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Lieferketten in der Automobilindustrie im Wandel: Neue Trends und Chancen

April 20, 2021

In den letzten Jahrzehnten verfolgten Automobilhersteller einen hardware-zentrierten Ansatz: Sie hatten separate Architekturen, Plattformen und modulare Baukästen für jede ihrer neuen Funktionen. Und auf die gleiche Weise reagierten Automobilhersteller auch auf die Herausforderungen der digitalen Transformation: Wie für traditionelle Domänen wurden für neue Bereiche wie Infotainment und Autonomes Fahren modulare Baukästen eingeführt. Doch mit neuen Generationen von Fahrzeugen und neuen Funktionen wuchs die Komplexität der Lösungen. Diese Komplexität ist schwierig zu meistern und führte zu Systemen, bei denen selbst kleine Änderungen enormen Aufwand und Kosten verursachen.

Als Reaktion auf diese Problematik begannen Autohersteller, eine neue Elektronik-Architektur für vernetzte Autos zu entwickeln. Damit einher gehen jedoch auch unumkehrbare Veränderungen innerhalb der etablierten Lieferketten. Wir zeigen Ihnen, wie sich dies auf die bestehende Hierarchie innerhalb der Lieferkette auswirkt, wer davon profitiert und warum jetzt der richtige Zeitpunkt für Innovationen ist.

Technische Aspekte

Smarte elektronische Architektur

Ein normales Fahrzeug verfügt über eine verteilte elektrische/elektronische (E/E) Architektur, die sich ihrerseits aus mehr als 100 elektronischen Steuergeräten (electronic control units, ECUs) zusammensetzen kann. Jedes Steuergerät ist für eine eigene Funktion verantwortlich. Ein Steuergerät verfügt über einen eingebetteten Mikrocontroller, der Aktoren steuert, Sensorsignale verarbeitet und mechanische Vorgänge steuert. ECUs sind über Drähte miteinander verbunden und unterstützen nur bestimmte Interaktionen. Da Hersteller die Funktionalität für neue Fahrzeuggenerationen erweitern, wird das Steuergeräte-Netzwerk immer komplizierter. Und die hohe Software-zu-Hardware-Integration innerhalb jedes Steuergeräts macht Automobilhersteller abhängig von ihren Zulieferern.

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Die zentralisierte Architektur, ein neuer Ansatz für elektronische Architektur, hilft die Komplexität zu bewältigen und das Problem der Abhängigkeit von Zulieferern zu lösen. Bei dieser Art von Architektur werden mehrere verschiedene Rechnergruppen zu einem zentralen System mit speziellen Domain Control Units (DCUs) zusammengeführt. Dieses Design ermöglicht es, die Anzahl der einzelnen Steuergeräte zu reduzieren, Funktionen zu konsolidieren und den Kabelbaum zu vereinfachen.

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Übergang zu Software-definierten Fahrzeugen

Mit Blick auf die Software wird ein Auto immer mehr zu einer Softwareplattform, die unabhängig von der Hardware ein Ökosystem von Anwendungen unterstützt – genau wie ein Smartphone. Damit Steuergeräte auf der Software-Ebene miteinander kommunizieren können, sollten Software- und Hardware-Plattformen entkoppelt werden. Standardisierte Schnittstellen helfen dabei, Anwendungen und funktionale Software von Elektronik, Computing-Hardware und Betriebssystemen zu trennen. So entsteht Automobil-Software als Produkt und ermöglicht den Automobilherstellern eine schnelle Integration und Aktualisierung von Fahrzeugfunktionen.

Wandel in der Wertschöpfungskette

Die neue Architektur wird die Wertschöpfungskette unwiderruflich verändern. Am stärksten wird der Einfluss auf die etablierten Tier-1-Lieferanten sein.

  • Die zentralisierte E/E-Architektur schafft die technischen Voraussetzungen für die Unabhängigkeit von Zulieferern. Nun unterstützen immer mehr neue Hochleistungs-Multicore-Prozessoren für Automotive die neue Architektur, wie zum Beispiel der AURIX 2G von Infineon oder der Drive Xavier von NVIDIA. Dementsprechend werden auch die standardisierten Software-Architekturen, insbesondere die AUTOSAR-Architektur, aktualisiert. Dadurch können Automobilhersteller Hardware und Software getrennt und von verschiedenen Anbietern beschaffen.
  • Halbleiter und andere Tier-2-Zulieferer treten in das Segment der Automobil-Software ein, das traditionell den Tier-1-Zulieferern vorbehalten war. Ein gutes Beispiel hierfür: Intel übernahm Mobileye, einen Anbieter von Computer Vision für autonome Fahrtechnologie. In der Folge erweiterte Intel seine Produktpalette mit Automobil-Software auf Anwendungsebene und übernahm Kontakte von Mobileye zu Automobilherstellern.
  • Big Tech steigt in den Automobilmarkt ein. Global Player wie Microsoft, Apple, Google und Amazon werden nun auch im Automobilbereich aktiv. Apple führte eine neue Funktion ein, die es Nutzern ermöglicht, mit dem iPhone oder der Apple Watch Türen von Fahrzeugen zu entriegeln. Microsoft arbeitet an seiner Connected Vehicle Platform, um Edge-Computing-Funktionen in Fahrzeuge zu bringen. AWS kündigte eine Integration mit QNX an, einem Echtzeit-Betriebssystem für Fahrzeuge.
  • Die Rolle von Fertigungsdienstleistern für elektronische Komponenten (Electronic Manufacturing Services, EMS) in der Wertschöpfungskette wächst. Um die Kosten für die Hardware zu senken, beginnen Automobilunternehmen damit, direkt Unteraufträge an EMS zu vergeben. So traf beispielsweise der in Kalifornien ansässige Elektroautohersteller Fisker eine vorläufige Vereinbarung mit dem iPhone-Monteur Foxconn. Sie planen die Produktion von Elektrofahrzeugen für den nordamerikanischen, europäischen, chinesischen und indischen Markt. Der italienisch-amerikanische Autohersteller Fiat und das chinesische Unternehmen Geely haben ähnliche Pläne bezüglich einer Partnerschaft mit Foxconn.
  • Autohersteller versuchen, eine eigene Softwarekompetenz im Unternehmen zu entwickeln. Dem Beispiel von Tesla folgend, will Daimler das hauseigene Team zur Entwicklung des eigenen Betriebssystems ausbauen. Volkswagen rief bereits die Sparte Car.Software ins Leben und will nun den Anteil der selbst entwickelten Software von 10 % auf 60 % erhöhen.

Wandel der Geschäftsmodelle

Etablierte Automobilhersteller sind Hardware-fokussiert. Sie sind nach „Domänen“ strukturiert, wie z. B. Karosserie, Fahrwerk, Antriebsstrang, Innenraum und so weiter. Bei diesem Ansatz sind Hardware und Software in einem einzigen Steuergerät hoch integriert und liegen in der Verantwortung der Tier-1-Zulieferer. Die Tier-1-Zulieferer wiederum vergeben Unteraufträge an Tier-2-Zulieferer, weitgehend nach eigenem Ermessen. Die nächstfolgende Ebene von Unterauftragnehmern ist für die übergeordneten Ebenen unsichtbar.

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In der neuen Realität ist die Wertschöpfungskette in drei verschiedene Bereiche unterteilt: Software-Design und -Integration, Hardware-Design und -Integration sowie Hardware-Fertigung. Jetzt genießen Automobilhersteller eine höhere Transparenz. Sie können die Kostenstruktur überblicken und in direkte Verhandlungen mit Tier-2-Lieferanten treten. 

Für Tier-1-Zulieferer bedeutet dies jedoch einen Verlust von Kontrolle und Wirtschaftlichkeit. Außerdem müssen sie nun eine größere Anzahl von Software- und Hardwarekomponenten von Drittanbietern verwalten, die direkt von den OEMs geliefert werden. Da Automobilhersteller eine größere Kontrolle über die Wertschöpfungskette übernehmen, verlieren Tier-1-Zulieferer allmählich ihr einzigartiges Wertangebot als Integratoren.

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Neue Chancen für Tier 2+ und Start-ups

Das traditionelle Geschäftsmodell der Automobilelektronik für Tier-1-Zulieferer verschwindet und macht Platz für eine Vielzahl neuer Möglichkeiten. Tier 2 und Start-ups werden sie nutzen, um ihre Position in der Wertschöpfungskette zu stärken. Tier-1-Zulieferer werden versuchen, mit innovativeren Unternehmen zusammenzuarbeiten, um Kompetenz in der Software-Entwicklung zurückzugewinnen.

Wenn Sie planen, die Vorteile dieses sich verändernden Geschäftsumfelds zu nutzen und technische Beratung benötigen, wenden Sie sich an die Experten von Softeq. Unser Team hilft Ihnen dabei, ein Automotive-System neu zu entwerfen, die richtigen Hardware-Komponenten auszuwählen und das Design Ihrer Hardware-Lösung zu verifizieren.