Vernetzt und autonom – Mit Software das Auto der Zukunft entwickeln

Neue Autos nehmen ihren Fahrern immer mehr Aufgaben ab, vom Einparken bis zum „Mitschwimmen“ im Autobahnverkehr. Der Weg zum vollautonomen Fahrzeug scheint also nur eine Frage der Zeit. Je mehr Zeit allerdings der Fahrer im automatisierten Fahrzeug zur Verfügung hat und je weniger er selbst zu tun hat, desto höher seine Ansprüche an Unterhaltung und Sicherheit. Fest steht, dass sich die Art, wie wir im Auto unterwegs sind, tiefgreifend verändern wird. Software ist der Motor dieser Transformation: Der Quellcode in aktuellen Fahrzeugen umfasst bis zu 150 Millionen Zeilen. Damit übertreffen Umfang und Komplexität automobiler Software schon längst gängige PC-Betriebssysteme wie Windows oder Mac OS X.

Die Industrie steht also vor großen Herausforderungen. Dazu gehören immer kürzere, an die Unterhaltungselek-
tronik angepasste Entwicklungszyklen, steigende Komplexität in der Entwicklung und die gleichzeitige Einführung vieler neuer Technologien. Zudem drängen immer neue Player auf den Markt, von IT-Großkonzernen bis zu innovativen Start-ups und Nischenherstellern. Dadurch ändert sich die Wettbewerbssituation für etablierte Hersteller und Zulieferer wie Elektrobit drastisch. Sie müssen die Art, wie Autos entwickelt werden, modernisieren und ihre Organisationsstrukturen anpassen. Gleichzeitig bietet diese Transformation aber auch die Chance, die Weichen für ein nachhaltiges, zukunftsorientiertes Wachstum zu stellen und die führende Rolle im Markt auszubauen.

Neue Herausforderungen an die Technik
Die naheliegenden Herausforderungen sind zunächst einmal technischer Natur, wie etwa die zunehmende Komplexität der Software-Systeme. Ein Stauassistent beispielsweise, der jetzt schon in Serienfahrzeugen erhältlich ist, vereint die Funktionen von Motorsteuerung (Beschleunigung), Bremsen und Lenken zu einem Bewegungsablauf. Dazu nutzt er Daten von vielen verschiedenen Sensoren wie Kameras oder Radar, die dem Auto erst die notwendigen Informationen über die Umgebung liefern, sowie beispielsweise aktuelles Kartenmaterial aus der Cloud. Je autonomer das Fahrzeug wird, desto mehr Soft- und Hardwarebausteine müssen Informationen austauschen und aufeinander abgestimmt Befehle ausführen.

Die immer kürzeren Entwicklungszyklen in der Automobilindustrie, die Anpassung an die schnelllebigen Märkte aus dem Bereich der Konsumelektronik und die Absicherung vor Zugriffen von außen erfordern außerdem eine jeder-
zeitige Aktualisierbarkeit von Software. Kunden erwarten neue Infotainment-Inhalte oder Kartendaten in ihrem Fahrzeug sowie eine schnelle Behebung von Software-Bugs ohne Werkstattbesuch. Auch nach dem Verkauf des Autos entwickelte, neue Fahrerassistenzfunktionen werden als Zukauf-Option zunehmend interessant für Fahrzeugbesitzer und eröffnen neue Umsatzfelder für die Hersteller.

Die Software im Fahrzeug muss daher auf regelmäßige Updates ausgelegt sein. Sie sollte zudem modular gestaltet sein und über standardisierte Schnittstellen verfügen. So können einzelne, aktualisierte Softwarebausteine einfach „over the air“ ausgetauscht werden. Außerdem ist es sinnvoll, die Bausteine so zu gestalten, dass sie über verschiedene Fahrzeugmodelle oder sogar Konzernmarken hinweg wiederverwendet werden können. Ein Beispiel für eine
solche Bausteinstrategie ist die neue EB-Produktlinie „EB corbos“. Ihre Softwaremodule ermöglichen es den Herstellern, Software „over the air“ zu aktualisieren und einzelne Komponenten wiederzuverwenden.

Elektrobits Produkt- und Serviceportfolio ist optimal auf alle aktuellen technologischen Herausforderungen der Branche abgestimmt und deckt fast das gesamte Spektrum auf dem Feld der Automobilsoftware ab. Mit 30 Jahren Erfahrung in den Bereichen Softwarelösungen für Fahrerassistenzsysteme, Infotainment, HMI und Navigation bringt das Unternehmen alle Aspekte des vernetzten und autonomen Fahrens zusammen – von der Big-Data-Verarbeitung über lernende Karten bis zu Over-the-air-Updates. Darüber hinaus eröffnet EB den Automobilherstellern auch neue Kommunikationswege für den Austausch mit ihren Kunden. Eine Lösung hierfür ist das kürzlich vorgestellte „EB velima“, mit dem Fahrer und Passagiere sprachgesteuert Feedback zu ihren Fahrzeugen geben können. So erhalten die Hersteller direkte Rückmeldungen aus erster Hand und können sich kostspielige Evaluierungen mit Fokusgruppen, Umfragen, Studien und Tests ersparen.

Partnerschaften machen stark
Weitere wichtige Bausteine, um die großen technischen Herausforderungen in der Branche zu meistern, sind die Standardisierung von Softwarearchitekturen und Schnittstellen sowie die intensive Zusammenarbeit mit Partnern in der Industrie. Deshalb engagiert sich Elektrobit seit Jahren für die Weiterentwicklung von Standards wie AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture, ein Standard für die Vereinheitlichung der Softwarearchitektur von Steuergeräten) oder dem Navigationsdatenstandard NDS. Und weil komplexe Projekte
starke und innovative Partner erfordern, kooperiert EB bei der Entwicklung von Plattformen für das automatisierte Fahren seit Langem erfolgreich mit Hardwareherstellern wie NVIDIA und NXP.

Die langjährige Zusammenarbeit mit dem Cyber-Security-Experten Argus resultierte kürzlich in der Übernahme des Start-ups, das Elektrobits Know-how in diesem Bereich perfekt ergänzt. Die Akquisition trägt vor allem der zunehmenden Bedeutung von Cybersicherheit im Auto Rechnung. Denn Fahrzeuge, die mit anderen Fahrzeugen, der Infrastruktur oder Back-End-Systemen kommunizieren und Software-Aktualisierungen erhalten, müssen in besonderer Weise gegen Hackerangriffe geschützt sein.

Mit der wachsenden Bedeutung von Software ist auch Elektrobit in seiner Firmengeschichte kontinuierlich gewachsen. Der Einstieg von Continental als Gesellschafter im Jahr 2015 unterstützt die auf langfristiges Wachstum ausgelegte Strategie. Denn nur starke Partnerschaften helfen, in einem globalisierten Markt zu bestehen. Gleichzeitig konnte EB aber seine Unabhängigkeit stets bewahren und ist so als Softwareunternehmen mit flachen Hierarchien in der Lage, sehr schnell auf Marktanforderungen zu reagieren und eigene Innovationen umzusetzen. Strategische Entscheidungen trifft Elektrobit auch nach der Übernahme eigenständig, denn das Unternehmen genießt große Handlungsfreiheit im Rahmen der Continental-Strategie.

Global – Lokal
Ein weiterer wichtiger Erfolgsfaktor ist die Nähe zum Kunden. Elektrobit arbeitet global vernetzt und ist mit zahlreichen Entwicklungsstandorten bei den Kunden in aller Welt direkt vor Ort vertreten. Mitarbeiter erhalten die Möglichkeit, in unterschiedlichen Unternehmensbereichen und in verschiedenen Ländern Erfahrungen zu sammeln und eigene Ideen einzubringen. Zudem sorgt eine Innovationswerkstatt im Silicon Valley für die Verbindung zu IT-Unternehmen und Start-ups.

Die schnelleren Entwicklungszyklen und die zunehmende Vernetzung der Software-Teilbereiche im Auto nimmt Elektrobit zudem zum Anlass, sich intern umzuorganisieren und neu zu erfinden. Die bisherige Aufteilung der Softwareentwicklung nach Domains wie Fahrerassistenz oder Connected Car fällt weg. Stattdessen gliedert sich das Unternehmen nun in die Bereiche Projektorganisation, die für komplexe Entwicklungsprojekte beim Kunden verantwortlich ist, und Produktorganisation, die sich der Entwicklung innovativer Produkte widmet. Weitere Unternehmensaufgaben decken die Bereiche Business Management und Vertrieb ab. Das Business Management definiert die Unternehmensstrategie und stellt durch vorausschauende Planung sicher, dass das Unternehmen seine führende Rolle im Markt behauptet. Ein internationales Team, bestehend aus jungen High Potentials und erfahrenen Know-how-Tägern aus unterschiedlichen Disziplinen, entwickelte in umfangreicher Projektarbeit die Unternehmensstruktur neu und überprüfte sie anschließend in verschiedenen Case Studies auf ihre Leistungsfähigkeit. Unterstützt von ausgewählten Kollegen, sogenannten „Change Agents“, wurde das neue Set-up dann global ausgerollt. So kann sich Elektrobit jetzt noch mehr auf die Entwicklung qualitativ hochwertiger Produkte fokussieren, die den Herstellern nicht nur Kosten sparen, sondern auch in höchstem Maße skalierbar sind. Diesem hohen Anspruch soll die neue Unternehmensstruktur Rechnung tragen.

Konkurrenz durch Google, Tesla und Co.
Höchste Ansprüche stellt EB auch an die Art und Weise, wie das Unternehmen seine Produkte und Lösungen entwickelt. Denn wenn Autos regelmäßige Updates erhalten, zunehmend vernetzt werden und sich zu intelligenten Maschinen auf Rädern entwickeln – wären dann nicht Unternehmen wie Google und Apple, die ihre Wurzeln in der IT haben, ideale Innovationstreiber für die Mobilität der Zukunft? Fakt ist, dass diese Unternehmen längst den Automobilmarkt für sich entdeckt haben. Die neue Konkurrenz ist den etablierten Herstellern zwar nicht unbedingt willkommen – aber die Industrie kann viel von ihnen lernen. Denn sie gehen ganz anders vor als traditionelle Hersteller mit ihren historisch gewachsenen Prozessen. Als agiles Softwareunternehmen mit langjähriger Erfahrung in der Automobilindustrie versteht Elektrobit die Unternehmenskulturen beider Industrien. Schon seit Längerem hat EB beispielsweise die agilen und flexiblen Entwicklungsprozesse aus der IT implementiert.

Neue Softwareentwicklungsmodelle
In der Projektorganisation setzt Elektrobit auf Entwicklungsmodelle wie Lean Development, agile Entwicklung, Scrum und Kanban. Bei Lean Development stehen die kontinuierliche Verbesserung der Arbeitsabläufe sowie die Stärkung der Eigenverantwortung der Entwicklerteams im Vordergrund. Agile Entwicklung setzt sich insbesondere mit der Risikominimierung auseinander, um die Transparenz des Entwicklungsprozesses durch häufige Abstimmung zwischen dem Automobilhersteller und dem Lieferanten zu erhöhen und Produkte schneller zur Serienreife zu bringen. Bei Scrum handelt es sich im Wesentlichen um eine Umsetzung dieser beiden Konzepte für die Steuerung von Softwareprojekten. Dabei werden die anstehenden Aufgaben in kleinere und überschaubare Abschnitte strukturiert, um ihre Komplexität zu reduzieren. Kanban schließlich reduziert die Anzahl paralleler Arbeiten durch eine Visualisierung der bestehenden Arbeitsabläufe, so dass sowohl der Projektfortschritt als auch Engpässe schneller sichtbar werden.

Diese Prinzipien wurden bei Elektrobit bereits seit 2008 schrittweise eingeführt. Basierend auf diesen Erfahrungen führte das Unternehmen 2013 schließlich das Lean Development Model ein, eine speziell auf die Bedürfnisse des Automobilsoftware-Herstellers und Zulieferers zugeschnittene Kombination von Agile- und Lean-Prinzipien. Jetzt arbeiten alle Beteiligten sowohl auf lokaler als auch auf globaler Ebene reibungslos zusammen. Fehler werden früher erkannt und beseitigt, die Arbeitsatmosphäre in den funktionsübergreifenden Teams ist offener und kooperativer. Dank stetiger Kommunikation und gemeinsamer Priorisierungen werden Änderungen schneller umgesetzt. Das Lean Development Model wird inzwischen in der Zusammenarbeit mit vielen Automobilherstellern erfolgreich eingesetzt.

Agile Vertragsgestaltung
Eine konsequente Umsetzung dieser Entwicklungsmethode führt nicht nur zu langfristigeren und teamorientierteren Formen der Zusammenarbeit zwischen Herstellern und Softwarelieferanten, sie beeinflusst auch die Ausgestaltung der Verträge. Traditionelle Verträge gehen davon aus, dass ein Produkt im Vorfeld exakt definiert werden kann und dann genau in dieser Form umgesetzt und zu einem späteren Zeitpunkt ausgeliefert wird. Das aber trifft auf komplexe Softwareprojekte, die im Laufe ihrer Entwicklungszeit stetigen Änderungen unterworfen sind und bei denen sich der Arbeits- und Zeitaufwand im Vorfeld kaum einschätzen lässt, so nicht mehr zu. Eine Option für zukünftige Projekte sind sogenannte „Agile Fixed Price Contracts“. Diese definieren den Preis und den Arbeitsumfang, während das Produkt und die Projektziele zunächst nur abstrakt und nicht in sämtlichen Details festgelegt sind. Dieses Vertragsmodell etabliert nicht nur eine viel engere Beziehung zwischen Kunden und Lieferanten, es ist auch explizit darauf ausgelegt, Risiken zu teilen. So werden beide Seiten motiviert, das Projekt im vorgegebenen Budgetrahmen abzuschließen.

Neue Karrierewege in der Automobilindustrie
Aus dieser Umstrukturierung der Softwareentwicklung ergibt sich eine Vielzahl neuer Karrieremöglichkeiten in der Automobilindustrie. Die Bedeutung von Qualitätsmanagement beispielsweise wird weiter wachsen, nicht zuletzt, um den hohen Ansprüchen von Herstellern und Kunden zu genügen. Der zunehmende Einsatz von bewährten Standards und Entwicklungsmethoden aus der klassischen IT eröffnet außerdem interessante Perspektiven für „Quereinsteiger“ aus anderen Softwarebranchen. Das können Entwickler sein, die auf Programmiersprachen wie Java spezialisiert sind, Experten für IT-Sicherheit oder auch Spezialisten für Lean- und Agile-Entwicklungsmethoden. Dabei muss kein etablierter Automobilsoftware-Experte um seinen Aufgabenbereich fürchten: Die neuen Berufsfelder werden die bestehenden Fachkräfte ergänzen, um die Industrie fit für die Zukunft zu machen. Auch für Softwarehäuser wie Elektrobit, die Vorreiter bei der Entwicklung neuer Architekturen und der Nutzung agiler Methoden sind, ergeben sich neue Geschäftsfelder: Sie können die klassischen Automobilhersteller mit ihren gewachsenen Strukturen bei der Umstellung und in der Übergangsphase beraten und unterstützen.