تتحول الإلكترونيات في السيارات بشكل متزايد إلى أنظمة تُعرّف بواسطة البرمجيات.
بالنظر إلى الوراء على مدى السنوات الخمسين الماضية، من بين جميع المنتجات المصنّعة بكميات كبيرة، كانت السيارة الأكثر تعقيدًا لأنها تجمع بين الأنظمة الميكانيكية والكهروميكانيكية والإلكترونية. في السنوات الأخيرة، تقدمت الأنظمة الإلكترونية في السيارات، لتحل محل الأنظمة الميكانيكية والكهروميكانيكية، وما زالت تتطور.
في جميع المركبات تقريبًا، تتزايد كمية البرمجيات المدمجة في الأجهزة الإلكترونية بسرعة، حتى لو كانت بزيادات صغيرة. تدعي العديد من المقالات أن السيارات المتطورة تحتوي على أكثر من 100 مليون سطر من أكواد البرمجيات. على الرغم من أن التركيبة الدقيقة لهذه الـ 100 مليون سطر لا تزال غير واضحة، إلا أن هذه البيانات ستكون ذات قيمة كبيرة. ليس هناك شك في أن إلكترونيات وبرمجيات السيارات ستستمر في التطور بسرعة، مدفوعة بالتقدم في أنظمة مساعدة السائق (ADAS)، والاتصال، والأمن السيبراني، والقيادة الذاتية، وغيرها من الوظائف الناشئة.
لم يُذكر سوى القليل عن الاستراتيجية، والتجزئة، والتقنيات الرئيسية، والجوانب الهامة الأخرى للبرمجيات في السيارات. هناك فرق كبير بين العتاد والبرمجيات يمكن أن يؤثر على النجاح العام للمركبة.
في العقدين الماضيين، قطعت برمجيات السيارات شوطًا طويلاً. في التسعينيات، اعتمدت السيارات بشكل أساسي على البرمجيات المدمجة للتحكم في الإلكترونيات وأنظمة الترفيه والمعلومات الأساسية. على الرغم من التعقيد المتزايد، نادرًا ما تجاوزت الأنظمة المدمجة مليون سطر من الأكواد. كان مصنعو السيارات (OEM) وموردوهم من المستوى الأول يطورون أنظمتهم المدمجة الخاصة بهم.
تغير هذا في أواخر التسعينيات. مع اكتساب أنظمة الترفيه والمعلومات والملاحة المدمجة قدرات جديدة، تطلب البرمجيات المعقدة نظام تشغيل (OS) لإدارتها. دخلت أنظمة تشغيل عالية التقنية، مثل NX وGreen Hills وWind River وMicrosoft، إلى مجال برمجيات السيارات. في العقد الماضي، اكتسبت البرمجيات مفتوحة المصدر، مثل لينكس، أهمية أيضًا في تطبيقات السيارات.
مفهوم “بناء-تصنيع-تسويق-استخدام”
يوضح الشكل 2 الاختلافات بين عتاد وبرمجيات السيارات، مع المراحل الأربع القابلة للتطبيق على أي منتج أو صناعة. “بناء” يشير إلى مرحلة تطوير وتصميم المنتج؛ “تصنيع” يغطي الإنتاج، بما في ذلك تكاليف المكونات، ونفقات التصنيع، ولوجستيات سلسلة التوريد؛ “تسويق” يتضمن الأنشطة الترويجية، وقنوات البيع والتوزيع — بشكل أساسي، كل الجهود المبذولة لتوصيل المنتج إلى العميل. المرحلة الرابعة، “استخدام”، طويلة بشكل خاص في صناعة السيارات.
مفهوم “بناء-تصنيع-تسويق” كان مستخدمًا على نطاق واسع في السبعينيات والثمانينيات. لاحقًا، أُعيد إدخال مرحلة “استخدام”. تم تطبيق هذا الإطار لتحليل قطاعات مختلفة في السيارات، بما في ذلك البرمجيات، والمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطارية (BEV)، والطباعة ثلاثية الأبعاد، وغيرها.
مرحلة العتاد
الجزء العلوي من الشكل 2 يسلط الضوء على الجوانب الرئيسية لعتاد السيارات في المراحل الأربع. مرحلة “بناء” تحدد وظائف الأجهزة الإلكترونية، التي تلعب دورًا متزايد الأهمية. توفر صناعة أشباه الموصلات أهم مكونات العتاد وستستمر في ذلك على نطاق واسع. النظام البيئي للعتاد، بما في ذلك أنظمة التطوير وأدوات التصميم، يكتسب أهمية، خاصة منصات المعالجات في إلكترونيات السيارات. مرحلة “بناء” لعتاد السيارات تكلف ملايين أو عشرات الملايين من الدولارات، ولكن مع إنتاج مئات الآلاف من الوحدات، تظل التكلفة لكل مركبة منخفضة نسبيًا.
مرحلة “تصنيع” هي الأكثر تكلفة بسبب سعر المكونات الإلكترونية (قائمة المواد، أو BOM)، وإدارة سلسلة التوريد، ومعدات التصنيع، والعمالة. بشكل عام، تمثل المكونات الإلكترونية جزءًا صغيرًا فقط من التكلفة الإجمالية للمركبة، لكن مرحلة “تصنيع” لا تزال تزيد من النفقات. التكلفة الإجمالية للعتاد الإلكتروني في السيارة تتراوح عادة بين 3000 و8000 دولار، وتكون أعلى في الطرازات الفاخرة.
مرحلة “تسويق” تختلف حسب نوع المكون والنظام. في معظم الحالات، يصل العتاد إلى الأنظمة الإلكترونية في السيارات عبر موردين من المستوى الأول.
خصائص العتاد تؤثر بشكل متزايد على مبيعات المركبات. الوظائف التي تعتمد على العتاد تؤثر بشكل غير مباشر على المبيعات. الوظائف الناشئة مثل ADAS، وعتاد الأمن السيبراني، والعتاد القابل للتحديث، وقدرات القيادة الذاتية ستشهد تبنيًا أكبر في المستقبل.
مرحلة “استخدام” للمركبة تستمر عادة من 10 إلى 15 عامًا، وأحيانًا أطول. هذا العمر الطويل يتطلب موثوقية عالية للعتاد لتقليل التكاليف على مصنعي السيارات والموردين، بما فيذلك عمليات الاستدعاء. يجد قطاع قطع الغيار فرصًا كبيرة خلال هذه المرحلة، خاصة بعد انتهاء الضمان. حوادث المرور تولد أيضًا فرصًا تجارية، حيث أن المكونات الإلكترونية التالفة غالبًا ما تحتاج إلى استبدال.
