Автомобилната индустрия отдавна е символ на технологически прогрес. Днес обаче повече от всякога наблюдаваме как производителите се впускат в безмилостна надпревара да интегрират авангардни технологии – често преди потребителите реално да ги изискват или разбират.

Съвременният лек автомобил е чудо на дизайна и инженерството и епицентър на технологичната конвергенция. Той представлява едновременно компютър, устройство от Интернет на нещата (IoT), удобен интериор и защитена среда.

За да създаде такъв продукт, индустрията използва най-новите технологии в областта на изкуствения интелект (AI), виртуалната реалност (VR) и други решения, които правят проектирането и производството на превозни средства по-бързи, по-креативни, по-устойчиви, ефективни и софтуерно издържани.

Софтуерно дефинирани автомобили

Голямото значение на софтуера в съвременните превозни средства е довело до появата на друг акроним в автомобилния лексикон: софтуерно дефинирано превозно средство (Software Defined Vehicle SDV). Терминът SDV описва автомобили, в които софтуерът определя много аспекти от производителността, операциите и функциите на превозното средство, като например функции за подпомагане на водача, за безопасност и инфотейнмънт.

Едно SDV може да модифицира и подобри тази функционалност чрез безжични актуализации на софтуера – подобно на актуализирането на операционната система при смартфон.

При SDV автомобилните производители разделят хардуерните и софтуерните функции на превозното средство, като същевременно гарантират, че хардуерът и софтуерът си сътрудничат и са съгласувани помежду си.

Анализаторите прогнозират, че общият пазар на софтуер и електроника за SDV ще надхвърли 1 трлн. долара до 2035 г. Те също така очакват, че автомобилните производители (по необходимост) ще се насочат към по-голямо сътрудничество, за да установят партньорства, които да подкрепят развитието на тази област.

Появата на софтуерно дефинираните превозни средства, без съмнение, подобрява преживяването зад волана. Но докато производителите говорят за „по-добра свързаност“ и повече удобства, те често премълчават рисковете: уязвимости в сигурността, липса на засилен контрол върху събирането на лични данни и отвличане на вниманието на водача от пътя.

IoT

В началото на 2024 г. анализаторите прогнозираха, че в края на годината общо 72% от новите леки автомобили по света ще бъдат „свързани“. Това на практика означава, че те ще бъдат част от IoT – с компютър, който може да изпраща и получава данни, както и да комуникира с други софтуерни системи. Най-високите нива на приемане на свързани автомобили се наблюдават в Северна Америка и Китай.

Широко налагане на 5G безжичната технология и инфраструктура увеличава способността на свързаните автомобили надеждно да актуализират вътрешните си системи и функции чрез чести актуализации. Това също така ги приближава към идеята да се превърнат в неразделна част от интелигентните домове на своите собственици. Производителите на оригинално оборудване (OEM) също така могат да се възползват от събирането на данни от тези превозни средства и използването им за усъвършенстване на системите.

Проучване на автомобилния сектор на Deloitte от 2024 г. показва висок интерес на клиентите към услуги като актуализирана информация за поддръжката на автомобилите и безопасността на движението по пътищата. Същото проучване обаче отчита, че готовността на клиентите да заплатят за подобни услуги варира значително в различните страни, като в САЩ, Германия и Япония има по-малко хора, които са готови да плащат за това, спрямо Индия, Китай и страните от Югоизточна Азия.

И все пак много неща по отношение на софтуера и IoT имат потенциал да се променят при по-дълбокото внедряване на технологии като изкуствен интелект и машинно обучение.

Факторът AI

Различните аспекти на изкуствения интелект, като машинното обучение и генеративният изкуствен интелект, играят важна роля в автомобилната индустрия – от проектирането до производството и експлоатацията на дадено превозно средство.

Автомобилните дизайнери и инженери се радват на значителна подкрепа от AI. Например предложението на компанията Fusion генерира хиляди готови за производство дизайни, базирани на предварително дефинирани параметри. Съществува и автоматизирано моделиране за бързо проучване на възможностите за проектиране, автоматизирани чертежи за преобразуване на 3D модели в оразмерени 2D чертежи и автоматизирани траектории на различните видове инструменти.

При автомобилното производство интелигентните фабрики с вградени сензори събират данни в цялото съоръжение, анализират тези данни, за да направят бизнеса по-ефективен и по-отзивчив към нуждите на пазара. Това позволява прогнозна поддръжка за намаляване на фабричното време, както и за по-плавно управление на веригата на доставки.

Интелигентните фабрики с изкуствен интелект се захранват и оптимизират от много роботизирани процеси – като например сглобяване, заваряване и боядисване. Мониторингът с изкуствен интелект може да предупреди фабричния персонал за всяко необичайно поведение при роботизираните процеси, както и да подобри безопасността на хората, като наблюдава фабричната среда и намалява човешката намеса при опасни дейности.

Автономни превози

Изброените по-горе софтуерни иновации водят до възможността за разработка на автономни превозни средства, които според някои анализатори ще завладеят обществените пътища през следващите десетилетия.

Появяват се нови технологични иновации, като например May Mobility. Тя предоставя голям набор от данни на разработчиците на автономни превозни средства, включващ такива от множество роботизирани автомобили. В партньорство със Станфордския университет Toyota подкара две автономни коли едновременно по писта, без да се сблъскат.

Големи индустриални играчи като Ford, General Motors, Tesla, Volkswagen и Volvo също тестват автономни превозни средства. Същите тези компании финансират проекти за роботизирани превози, включително Waymo, като в Китай междувременно действат Pony.ai и Baidu.

За да се определи нивото на автономност на дадено превозно средство, е изготвена специална скала, която се състои от шест равнища. Стандартните автомобили без специални софтуерни добавки са класифицирани като ниво 0, докато напълно автономните превозни средства достигат ниво 5, въпреки че по пътищата все още няма представители от това равнище. Проучване на McKinsey изчислява, че роботакситата с ниво 4 на автономност ще бъдат пуснати в експлоатация в голям мащаб до 2030 г.

Все пак са необходими известни иновации, свързани с развиващото се взаимодействие между основните сензори на автономните превозни средства като камери, радари и LIDAR. Тези сензори генерират огромни количества данни, които трябва да бъдат обработени от изкуствен интелект, за да се използват ефективно.

Това е самолет, това е хеликоптер… не, това е летяща кола

Макар редица експерти да вярват, че ерата на летящите автомобили приближава, остават огромни предизвикателства пред тяхното търговско кръщение. Все още не очакваме да видим летящ DeLorean, докато вървим пеша, но не знаем колко скоро може да се случи.

Досегашните предложения от редица стартъпи показват, че летящата кола на бъдещето вероятно ще е кръстоска между самолет и хеликоптер, която ще излита и каца вертикално. Наскоро американската компания Alef Aeronautics, финансирана от Илън Мъск, показа прототип на летящ автомобил, наречен Model A. Ръководството се похвали, че вече има 2500 поръчки от клиенти. Малко след това друга компания, EHang, получи специално разрешение за своя летящ автомобил. Тя си партнира с управата на китайски град, където ще произвежда своите продукти. Сред най-обещаващите имена в индустрията се открояват Joby Aviation, BETA Technologies, Lilium, SkyDrive и Volocopter.

Все пак ерата на летящите коли вече не е толкова далечна мечта. С подкрепата на играчите от автомобилния и авиационния сектор, които инвестират време, ресурси и иновации, небето ще се трансформира през следващите години. Сближаването на технологиите, благоприятната регулаторна среда и пазарното търсене ще са движещата сила на тази феноменална промяна.

3D печатът и революцията при производството

От години се говори за революцията, която 3D печатът ще донесе в производството – осигурявайки по-бързо, по-евтино, по-гъвкаво разработване и изграждане на превозни средства. Така нареченото адитивно производство продължава да предлага предимства на производителите, като например по-бързо разработване на прототипи; намаляване на теглото на определени части и производство на матрици – помощни средства за създаването и персонализирането на резервни части.

Audi например възприе 3D печата преди няколко години за по-бързо създаване на прототипи и проектиране, като с това успя да намали времето за производство на определени части с 50%. Центърът за технологични иновации на Ford в Германия произвежда прототипи със стандартни 3D принтери Formlabs. General Motors и Ford използват 3D отпечатани инструменти за производствените линии, а Cadillac използва 3D отпечатани производствени части като въздуховоди и скоби за окабеляване.

В бъдеще автомобилните производители ще имат по-широк набор от възможности да се възползват от 3D печата, за да създават персонализирани части, да изграждат устойчивост чрез използването на рециклирани 3D материали и да изследват по-рентабилни подходи за производство на части със сложна геометрия. С увеличаването на производството на електрически превозни средства 3D отпечатаните части с намалено тегло и отлични термични характеристики ще бъдат подходящи за оптимизиране на пробега и живота на батериите.

Към това решение може да прибавим и една друга производствена революция, която преди години издигна Tesla до върха в индустрията на електромобилите.

Гигакастинг

Тази технология за първи път е представена на индустрията през 2019 г. като гигапреса. Това е композиция от машини за леене на алуминий под високо налягане. При нея разтопеният метал с тегло над 100 кг се инжектира в специален калъп със скорост от 10 метра в секунда. Времето на целия цикъл е около 120 секунди, което означава 30 готови отливки в рамките на час. Около 500 подобни отливки могат да бъдат произведени на ден при три 8-часови работни смени.

Tesla е първата компания, която използва технологията и с нея успя да се превърне в най-големия производител на електромобили. Влиянието на гигакастинга – процесът на използване на гигапреси – е толкова голямо, че заводите, в които Tesla изгражда своите продукти, се наричат гигафабрики.

Обща картина

Много от водещите тенденции в автомобилната индустрия са свързани и се подкрепят взаимно. Електрификацията, изкуственият интелект и 3D печатът могат да засилят устойчивостта. Софтуерът и хардуерът са жизненоважни за напредъка при автономните превозни средства, а свързаните автомобили, които са част от Интернет на нещата, показват, че софтуерът и AI предоставят възможности за персонализация и нови бизнес модели.

Тези преплитащи се тенденции очертават рамката на една по-дълбока реалност, свързана с иновациите в автомобилната индустрия и автомобилния пазар. Тази реалност съчетава потребителските нагласи и новите бизнес модели на компаниите, които се стремят да използват авангардни технологии, за да преоткрият себе си като технологични концерни, каквито всъщност винаги са били.