丰田的软件危机:做了很多,一无所获

今年8月,本田和日产召开发布会,宣布将一起研发电动车核心零部件,并共研车用操作系统。随后三菱加入,本田-日产-三菱联盟初步成型。

抱团取暖是日本产业界的传统艺能,日本最大的汽车芯片公司瑞萨电子,就由三菱、日立和NEC的半导体部门合并而来。而日本芯片制造的“梦之队”Rapidus,同样集结了索尼、NTT、NEC等老牌列强。

面对汽车工业的软件短板,日本经产省对“本田-日产-三菱联盟”给出了高度评价,但也有专家提出了意见[1]:为什么不带丰田?

与电动化转型上的迟钝形象不同,丰田很可能是最早投身车载操作系统的车企。

种种迹象表明,丰田章男很早就意识到,谷歌和微软这类科技公司会凭借软件优势切入汽车市场,并动摇由丰田主导的利益分配规则。从操作系统到自动驾驶,丰田在过去二十年间从未缺席。

一个典型例子是,早在2013年,丰田就在东京高速路段展示了驾驶辅助系统AHDA,当时华尔街的空头正在排队做空特斯拉。

许多企业面临的问题是与新的技术浪潮擦肩而过,但丰田呈现了另一个故事:他们看见了新的趋势,想尽一切办法参与其中,但最终一无所获。

改变丰田的美国人

2019年7月,以勤俭著称的丰田罕见租下了东京中央区的一栋高档写字楼。整整五层办公空间,容纳了咖啡厅、茶室甚至人造草坪休息区,还有一条长约200米、可以玩电动滑板车的专用道路,完全不像一家日本公司。

这是丰田软件开发团队的新办公室,官方语言为英语,负责人是一位留着山羊胡的美国人,詹姆斯·库夫纳(James Kuffner)。

2016年1月,丰田章男亲自从Google请来了计算机大神库夫纳,后者在Google主攻机器人与计算机视觉,并在“安卓之父”Andy Rubin离开后,接管了Google的机器人团队。关于库夫纳在丰田的工作,美国汽车杂志Automotive News有一个一针见血的定性[2]:

想要改变丰田的美国人。

丰田章男(左)与James Kuffner(右)

丰田章男对库夫纳不可谓不重用,不仅让后者担任技术子公司Woven的负责人,还把儿子丰田大辅送到了库夫纳手下锻炼。同时,库夫纳也是当时丰田董事会的第二个非日籍董事。

库夫纳的职责是帮助丰田开发名为Arene的车用操作系统,这个项目的立项时间无从考证,但丰田对其寄予厚望。

在丰田章男的构想中,Arene是丰田的Windows和iOS——整合硬件和软件,打通车载系统和车控系统,一个整车全域操作系统呼之欲出,成为和汽车底盘一样的“通用软件架构”。

如此一来,不仅开发速度更快,老旧的车型也能享受新的软件系统。Arene还能以服务的方式出售给其他车企,成为新的收入来源。

传统燃油车的架构里,汽车的大多数功能是一个“硬件+嵌入式软件”的封闭子系统,也就是一个执行单一功能的黑盒。因此,大到发动机动力,小到智能雨刷、自动落锁这类功能,往往出厂即写死,无法修改。

在这种情况下,一辆车里运行着多个操作系统,无法统一调度底层软件,软件开发效率显然无法达到最优。

丰田预期的效果,是绝大多数的功能——包括自动驾驶,都置于统一软件之下,丰田可以像特斯拉一样,通过OTA升级改变硬件的功能,即“硬件预埋,软件升级”的“可编程汽车”。

2017年,特斯拉通过软件解除锁电,让车主获得了额外的“临时续航”,以逃离飓风灾区。

在评价自己的工作时,库夫纳称“我们的愿景超越了丰田汽车”——这个项目的成败意味着他能否成为重塑丰田历史的人。

2021年1月,库夫纳曾透露,丰田早期车主试用了Arene原型[4],调试工作正有条不紊地进行。

一般来说,车载软件开发完成后,要经过一系列车载测试,在确保各项功能稳定运行后,才会进入调试标定阶段。因此,软件的开发只是开始,漫长的测试才是最关键的环节。

举例来说,阿里在2014年启动了汽车操作系统研发,到2016年7月,拥有超1亿行代码的AliOS操作系统首发荣威RX5上市。从只见投入不见回报的研发阶段走向商业化,软件出身的阿里也用了整整两年。

但Arene漫长的测试,变成了阿基里斯永远追不上的乌龟。

2022年,丰田自信满满的外宣布,将于2025年正式发布Arene,但华尔街日报不解风情的揭开了真实情况[5]:Arene的交付时间一推再推,丰田内部一度认为要推迟到2027年。

据说丰田章男听完相关汇报勃然大怒,要求Arene必须在2025年亮相,2026年起全面推广。库夫纳成为头号背锅侠,被发配到丰田的高级研究员岗位,负责培训丰田的程序员。

库夫纳曾雄心勃勃的表示,“每家车企都是一家软件公司,要么他们还没有意识到这一点,要么就是不擅长做这件事。”

丰田显然是后者。

紧闭的城门

硅谷风投家Marc Andreessen在2011年预言,物理世界的价值链正被软件蚕食,纯机械汽车的时代不复存在,电动化趋势将加速软件变革——最终,软件将主导世界。

至少在软件领域,丰田从未保守,并时刻对环伺的群狼充满警惕。

2012年,丰田作为发起者之一,投资了开源汽车操作系统项目Automotive Grade Linux(AGL)。原因之一就是防止Google这类IT巨头垄断操作系统市场,避免汽车工业延续数十年的金字塔秩序崩塌。

丰田在CES2013上首次展示自动驾驶实验车

2015年,丰田提出自动驾驶理念Mobility Teammate Concept,同时宣布正在测试名为“Highway Teammate ”的自动驾驶原型车,计划2020年上市发布——这也是Google给自己定下的KPI。

同一时期,丰田不仅在东京开设软件子公司TRI-AD,还在硅谷设立了TRI研究所(Toyota Research Institute),目的就是招揽美国的研发大神。

除了库夫纳,DARPA机器人研究项目负责人Gill Pratt也被丰田章男招至麾下。在丰田的规划中,Gill Pratt在硅谷负责基础研究和原型设计,库夫纳坐镇东京,与汽车研发部门配合,负责研究成果的转化。

Gill Pratt

虽然丰田章男说过“喜欢有汽油味的车”,但他在2020年常挂在嘴边的话是“软件优先”。2021年,他将库夫纳负责的TRI-AD重组为Woven Planet,并且自掏腰包追加了投资。而正在埋头研发的Arene的库夫纳领到了一个新任务:建设Woven City(编织之城)。

Woven City的目标是建设一座自动驾驶示范试验的互联城市,不仅有无人驾驶专用车道,还会在地下建设一条货运专用道路。但就像Arene一再推迟的上车时间,这座寄托着丰田雄心的未来之城,城门依然紧闭。

Woven City奠基仪式

抛开以“技术”和“能源”为标签的溢美之词,传统车企对软件的投资,核心因素在于收回对软件的主导权。

如前文所述,传统的汽车开发流程基于软硬件集成开发,丰田这类主机厂确定需求,供应商提供软硬一体的打包方案(ECU)。但供应商交付的实际上是一个无法编辑和修改的“黑箱”,无论是维护还是更新,都需相应的供应商处理。

换言之,软件开发的主导权掌握在供应商手中,这是燃油车时代留给车企的最大陷阱。伴随软件的附加值不断提高,汽车朝着智能终端的方向演进,无论是OTA升级还是智能驾驶,都会成为普遍需求。

以特斯拉代表,新能源车企开始用自研的软件系统,直接分管多个不同的功能,让分散的权力集中在软件系统上也让车企可以绕开供应商,直接控制软件功能迭代,把车辆的“产品定义权”握在了自己手里。

但车企如果没有软硬件层面的自研能力,意味着“产品定义权”依然掌握在芯片供应商手里——广为人知的“灵魂论”就来源于此。

大部分燃油车企都逐渐意识到,电动化转型的关键不是电池和电机,而是软件。但他们中的大多数都在重复丰田的故事。

2019年,大众成立子公司Car.Software负责车用软件VW.OS的研发,由MEB平台的缔造者克里斯蒂安·森格(Christian Senger)亲自坐镇。这个项目的经过和丰田的Arene几乎一模一样:

项目管理的失控,研发周期一拖再拖,森格被发配到商用车部门,顺便给大众贡献了ID3连着笔记本电脑排队刷机的史诗级污点。

120辆大众ID3在临近交付前紧急“刷机”

投资了理想汽车的美团CEO王兴曾用塞班和iOS类比软件泥潭中的燃油车企,他在2020年的推文中说:“据说一辆宝马X5的软件代码有3亿行,一辆特斯拉只有1000万行,真是令人绝望的差距。”

人才断层

曾参与开发Windows 95的日本工程师中岛聪直言[9],丰田之所以在软件业务上屡战屡败,不乏产品策略和企业文化的原因。

丰田内部有着“不能容忍失败”的技术文化[10]。传统车载软件开发基于V模型,从已知需求到设计、测试等过程相对固定,中途更改需求极其困难,需要层层审批。与之对应,新能源车企都在学习IT行业的敏捷开发模式。

Woven Planet抛弃TRI-AD这个旧名,初衷就是摆脱公司的丰田(Toyota)色彩,但伴随库夫纳的离去,Woven Planet重新更名为Woven By Toyota。

另外,日系车通常以5至6年为换代周期,二十年前,一位丰田中国前高管建议,丰田应当调整中国市场的产品生命周期战略,缩短至不超过四年。考虑到国内已经出现了一年三代车的神奇现象,坚守祖传的改款换代时间表,丰田OTA的动力明显不足。

无论是丰田的举步维艰,还是本田-日产-三菱组成的“失意者联盟”,暴露的都是同一个问题:日本IT人才的严重不足。

中美两国在新能源车时代后来居上,常被简单解读为后发优势。而德国和日本汽车工业基础,也被视为拦在转型路上的“百万漕工”。但在这个过程中,IT人才的重要性被严重低估。

2021年特斯拉AI Day上,特斯拉的软硬件团队第一次公开亮相。除了总忽悠师马斯克,在场的四人中,硬件总监Ganesh Venkataramanan是从AMD挖来的,人工智能总监Andrej Karpathy是从OpenAI挖来的,另外两位的主攻方向也是软件。

四人组之外,特斯拉还有两位芯片大神:

Pete Bannon在苹果工作了六年,2016年加入特斯拉,目前负责Dojo芯片;FSD芯片的总设计师Jim Keller更是重量级,成名作包括AMD Athlon/苹果A4/AMD Zen架构等等,喜欢啃完硬骨头就离职,目前下海创业。

这些人的履历有一个共同的特点:跟汽车没什么关系。

特斯拉崛起的核心因素之一,是苹果、Google、AMD这些IT巨头源源不断的人才输送。

然而,IT人才的短缺,恰恰是日本产业界近三十年来都难以忽视的问题。早在2000年,日本软件进口额就达到出口额的102倍。日本经产省预计,到2030年,日本IT人才缺口最多将达到79万人。

与制造业不同,美国在计算机科学的三大应用领域——互联网、软件、芯片设计上,一直保有雄厚的人才储备。

在特斯拉诞生前,大量的软硬件公司充当了IT人才的“蓄水池”。中国同理,字节和腾讯这类互联网公司在成长的同时,也为造车新势力培养了IT人才的“预备役”。

高校可以培养人才,但能够留住人才的是本国的优势产业,这也是为什么美国的科技公司充斥着印度面孔。德国尚且能拉出SAP和西门子撑撑IT门面,日本除了少数并不以技术见长的游戏公司,在IT领域几乎一片荒芜。

缺少了大型IT公司这个“蓄水池”,强如丰田也独木难支。

按照瑞穗的统计,日本IT从业者中,35岁以上年龄段占比超过60%,有力粉碎了“程序员吃青春饭”的歪理邪说。但更接近事实的真相,可能是IT人才触目惊心的断层。

如坐针毡的日本车企,纷纷将培养IT人才的计划提上日程。本田打算将IT人员规模增至1万人。丰田则鼓励9000名员工“转码”,学习编程语言,转岗软件工程师。

2020年Woven Planet成立时,丰田章男曾说过一段类似的“灵魂论”:

一旦把软件任务交给别人,就意味着只能靠别人来实现升级。如果我们自己开发软件,就可以改进产品并创造价值。因此,我们需要专注于软件系统。

四年后的北京车展,丰田副总裁中岛裕树紧紧握住了腾讯高管汤道生的手。同一时间,丰田与华为和Momenta合作的消息不胫而走。

丰田章男针对电动车的迷惑言论,常被视为丰田迟缓和迂腐的表征。但所有的妥协都伴随着不甘,在漫天的争议与批评中,他也曾试图力挽狂澜。

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