Bước ngoặt vĩnh viễn của ngành công nghiệp ô tô

Thiết bị điện tử tiêu dùng

Những chiếc ô tô của tương lai không phải chỉ là chiếc ô tô sẽ không thay đổi theo thời gian. Nó sẽ thích ứng, cải thiện và cung cấp nhiều chức năng hơn theo thời gian.

Ô tô sẽ tích hợp với các tiện ích khác trong cuộc sống, cung cấp khả năng lái xe ngày càng tự động và ngày càng được tùy chỉnh theo sở thích riêng của người tiêu dùng. Đã có một số thay đổi lớn về mô hình trong lịch sử ô tô và lần này có thể là một bước ngoặt vĩnh viễn.

Đường phân chia mới giữa sự đổi mới và lỗi thời chính là phần mềm. Phần mềm là thứ khiến những công ty như Rivian hoặc Tesla trở nên hiện đại, còn Toyota hoặc Mazda thì không. Phần mềm cho phép ô tô có các bản cập nhật qua mạng, mang lại những cải tiến đáng kể trong gara của bạn. Nó cho phép tích hợp điện thoại thông minh liền mạch và thậm chí là chẩn đoán sửa chữa mà không cần phải vào cửa hàng dịch vụ.

Mười năm trước, người mua muốn những chiếc xe có khả năng tiết kiệm nhiên liệu, tính năng an toàn và độ tin cậy tốt nhất. Ngày nay, họ vẫn muốn những thứ đó. Nhưng 10 năm nữa, phần mềm có thể trở thành yếu tố quyết định trong hầu hết các giao dịch mua xe. Họ sẽ đặt ra những câu hỏi như: Sản phẩm này tương tác với thiết bị của tôi như thế nào? Sản phẩm này sẽ cải thiện như thế nào theo thời gian? Chiếc xe này có cung cấp các tính năng tự động học hỏi và thích ứng không? Và quan trọng nhất là khi nào công nghệ của nó sẽ trở nên lỗi thời?

Nhưng không phải mọi nhà sản xuất ô tô đều có thể thành công trong thế giới phần mềm. Cho đến nay, hầu hết các nỗ lực trở thành công ty phần mềm của họ đều được đánh dấu bằng những chướng ngại vật hoặc sự chậm trễ thảm khốc.

“Bạn cần có khả năng viết từ lớp silicon đầu tiên cho đến tận lớp ứng dụng của ô tô để có thể điều khiển nó một cách phù hợp", cựu giám đốc điều hành Volvo Jim Rowan trả lời phỏng vấn gần đây.

"Có ba công ty trên thế giới đã làm được điều đó: Tesla, Rivian và Volvo. Có rất nhiều công ty sản xuất ô tô tốt nhưng không công ty nào trong số họ tìm ra cách. Đây là một vấn đề lớn và rất khó để thực hiện được điều này. Nhưng chúng tôi đã kiên trì thực hiện”.

Rowan đã nói đúng. Về lâu dài, sự thất bại trong phần mềm có thể dẫn đến sự thất bại của chính nhà sản xuất ô tô. Việc chế tạo một chiếc ô tô tốt về mặt vật lý không còn đủ nữa. Chiếc ô tô đã trở thành một thiết bị điện tử tiêu dùng. Nhưng điều này có ý nghĩa gì đối với toàn bộ ngành công nghiệp ô tô? Và ai sẽ là người chiến thắng và kẻ thua cuộc?

Phương tiện được xác định bằng phần mềm

Phương tiện được xác định bằng phần mềm là chỉ một phương tiện mà các chức năng cốt lõi như hỗ trợ người lái, thông tin giải trí và hiệu suất chủ yếu được điều khiển bằng phần mềm thay vì phần cứng cố định. Những tính năng này có thể được cập nhật, sửa đổi hoặc nâng cao từ xa thông qua các bản cập nhật phần mềm qua mạng, cho phép cải tiến liên tục và khả năng mới theo thời gian.

Mỗi chiếc xe hiện đại đều có một số phần mềm và đã như vậy kể từ khi phun nhiên liệu điện tử ra đời vào những năm 1980. Tuy nhiên, mức độ mà phần mềm ảnh hưởng đến chức năng và khả năng sử dụng của xe thay đổi đáng kể. Ví dụ, một chiếc Toyota Camry 2007 có kiểm soát ổn định điện tử (ESC), một tính năng mà máy tính đọc các đầu vào cảm biến để điều chỉnh phanh.

Nhưng Camry cũng giống như một chiếc xe được định nghĩa bằng phần mềm giống như Casio F91W là một chiếc đồng hồ thông minh. Một chiếc xe được định nghĩa bằng phần mềm thực sự cung cấp nhiều hơn nhiều so với các tính năng được điều khiển bằng phần mềm riêng biệt. Toàn bộ chiếc xe được thiết kế như một nền tảng với phần mềm quản lý các chức năng chính.

Tuy nhiên, trong phần lớn lịch sử của ngành ô tô, phần mềm đóng vai trò nhỏ. Nó chỉ giới hạn ở việc kiểm soát các hệ thống riêng biệt như kiểm soát ổn định hoặc hệ thống thông tin giải trí cơ bản. Nói cách khác, các nhà sản xuất ô tô đã triển khai phần mềm, nhưng nó không phải là trọng tâm.

Theo Giám đốc về kiến trúc điện của Rivian, Kyle Lobo, “một là muốn đảm bảo rằng tất cả các bộ điều khiển trong xe đều có thể cập nhật được và phần còn lại là tích hợp theo chiều dọc. Vì vậy, điều đó giống như đảm bảo bạn có toàn quyền kiểm soát tính năng, phát triển hệ thống, phần cứng và phần mềm triển khai của tính năng đó. Điều đó cho phép bạn thay đổi mọi thứ và sửa đổi mọi thứ nhanh hơn”.

Tesla đã tiên phong trong cách tiếp cận đó, một phần vì họ phải làm như vậy. Ngay từ đầu, các kỹ sư của Tesla đã nhận ra rằng họ thiếu các bộ phận, phần mềm và tính năng có sẵn để tạo ra chiếc EV mà họ muốn, vì vậy họ đã tự sản xuất chúng. Điều đó lan rộng đến mọi thứ mà Tesla làm, từ ứng dụng điện thoại thông minh đến mạng lưới sạc của hãng.

Kể từ đó, các nhà sản xuất ô tô của Trung Quốc đã tiếp thu ý tưởng đó và thực hiện nó, và các công ty khởi nghiệp như Rivian cũng đang làm như vậy. Trong khi đó, các nhà sản xuất ô tô truyền thống - những người thường đã sử dụng vô số nhà cung cấp bên thứ ba khác nhau cho các bộ phận và phần mềm - cũng đang cố gắng tích hợp theo chiều dọc nhiều hơn, với kết quả không đồng đều.

Mẫu xe Model 3 ban đầu không bao giờ được xuất xưởng với đèn pha tự động, cần gạt nước, điều khiển bằng giọng nói hay ghế sau có chức năng sưởi ấm. Tất cả các tính năng này đều sớm xuất hiện thông qua các bản cập nhật qua mạng. Cách tiếp cận này đã hợp lý hóa sản xuất, giảm chi phí trả trước và nâng cao trải nghiệm của người dùng trong thời gian dài sau khi mua.

Trong khi các công ty khởi nghiệp ô tô như Tesla, Rivian và Lucid Motors phải đối mặt với những hạn chế về tài chính và sản xuất, thì việc không có hành lý cũ là một trong những tài sản lớn nhất của họ. Không có quán tính tổ chức, mối quan hệ nhà cung cấp cố hữu hoặc quá trình ra quyết định dựa trên chi phí chìm, họ đã có đủ khả năng để xem xét lại mọi thứ. Họ đã được trao một tờ giấy trắng và một nhóm đa dạng gồm các nhà thiết kế, kỹ sư và chuyên gia phần mềm của Thung lũng Silicon để tạo nên điều kỳ diệu.

Kết quả của tư duy toàn hệ thống này là sự ra đời của kiến trúc theo vùng. Những chiếc xe thông thường có hàng chục bộ điều khiển điện tử (ECU) trên xe được sử dụng cho nhiều nhiệm vụ khác nhau như quản lý thông tin giải trí, mở cửa không cần chìa khóa, điều khiển hệ thống truyền động, v.v…

Những bộ điều khiển này hoàn thành nhiệm vụ của mình, nhưng chúng đòi hỏi nhiều hệ thống dây điện và thiếu sự gắn kết tập trung. Giống như việc có một bộ định tuyến WiFi riêng trong mỗi phòng của một trường học cho từng thiết bị riêng lẻ. Thay vào đó, tại sao không chỉ có một bộ định tuyến trong mỗi phòng có thể hỗ trợ các thiết bị của mọi người?

"Vì vậy, chúng ta sẽ thấy sự thay đổi từ các miền ứng dụng cụ thể sang kiến trúc vùng, trong đó mỗi khu vực khác nhau của xe sẽ có một bộ điều khiển vùng sẽ giao tiếp với một máy tính trung tâm sẽ chạy các chức năng được xác định bằng phần mềm", Robert Day, Giám đốc Quan hệ đối tác ô tô tại ARM cho biết. Đối với các công ty khởi nghiệp đang chế tạo những chiếc xe có kết nối cao, việc hợp lý hóa phương pháp tiếp cận về vị trí và thiết kế ECU là điều dễ hiểu.

Giảm sự phức tạp và cải thiện hiệu quả

Khi Rivian ngày càng trở thành một công ty dẫn đầu khác trong lĩnh vực phần mềm, công ty đã áp dụng khái niệm kiến trúc vùng. “Chúng tôi đã xem xét một cách tiếp cận hoàn toàn mới, đó là, hãy đặt ECU theo vị trí địa lý, sau đó chỉ cần kết nối với thứ cục bộ nhất”, Lobo cho biết. “Chúng tôi có một bộ điều khiển vùng. Ví dụ, bộ điều khiển ở một vùng kết nối mọi thứ ở phía người lái xe, do đó là bàn đạp ga và hệ thống treo trước”.

Tổng cộng, Rivian chỉ sử dụng 7 ECU cho xe SUV R1S 2025 và xe bán tải R1T. Con số này giảm so với 17 trong các mẫu R1S và R1T ban đầu. Một số xe hạng sang hiện đại cạnh tranh với các sản phẩm của Rivian có thể chứa tới 150 ECU. Ngay cả việc cắt bỏ 10 ECU cũng mang lại những cải tiến đáng kể về yêu cầu về trọng lượng và hệ thống dây điện. Lobo chia sẻ: “Chúng tôi đã giảm chiều dài dây nịt xuống 1,6 dặm trong chiếc xe có cùng bộ tính năng”. Điều này kết hợp với ít ECU hơn, đã giảm 44 pound trọng lượng của xe. Điều đó có nghĩa là chi phí sản xuất xe thấp hơn và hoạt động hiệu quả hơn nhìn chung.

Những cải tiến này đã thu hút sự quan tâm của Volkswagen Group, một công ty nổi tiếng về các vấn đề với phần mềm. Vào năm 2020, Volkswagen đã ra mắt một bộ phận phần mềm mới có tên là CARIAD. Nhưng kể từ đó, bộ phận này đã gặp khó khăn, dẫn đến sự chậm trễ của một số loại xe quan trọng bao gồm Porsche Macan EV và Audi Q6 e-tron. Đây thậm chí còn là một phần trong số những gì khiến cựu CEO của Volkswagen, Herbert Diess, mất vị trí tại công ty. Rủi ro không thể cao hơn.

Vào tháng 11 năm 2024, hai công ty đã công bố một liên doanh có tên là Rivian và VW Group Technology. Trong liên doanh này, Rivian sẽ cung cấp nền tảng phần mềm của mình cho các loại xe Volkswagen trong tương lai, như ID.1 sắp ra mắt. Lobo nói với rằng: "Chúng tôi sẽ cung cấp kiến trúc cho các loại xe của Volkswagen Group. Chúng tôi thực sự hào hứng vì đây giống như một khoảnh khắc thực sự thú vị đối với chúng tôi khi truyền bá công nghệ này cho các công ty khác và giúp họ cũng được hưởng lợi từ nó".

Cùng với ID.1 và các xe Volkswagen khác, Rivian cũng có kế hoạch sử dụng kiến trúc theo vùng của mình làm cơ sở cho các sản phẩm sắp ra mắt của riêng mình. Vivek Surya, Giám đốc quản lý sản phẩm phần mềm của Rivian nói: "Bây giờ bạn đang tăng phạm vi lựa chọn mà bạn có, đặc biệt là với thế hệ tiếp theo của R2 và R3 sắp ra mắt. Điều đó làm tăng phạm vi khách hàng mà bạn có thể bắt đầu đưa vào hệ sinh thái và cũng đưa ngành công nghiệp lên một tiêu chuẩn mới, nơi có kỳ vọng từ khách hàng trên toàn diện về những gì một chiếc xe nên có khả năng làm được".

Ý nghĩa rộng hơn

Đối với các nhà sản xuất ô tô, việc sử dụng nền tảng được xác định bằng phần mềm cho phép kiểm soát nhiều hơn nữa trải nghiệm của người dùng.

Hiện có nhiều lĩnh vực mà nhà sản xuất ô tô có thể thu thập dữ liệu để hiểu hành vi của người dùng. Đôi khi, quyền truy cập vào dữ liệu này có thể gây bất lợi cho người dùng. Hãy xem xét Tesla là ví dụ.

Vào năm 2020, Tesla đã ra mắt chương trình bảo hiểm riêng của mình, điều chỉnh mức phí dựa trên hành vi của người lái xe. Người lái xe được cung cấp Điểm an toàn, có thể bị ảnh hưởng bởi tốc độ, phanh gấp, vào cua gấp, bám đuôi, lái xe ban đêm, v.v... Cách lạc quan để xem xét điều này là lái xe an toàn sẽ được đền đáp bằng mức phí bảo hiểm thấp hơn. Quan điểm bi quan sẽ là sự vượt quá tầm kiểm soát của công nghệ lớn.

Nhưng kiểm soát có thể tạo ra trải nghiệm tuyệt vời cho người dùng. Đây là một phần trong triết lý của Steve Jobs tại Apple. Tại sao những sản phẩm đó lại thanh lịch đến vậy khi sử dụng? Một phần là vì Apple kiểm soát hầu hết mọi thứ, từ phần mềm đến phần cứng. Bạn không thể dễ dàng tự mình bảo dưỡng các sản phẩm của Apple và chúng thường đắt hơn so với các đối thủ cạnh tranh. Nhưng chúng cung cấp giao diện người dùng mượt mà và khả năng kết nối liền mạch trong một gói phần cứng và phần mềm được bao bọc trong lớp vỏ nhôm hấp dẫn.

Bạn cũng có thể thấy nhược điểm của cách tiếp cận đó đối với ô tô. Khi các phương tiện của chúng ta ngày càng tập trung vào phần mềm, giống như cái gọi là "điện thoại thông minh trên bánh xe", chúng có thể trở nên khó bảo dưỡng hơn bởi một thợ máy độc lập hoặc trong gara của riêng bạn. Hỗ trợ phần mềm dài hạn hiện cũng là một câu hỏi chưa có lời giải. Hãy nhìn vào những chủ sở hữu Fisker đã phải đấu tranh vì điều đó sau khi công ty phá sản.

Hãy nghĩ đến một trò chơi điện tử trực tuyến, hoặc thậm chí là một chiếc điện thoại thông minh cũ, không còn được nhà sản xuất hỗ trợ nữa. Điều gì sẽ xảy ra nếu điều đó xảy ra với xe của bạn? Bạn không cần trò chơi hay điện thoại để đi làm, hoặc con bạn đến trường đúng giờ. Cuối cùng, chúng ta có thể cần những cách để đảm bảo rằng chủ sở hữu sẽ được chăm sóc lâu dài khi họ lựa chọn những chiếc xe này.

Nhưng không giống như trong quá khứ, cuộc cách mạng này không do các nhà sản xuất ô tô truyền thống dẫn đầu. Nó được thúc đẩy bởi những kẻ yếu thế mới nổi.

Các hãng sản xuất ô tô truyền thống đang phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng hiện sinh và buộc phải thực hiện viện thích nghi hoặc bị bỏ lại phía sau.

Hoàng Lâm