bei magility begleiten Unternehmen dabei, die Unternehmensstrategie unter Beachtung aller, durch das IoT neu einwirkenden, Faktoren zu überprüfen, anzupassen und Maßnahmen für die Strategieumsetzung zu identifizieren und zu implementieren. Dazu gehört auch die Integration neuer Leistungssegmente und ggf. ganzer neuer Geschäftsbereiche. Dabei kooperieren wir mit dem International Institute of Information Technology in Bangalore, Indien. Dr. Roland Haas ist Professor am IIITB und unser Spezialist für Software Defined Products, OTA-Funktionen und Software-Systemkompetenz für die Automobilindustrie. Kontaktieren Sie uns jetzt – Wir beantworten gerne ihre Fragen.
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von Nada Welker | Sep. 20, 2021 | New Mobility, Future Economy, Smart Cities, Startups, Strategie im Wandel
400.000 Teilnehmer aus 95 Ländern, nahezu 1000 Speaker und 744 Aussteller kamen auf der neuen IAA Mobility in der letzten Woche zusammen. Darunter Automobilhersteller, wichtige Player der Tech-Branche, zahlreiche relevanten Unternehmen der Zulieferindustrie und Anbieter von Mikromobilitätsprodukten. Wie jedes Mal waren auch wir von magility wieder vor Ort aktiv.
Das neue Konzept
In diesem Jahr präsentierte sich die IAA Mobility erstmals in München in gänzlich neuem Gewand. Sehr ambitioniert, hybrid in Präsenz und online-Version sowie in einer B2B- und einer B2C-Ausprägung. Der B2B-Bereich war auf dem Messegelände selbst angesiedelt, während sich der B2C-Teil in der Stadtmitte Münchens befand. Viele Bereiche konnten auf den beliebtesten Plätzen Münchens kostenfrei auch ohne Ticket besichtigt werden. Alle, die nicht persönlich vor Ort waren, konnten die Messe über die neue virtuelle Plattform der IAA Mobility digital erleben. Auf jeden Fall hat sich die diesjährige internationale Automobilausstellung als dezentrales Hybridkonzept mit Wachstumschance bewiesen.
Die Demonstranten
Insbesondere die Plätze in der Stadt wurden von massiven Polizeiaufgeboten gesichert. Seit dem G20 Gipfel 2017 in Hamburg gab es kein größeres Polizeiaufgebot in Deutschland mehr. Zahlreiche Demonstranten fanden sich an unterschiedlichen Plätzen zusammen und forderten eine Abkehr von der immer noch autodominierten Verkehrspolitik. Sie standen ein für Fuß-, Rad und Nahverkehr, seilten sich von Autobahnbrücken ab, organisierten eine Fahrrad-Sternfahrt sowie Fußgänger-Demonstrationen oder nahmen auf der Theresienwiese an einem sogenannten Protestcamp teil. Demonstranten warfen den Machern der IAA Mobility vor, nur eine Plattform für die Image-Politur von Politik und Wirtschaft zu sein.
Unser Eindruck – magility vor Ort
Bei unserem Rundgang über die Messe konnten wir den Sprung weg von einer reinen Automesse hin zu einer Mobilitätsmesse schon klar erkennen. Unterschiedliche Fahrzeuglösungen und Mobilitätsformen haben Einzug in die Messe gefunden. Die IAA Mobility ist keine reine Automesse mehr, auf der die OEM ihre Autos mit starken Verbrennermotoren präsentieren. Nur wenige Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor waren auf der Messe zu finden, leider aber auch nahezu keine Aussteller aus dem Ausland. Die IAA Mobility soll zur Netzwerkveranstaltung und zur Plattform fürs Zusammenarbeiten werden sowie für neue Geschäftsmodelle, Mikromobilität und Stadtpolitik stehen. Unter einem Dach bzw. einem Himmel fanden sich viele Macher zusammen, die die Mobilität der Zukunft gestalten möchten.
Bundeskanzlerin Merkel sprach in ihrer Eröffnungsrede auf der IAA von einem wirklichen Quantensprung im Vergleich zur letzten IAA. Die Vernetzung aller Mobilitätsformen stand klar im Mittelpunkt. Neben den Autoherstellern tummelten sich zahlreiche Zulieferer, Tech-Start-Ups, Fahrradmarken und weitere Mikro-Mobilitätsanbieter mit neuen Angeboten auf den Ausstellungsflächen. Auf unterschiedlichen Bühnen wurde über die neuen Mobilitätsformen, und alles was damit zusammenhängt, diskutiert und referiert. Es ging auch um die Städte der Zukunft, um Cyber Security, um Verkehrskonzepte und natürlich auch um die weiter fortschreitende Vernetzung.
Eine greifbare Vision von der Stadt der Zukunft, klimaneutral, ohne Lärm und Stau und mit einem multimodalen und sicheren Verkehrskonzept, hat sich für uns auf der Messe noch nicht gezeigt. Durch das sehr ambitionierte, auf die Zukunft ausgerichtete und dezentrale Konzept und durch die Integration der zahlreichen Fortbewegungsformen kam man sich zwischendurch auch mal etwas verloren in den großen Hallen bzw. auf den Straßen vor. Der Weg, den die Macher der IAA Mobility eingeschlagen haben, ist ein erster kleiner Schritt in die richtige Richtung und hat aus magility-Sicht großes Zukunftspotential. Transformation weg von Altbewährtem hin zu experimentellem Neuen läuft bekanntlich niemals reibungslos und braucht Begleitung durch Fachexperten, die Altes und Neues sinnvoll miteinander verknüpfen können.
Größter Schwachpunkt des aktuellen Konzeptes ist die unzureichende Umsetzung des B2B-Konzeptes. Wie in alten Zeiten haben fast alle Aussteller reine Verkaufsteams auf die Messestände geschickt. Allerdings fehlen qualifizierte Entwickler und Einkäufer, um das B2B-Konzept zu wirklichem Leben zu erwecken.
Die Autohersteller
Elektrofahrzeuge dominieren auf der IAA Mobility ganz klar das Messegeschehen. Die Branche hat begriffen, dass sie umdenken muss und die politisch vorgegebenen Rahmenbedingungen scheinen zu greifen. Wir haben auf der IAA nur noch wenige Fahrzeuge mit klassischem Verbrennungsmotor finden können. Dieser Effekt zeigt sich bereits in der Zulassungsstatistik des Kraftfahrtbundesamtes (KBA, 2020), das für die Segmente E-Fahrzeuge und Hybride in Summe 25% der Zulassungen verzeichnet. Dies liegt fast gleichauf mit dem Diesel (28%), während der Benziner noch mit 47% der Zulassungen eindeutig führt. Die OEM können also die aktuelle Nachfrage durchaus bedienen.
Das Prinzip “nachhaltiger, smarter, geteilter (shared economy)” verdrängt zunehmend das alte Prinzip, “schneller, stärker und breiter”. Auf der IAA Mobility hat sich diese Entwicklung bei den ausgestellten PKW der OEM noch nicht durchgesetzt. Für die potentiellen Abnehmer aus dem Querschnitt der deutschen Bevölkerung ist das Angebot dort noch unzureichend. Nach einer Studie von Statista zur Ausgabebereitschaft der deutschen Bevölkerung für die Anschaffung eines PKW im Jahr 2020 wollten nur etwa 6% der Bevölkerung, die 2020 eine Neuanschaffung geplant hatten, mehr als 25000 € in diese Anschaffung investieren.
Das einzige Auto auf der Messe, welches unter 25.000 € Anschaffungspreis liegt, ist der ID.Life von VW, der allerdings laut Volkswagen-Markenchef Ralf Brandstätter erst 2025 auf dem Markt verfügbar sein wird. Verfügbare Elektrofahrzeuge für den Massenmarkt haben wir auf der IAA Mobility also vergeblich gesucht, ebenso wie Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb.
Die Internationalität wurde auf der IAA schmerzlich vermisst und sollte auf den Folgemessen wieder hergestellt werden. Zudem deckt die IAA Mobility nicht die komplette Mobility ab, denn es fehlen z.B. Motorbikes, Air-Taxis, Hyperloops, Electric Planes, Supersonic Aircrafts und Spaceships.
Unser Fazit: Die IAA Mobility 2021 war wie immer spannend und gleichzeitig schon ganz anders als früher. Damit sie aber nachhaltig bestehen kann, muss sie sich noch viel mehr verändern. Die Richtung stimmt, die Ausgestaltung bedarf noch deutlicher Korrekturschleifen.
Die Zulieferer
Die Zulieferer rückten bei der IAA Mobility deutlich mehr in den Mittelpunkt des Geschehens. Die großen Zulieferer (Tier1) begegneten den Automobilherstellern dabei auf Augenhöhe. Das war auf der “alten” IAA noch ganz anders. Hier wird ein deutlicher Shift sichtbar und die Industrie “dahinter” visibler. Auch bei den Zulieferern liegt der Fokus klar auf der Elektromobilität und alternativen Antriebstechniken. Bosch verkündete z.B. auf der IAA Mobility, dass die Elektromobilität in Zukunft zum Kerngeschäft für das Unternehmen werde und stellte die neu entwickelte “eAchse” vor, die Leistungselektronik, Elektromotor und Getriebe zu einer Einheit verbindet. Auch Continental und Schaeffler zeigten auf der Messe Innovationen rund um das Thema alternative Antriebe.
Wolf-Henning Scheider, Chief Executive Officer der ZF Group stellte in der Pressekonferenz neben der ZF-Strategie “Next Generation Mobility. NOW” auch das sogenannten „Modular eDrive Kit“ vor, ein modularer Baukasten aus abgestimmten Komponenten, der neben E-Motoren auch Inverter, Software und unterschiedliche Getriebe-Optionen bietet. Es bündelt laut Scheider die gesamte Expertise des ZF-E-Mobilitätsteams bei Systemlösung, Komponenten und Softwaresteuerung in einer flexiblen und modularen Plattform. Der konsequente Baukastenansatz des eDrive Kit ist die optimale Ergänzung der Plattformstrategie der Fahrzeughersteller. ZF verspricht mit der modularen Antriebslösung für rein elektrische PKW bis zu 50 Prozent verkürzte Entwicklungszeiten sowie hohe Reifegrade. Vom Kompaktwagen bis zum Premiumsegment kann alles abgebildet werden.
Am Beispiel ZF zeigt sich, wie auch bei Huawei, Schaeffler, Bosch, Tesla u.a., dass die Intelligenz künftiger Fahrzeuge von wenigen, extrem leistungsfähigen Zentralrechnern wie dem ZF ProAI bestimmt sein wird. Nach ZF-Angaben ist der ZF ProAI der flexibelste, skalierbarste und leistungsstärkste Automotive-Grade Supercomputer für die Automobilindustrie und damit quasi die Quelle der Fahrzeug-Intelligenz.
Der Umstellungsprozess von der herkömmlichen Antriebstechnologie hin zur Elektromobilität stellt einen massiven Qualifizierungs-Aufwand in den nächsten Jahren auch bei den Zulieferern dar, die Ihre Dienstleistungen und Produkte an die neuen Anforderungen anpassen müssen. Einige Zulieferer sind aus magility-Sicht den Fahrzeugherstellern dabei teilweise schon weit voraus, während andere Zulieferer diesen nächsten Evolutionsschritt nicht überleben werden.
Die Startups
Startups sind auf der IAA Mobility im Vergleich zur letzten IAA deutlich mehr in den Fokus gerückt. Die Start-up Stände waren zentral neben den Big Playern der Branche platziert und deshalb für die Messebesucher sehr gut zugänglich. Sie hatten die Möglichkeit, sich bei den zahlreichen Networking Events mit Investoren, internationalen Partnern und politischen Vertretern zu vernetzen und sich an Masterclasses, Diskussionsrunden und Vorträgen zu beteiligen. Mit dem IAA Mobility Founders Day – einer Netzwerkveranstaltung – wurden auch progressive Zielgruppen der IAA erreicht. Viele der spannendsten Entwicklungen kamen nicht etwa von den etablierten Herstellern, sondern eben gerade von diesen neuen jungen Unternehmen und den Start-ups. So hat z.B. Johann Jungwirth, Vize-Präsident des Mobility-as-a-Service (MaaS) von Mobileye eine kleine Sensation aus dem Bereich Autonomes Fahren verkündet. Ab 2022 soll zusammen mit dem Autovermieter Sixt in München ein Robotaxi-Service angeboten werden, welcher ohne Sicherheitsfahrer auskommen soll. Die Zulassung ist bereits beantragt. Tech-Start-ups sind den etablierten Anbietern vor allem durch die schnelleren Entwicklungszyklen vorraus. Auch aus dem Bereich ADAS waren auf der Messe viele Start-ups vertreten. So auch Cognata, ein israelisches Unternehmen, welches vollständige Produktlebenszyklus-Simulation für Entwickler von ADAS und autonomen Fahrzeugen anbietet. Wir werden in einem weiteren Artikel über diese und weitere interessante Start-ups der IAA und deren High-Tech Entwicklungen berichten.
Mikromobilität auf der IAA
Nicht alleine Autos standen auf der diesjährigen IAA im Mittelpunkt des Geschehens. Auch Mikromobilitätsanbieter mischten erstmals im Messegeschehen mit. Das Fahrrad ist im Trend, und so mischen selbst klassische Autohersteller wie z.B. Porsche auf diesem Markt mit: In Kooperation mit dem deutschen Fahrradhersteller Storck Bicycle hat Porsche eine neue Marke namens Cyklaer gegründet. Unter dieser Marke werden schnelle E-Bikes auf Porsche Preisniveau angeboten. BMW ist mit dem Konzept seines “Dynamic Cargo” im Bereich der Lastenfahrräder aktiv, und auch VW ist mit seinem Lastenrad “e-Bike Cargo” mit dabei, welches sogar noch dieses Jahr auf den Markt kommen soll. Auch junge Unternehmen und Start-ups mischen im Mikromobilitätsbereich auf der IAA Mobility dieses Jahr kräftig mit. Wir werden in einem separaten Artikel noch darüber berichten.
Unser Fazit
Der Weg in eine klimaneutrale, für alle erschwingliche und verfügbare Mobilität schreitet sichtbar weiter voran, wenngleich es auf der Strecke dorthin noch einige althergebrachte Sicht- und Verhaltensweisen zu überdenken gilt! Die IAA Mobility hat diesen Trend aufgegriffen und mit dem neuen Konzept einen Startschuss gesetzt. Die Ausgestaltung ist weiter ausbaufähig und kann sich in eine vielversprechende Richtung hin entwickeln. In diesem Jahr stand die IAA Mobility ganz klar im Zeichen des E-Antriebs. ADAS und E-Mobility-Themen standen klar im Fokus der Messe. Auch die Anbieter von Mikromobilitätsprodukten haben sich ihren Platz auf der Messe erobert. Dass die Konvergenz der Industrien in Zukunft eine noch bedeutungsschwerere Rolle erfährt, zeichnete sich ebenfalls für uns klar ab. Plattformanbieter mischen mittlerweile in der Automobilindustrie kräftig mit. Insbesondere Huwaei, mit seiner End-to-End Solution von der Cloud bis in die Fahrzeugarchitektur, ist uns dabei sehr positiv aufgefallen. Telekommunikationsunternehmen treten auf dem Automobilmarkt also nicht mehr nur auf den Nebenschauplätzen auf. Sie stehen mitten im Geschehen und die Automobilhersteller müssen sich warm anziehen. Für die nächste IAA im Jahr 2023 erwarten wir von magility, dass die Thematik des Autonomen Fahrens weiter in den Mittelpunkt des Messegeschehens rücken wird.
Summa summarum blicken wir auf eine sehr interessante Messe zurück und freuen uns schon auf die spannenden Entwicklungsschritte, die bis 2023 mit der Mobilitätswende gegangen werden (müssen). Wir begleiten mit großem Enthusiasmus die Startups aus unserem Netzwerk dabei, ihre High-Tech Entwicklungen hier in Europa zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu platzieren. Für die Industrieunternehmen evaluieren und überprüfen wir neue innovative Geschäftsmodelle und begleiten bei der Integration und Markteinführung. Mit unseren Experten aus dem Bereich Elektromobilität und Alternativen Antrieben beobachten wir auch diesen Teilmarkt. Bei Fragen kommen Sie gerne auf uns zu.
von Nada Welker | Juli 20, 2021 | Strategie im Wandel, Automotive, New Mobility
Die Automobilindustrie befindet sich in einer tiefgreifenden Transformation. Digitalisierung und künstliche Intelligenz sind die beiden Treiber, die jeweils für sich, aber auch im Zusammenwirken, das Potential haben, die Geschäftsmodelle dieser Branche von Grund auf zu verändern. Bereits im Jahr 2018 haben wir in unserem Artikel “Smart Mobility- wohin geht die Reise der Mobilität?” darauf hingewiesen, dass die klassischen Autobauer ihre Geschäftsmodelle anpassen müssen, denn Komponenten, die nicht digital gesteuert oder integriert werden können, sind heute für den Automobilbau nicht mehr relevant . “Smart Mobility” als Schlüsselelement der “Smart City” ist das Gebot der Stunde, d.h. die zunehmende Vernetzung von Verkehrsinfrastruktur und Verkehrsmitteln, und nur dazu passend konzipierte Fahrzeuge sind heute noch marktfähig. Entsprechend groß sind die Anstrengungen der OEMs, mit der Entwicklung Schritt zu halten bzw. sie durch technische Neuerungen und die Anpassung ihrer Geschäftsmodelle zu beeinflussen und zu gestalten. Allerdings stoßen sie dabei, insbesondere beim alles dominierenden Thema autonomes Fahren, auf harten Wettbewerb etablierter IT-Giganten, der dafür sorgt, dass auf wichtigen Feldern die Bereitschaft zu strategischen Kooperationen wächst.
Transformation vom reinen Autobauer zum integrierten Mobilitätskonzern mit Softwarekompetenz
Durch den voranschreitenden digitalen Wandel und den zunehmenden Einsatz von künstlicher Intelligenz steckt die gesamte Automobilindustrie mit ihrer ganzen Supply Chain in einem Transformationsprozess von bislang unbekanntem Ausmaß. Dabei bietet die künstliche Intelligenz ganz neue Möglichkeiten der Anpassung an die individuellen Bedürfnisse der Fahrzeughalter und Fahrzeugführer. Funktionen wie das gestaltbare Bildschirmcockpit, Sprachbedienung, Bedienpanels oder Touchbildschirme für die Steuerung der Innenraumfunktionen wie Heizung, Sitze oder Navigation spielen dabei eine zentrale Rolle. Diese technischen Neuerungen tragen dazu bei, dass das Auto längst über das Stadium des einfachen Transportmittels hinaus gewachsen ist.
VW macht große Schritte Richtung autonomes Fahren
Im vergangenen Jahr wurde das Software- und Technologieunternehmen CARIAD ins Leben gerufen, eine Tochterfirma von Europas größtem Autobauer, dem Volkswagen Konzern. CARIAD hat zum Ziel, die Transformation von Volkswagen zu einem digitalen, softwaregestützten Mobilitätsanbieter zu begleiten. Dazu zählt unter anderem die Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen und der Software für autonomes Fahren. Des Weiteren steht die Erhöhung der Innovationsgeschwindigkeit von VW im Vordergrund, die zunächst zu einem neuen Automobilerlebnis führen soll, das sich nahtlos in unsere digitale Welt einfügt.
„Die Transformation in der Automobilindustrie in den nächsten zehn bis 15 Jahren wird unvergleichlich sein mit der bisherigen Entwicklung“ (Zitat Volkswagen-Vorstandschef Herbert Diess)
Laut eigenen Angaben des Volkswagenkonzerns arbeiten weltweit aktuell 4.000 Entwickler, Ingenieure und Designer von Audi, Porsche und Volkswagen an einer einheitlichen, zentralen Software für die Fahrzeuge der gesamten Volkswagen-Gruppe. Das einheitliche Betriebssystem soll voraussichtlich ab 2025 Eingang in alle Modelle des Volkswagen Konzerns finden. Bis zu diesem Jahr soll die Mitarbeiterzahl auf rund 10.000 anwachsen. Jährlich werden knapp 2,5 Millionen Euro in die Software CARIAD investiert.
Aktuelle Herausforderungen für die Automobilindustrie
Neben der Umstellung auf Elektromobilität sorgt die voranschreitende Digitalisierung für grundlegende Veränderungen in der Automobilbranche. Während es bei der Elektromobilität ausschließlich um CO2 einsparende Antriebsmöglichkeiten geht, stellt die Digitalisierung eine tiefergehende Umstellung für die Kunden und darüber hinaus für die gesamte Mobility-Branche dar. Folglich werden sich in Zukunft die Geschäftsmodelle grundlegend ändern. Deutlich wird das auch bei der Betrachtung von Statistiken, die zeigen, wie sich die Verteilung des Umsatzes in der Automobilindustrie bis 2030 verändern wird.
Die abgebildete Statistik zeigt deutlich, dass digitale Services sowie neue Technologien und Softwarelösungen, die früher kaum eine Rolle in der Automobilindustrie spielten, bis 2030 einen erheblichen Anteil des weltweiten Automobilumsatzes ausmachen werden.
Aus Wettbewerb erwächst strategische Kooperation
Im Bereich der Mobilitätsdienstleistung gehen die beiden Konkurrenten BMW und Daimler eine strategische Allianz ein, um künftig auf einigen Geschäftsfeldern zusammenzuarbeiten. Ziel ihres Zusammenwirkens ist das Vorantreiben des automatisierten Fahrens. Durch die Vernetzung der Kompetenzen der zwei Technologieführer soll neben Kosteneinsparungen ein spürbarer Nutzen für den Kunden erwachsen. Bereits 2025 sollen erste selbstfahrende Autos von Daimler und BMW auf Autobahnen und beim Einparken ohne menschliche Steuerung unterwegs sein, also mit der Autonomiestufe vier von fünf der sogenannten SAE-Level. Die SAE-Level beschreiben, wie unabhängig und selbstständig ein Fahrzeug im Straßenverkehr agieren kann. Stufe vier beinhaltet die komplette Steuerung und Überwachung auf Autobahnen und beim Einparken – im Stadtverkehr muss der Fahrer allerdings noch selbst eingreifen, weshalb Lenkrad und Pedale weiterhin vorhanden sein müssen.
Die Vorstandsmitglieder von BMW und Daimler sind sich einig:
„Statt individueller Insellösungen geht es uns um ein zuverlässiges Gesamtsystem, das unseren Kunden einen spürbaren Nutzen bringt“ (Zitat Daimler-Vorstandsvorsitzender Ola Källenius)
Waymo auf Platz 1 des autonomen Fahrens
Waymo wurde 2009 als Google-Projekt für selbstfahrende Autos ins Leben gerufen. Seit einigen Jahren beschäftigt sich Waymo mit dem zukünftigen Betrieb autonomer Fahrzeuge und nimmt in diesem Sektor die führende Position ein.
„Wir bauen den weltweit erfahrensten Fahrer” (Zitat auf Waymo-Website)
Die Fahrzeuge von Waymo wurden bereits auf öffentlichen Straßen mehrfach getestet, zahlreiche Verkehrssituationen nachgestellt und die gesammelten Daten dieser Fahrten ausgewertet und für Weiterentwicklungen nutzbar gemacht. Es handelt sich hierbei also nicht um eine Fahrerassistenz, bei der der Fahrer noch aktiv am Steuer sitzt, sondern um eine vollständig autonome Technologie. Dabei hat der “Waymo Driver” von der Abholung bis zum Ziel die volle Kontrolle. Durch ein Wahrnehmungssystem, welches komplexe Daten, die von mehreren Sensoren gesammelt werden, entschlüsselt und die Umgebung genau erfasst, können Fußgänger, Fahrzeuge, Stoppschilder und vieles mehr erkannt und identifiziert werden. Ziel ist es, den Verkehr auf den Straßen sicherer und einfacher zu machen. Seit dem 2. April 2018 sind die ersten selbstfahrenden Fahrzeuge, ohne Fahrer am Steuer, im US-Bundesstaat Kalifornien zugelassen – bisher ohne große Zwischenfälle oder Verkehrsunfälle.
Apple als ernstzunehmende Konkurrenz der Zukunft?
Fest steht, dass die Software im Fahrzeug in Zukunft zu einem der wichtigsten Ertragsbringer der Mobilität wird. Dabei leistet das autonome Fahren einen wichtigen Beitrag für die individuelle Mobilität. Aus diesem Grund wäre ein Einstieg des IT-Konzerns Apple in die Automobilindustrie nicht unwahrscheinlich. Durch seine ausgeprägten Softwarekompetenzen könnten sich neue Möglichkeiten und Türen für das Technologieunternehmen eröffnen. Schon seit 2 Jahren kursieren Berichte über das wohl geplante “Apple-Car”. Wann und ob ein Elektrofahrzeug von Apple tatsächlich Marktreife erlangt, steht derzeit noch in den Sternen – unwahrscheinlich ist es aber nicht!
[infobox headline=“Das Wichtigste in Kürze“]
- Die klassischen Autobauer müssen ihre Geschäftsmodelle anpassen, denn Komponenten, die nicht digital gesteuert oder integriert werden können, verlieren immer mehr an Bedeutung.
- Die künstliche Intelligenz birgt neue Möglichkeiten der Anpassung an die individuellen Bedürfnisse des Fahrers.
- Das Technologieunternehmen CARIAD, Tochterfirma des Volkswagenkonzerns, macht erste Schritte zur Transformation von Volkswagen zu einem digitalen, softwaregestützten Mobilitätsanbieter.
- BMW und Daimler gehen eine Zusammenarbeit ein, um das automatisierte Fahren der Autonomiestufe 4 voranzutreiben. Bereits 2025 sollen erste Fahrzeuge dieser Art auf den Straßen unterwegs sein
- Waymo beschäftigt sich mit dem zukünftigen Betrieb vollständig autonomer Fahrzeuge und nimmt in diesem Bereich derzeit die führende Position ein.
- Die Digitalisierung führt in der Automobilindustrie zu einer entscheidenden Transformation – und wir befinden uns mitten drin.
[/infobox]
Erlaubt man sich einen Zeitsprung ins Jahr 2030, könnte die Automobilindustrie folgendermaßen aussehen:
- Mobilitätsanbieter nutzen übergeordnete Verkehrssteuerung zur Auslastung des Verkehrs und Reduzierung von Staus.
- Autonome Fahrzeuge machen mindestens 30% der Fahrzeuge in Städten aus, darunter hauptsächlich Busse und Taxis.
- Umfängliche Connected Services und Elektroantriebe sind in Neufahrzeugen implementiert.
- Vollständige Synchronisierung der Connected Services im Auto und den Apps der Smartphones.
- Möglichkeit der Zuschaltung von Ausstattungselementen für die Fahrzeuge
- Neue Produktions- und Logistikkonzepte: 3D-Druck von Ersatzteilen und Komponenten.
- Fahrerassistenzsysteme haben sich so etabliert und weiterentwickelt, dass sie durch den Einsatz von KI selbstständig und individuell vom jeweiligen Fahrer lernen und so individuelle Kundenbedürfnisse abdecken können.
- Mindestens 50% der Geschäftsprozesse in der Automobilbranche laufen automatisiert ab.
Durch die Digitalisierung steht die Automobilindustrie vor einem entscheidenden Wandel: Autohersteller werden dazu getrieben, ihre Fahrzeuge an den Zeitgeist anzupassen und auf neue digitale Geschäftsmodelle zu setzen. Konvergenzen werden Dabei wird der Trend zum autonomen Fahren immer relevanter: Aktuell befinden wir uns noch auf der Stufe des teilautomatisierten Fahrens unter Einsatz von Assistenzsystemen. In einigen Fahrzeugen findet man schon Funktionen wie das automatische Überholen anderer Autos, das automatische Spurwechseln sowie die Möglichkeit, das Bremsen und Einparken ohne Einfluss des Fahrers dem Fahrzeug zu überlassen. Vollautonome Fahrzeuge sind bislang allerdings nur mit Sondergenehmigung auf Teststrecken einsetzbar. Der vollumfängliche Einsatz autonomer Fahrzeuge ist aber schon in Planung. Bis wann die dafür nötige Infrastruktur und die gesetzlichen Rahmenbedingungen dafür stehen, ist allerdings noch ungewiss. Wir von magility halten Sie gerne über die weiteren Entwicklungen der Automobilindustrie auf dem Laufenden. Die Transformation nimmt Fahrt auf, und wir befinden uns mitten drin. Bei Fragen kontaktieren Sie uns gerne!
