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Innovation freisetzen und neue Produkte und Dienstleistungen einführen

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In der Mobilitätsbranche stellen Produkt- und Servicedesign und -entwicklung den größten Teil der IT-Budgets vieler Originalgerätehersteller (OEMs) dar und bleiben für alle Branchenakteure von Bedeutung. Angesichts der potenziellen Effizienz und Skalierbarkeit, die Cloud-Dienste mit sich bringen können, besteht bei diesen Akteuren ein zunehmendes Interesse an der Erforschung cloudbasierter Lösungen. Während der Übergang zur Cloud im Gange ist, haben Bedenken im Zusammenhang mit Daten Sensitivität und ihren allgemeinen Geschäftsvorteilen den Übergang gebremst. Dennoch stehen Burst-Workloads und rechenintensive, groß angelegte Workloads, wie etwa High Performance Computing (HPC) an der Spitze des Übergangs.

Die folgenden Szenarien bieten eine Reihe von Lösungen, die Mobilitätskunden dabei helfen, die Leistungsfähigkeit des digitalen Engineerings zu nutzen, um Produktdesign und -Fertigung zu rationalisieren und das softwaredefinierte Paradigma (SDV) für kontinuierliche Bereitstellung und Einnahmequellen zu nutzen. Darüber hinaus untersuchen wir, wie vernetzte Flotten Daten in wertvolle Dienste umwandeln können und welche Rolle Cloud-Plattformen bei der Beschleunigung der Entwicklung autonomer (ADAS/AV) Systeme spielen. Diese Fähigkeiten ergeben eine End-to-End-Daten- und Softwareentwicklungsplattform für eine Vielzahl von Mobilitätsunternehmen der nächsten Generation.

Digitales Engineering

Innerhalb der Fertigung und Mobilität ist Digital Engineering eine zentrale Komponente in der sich entwickelnden Landschaft der digitalen Transformation. Angesichts des erkennbaren Trends zur Migration und Konsolidierung von Lösungen für Projektlebenszyklusmanagement (PLM) und computergestütztes Design (CAD) in die Cloud legen Hersteller in diesem Sektor Wert auf PLM als wichtiges Instrument zur Erreichung der Produktnachhaltigkeitsziele. Die zunehmende Integration des Internets der Dinge (IoT) in Produktentwicklungs- und Designprozesse ergänzt die Entwicklung der digitalen Transformation. Im Mittelpunkt dieser Fortschritte steht das Hochleistungsrechnen (HPC), das die Produkt- und Prozessinnovation im Mobilitätsrahmen maßgeblich beeinflusst.

Die Microsoft-Vision für Digital Engineering konzentriert sich auf die Stärkung unserer Kunden. Indem wir uns für ein modellbasiertes Unternehmen einsetzen, legen wir Wert auf eine fundierte Entscheidungsfindung mithilfe von 3D-Modellen. Wir plädieren für eine einzige, maßgebliche Produkt-Datenquelle, um mit innovativer Technologie Intelligenz in die Technik zu bringen und eine barrierefreie Zusammenarbeit zu fördern. Darüber hinaus erachten wir den Wandel der Belegschaft und der Kultur als entscheidend für die Einführung digitaler Technik im gesamten Produkt- und Servicelebenszyklus.

Microsoft unterstützt Top-Anwendungsfälle für digitales Engineering, wie zum Beispiel die folgenden:

  • Produktlebenszyklus und Design: Führen Sie PLM-Anwendungen und CAD-Workloads in der Cloud aus, um Agilität, Effizienz und Skalierbarkeit zu steigern. Nutzen Sie KI für die nächste Grenze des Produktdesigns und arbeiten Sie umfassender, effektiver und effizienter zusammen.
  • Digitale Zwillinge und Simulationen: Erstellen Sie Datendarstellungen Ihrer physischen Produkte, Anlagen und Fabriken. Simulieren Sie verschiedene Szenarien zur Produktdesignoptimierung, Prozessverbesserung oder Entscheidungen zur Fabrikeinrichtung schneller und mit reduzierter Datenerfassung.
  • Vernetzte Produkte: Integrieren Sie Konnektivität und Intelligenz in Ihre Produkte, basierend auf einer modernen Edge-to-Cloud-Architektur. Dieser Anwendungsfall ermöglicht neue Geschäftsmodelle wie „Produkt als Service“, ein digitales Service-Ökosystem sowie kontinuierliche Optimierung und Ausrichtung von Produkten und Dienste durch Erkenntnisse bei Nutzung und Leistung.  

Zu den wichtigsten Microsoft-Technologien, die die Anwendungsfälle des Digital Engineering unterstützen, gehören:

Softwaredefiniertes Fahrzeug (SDV)

Die Automobilindustrie durchläuft mit der Einführung neuer Technologien wie Konnektivität, Automatisierung und Elektrifizierung einen revolutionären Wandel. In diesem Zeitalter des Wandels ist die Zusammenarbeit zwischen Softwareunternehmen und Automobilakteuren von entscheidender Bedeutung, um Innovationen voranzutreiben und die Zukunft der Mobilität zu gestalten.

Ein softwaredefiniertes Fahrzeug (SDV) bezieht sich auf eine Fahrzeugarchitektur, die softwarebasierte Lösungen verwendet, um die verschiedenen Aspekte der Fahrzeugfunktionalität zu steuern und zu verwalten. In einem SDV werden kritische Funktionen, die traditionell auf eng gekoppelten Hardware- und Softwarekomponenten beruhten, entkoppelt, virtualisiert und durch Software implementiert. Die Software-Implementierung der kritischen Fahrzeugfunktionen ermöglicht mehr Flexibilität, Skalierbarkeit und Anpassung während des gesamten Fahrzeuglebenszyklus.

Die Microsoft-Strategie für softwaredefinierte Fahrzeuge konzentriert sich auf die folgenden Schlüsselbereiche:

  • Eclipse-Partnerschaft: Wir etablieren, tragen dazu bei und fördern ein branchenweites Open-Source-Software (OSS)-Ökosystem in der SDV-Arbeitsgruppe innerhalb der Eclipse-Stiftung. Wir arbeiten mit unseren Partnern zusammen, um sie bei der Kommerzialisierung von Distributionen auf Basis des Eclipse Software Defined Vehicle (ESDV) zu unterstützen.
  • OEM Azure-Integrationen: Wir ermöglichen Original Equipment Manufacturers (OEMs) und führenden Partnern die Entwicklung benutzerdefinierter SDV-Implementierungen durch die Nutzung einer breiten Palette von Azure IaaS- und PaaS-Diensten, wie etwa Messaging und Eventing, Sicherheit, DevOps, KI und Computing.
  • Support-Fähigkeit: Wir arbeiten mit Silicon und Betriebssystemanbietern sowie ISVs zusammen, um sofort einsatzbereiten, nahtlosen Support für Eclipse-basierte und benutzerdefinierte SDV-Distributionen in On-Board- (im Fahrzeug) und Off-Board-Domänen (Cloud) bereitzustellen.
  • SDV-Toolchain-Entwicklung: Wir entwickeln ein offenes, umfassendes, modulares und flexibles SDV-Toolchain-Framework, das intuitive metadatengesteuerte Modelle zur Beschreibung von Entwicklungs-, Build- und Modellierungs-Toolchains für verschiedene Workload-Typen erstellt. Dieses Toolchain-Framework ermöglicht es unserem Partner-Ökosystem implizit, sein geistiges Eigentum nahtlos einzubinden, zu bewahren und zu monetarisieren.

Die folgenden von Microsoft unterstützten SDV-Anwendungsfälle stehen in direktem Zusammenhang mit den grundlegenden Strategien:

  • Digitaler Zwilling im Fahrzeug und Synchronisierung des digitalen Zwillings zwischen Fahrzeug und Cloud und Fahrzeug: Ermöglicht die Erstellung und Synchronisierung digitaler Replikate physischer Fahrzeuge und gewährleistet so eine Echtzeitkommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Cloud.
  • Demokratisierung der Entwicklung von fahrzeuginternen Anwendungen: Ermöglichen Sie eine zugängliche und integrative Plattform, die es einem breiteren Spektrum von Entwicklern ermöglicht, Anwendungen speziell für fahrzeuginterne Systeme zu erstellen.
  • Moderne cloudnative Softwareentwicklungs-Toolchain: Stellen Sie eine fortschrittliche, cloudbasierte Toolchain bereit, die den Softwareentwicklungsprozess rationalisiert und eine optimale Leistung für fahrzeugbezogene Anwendungen gewährleistet.

Im Folgenden sind die wichtigsten Microsoft-Technologien aufgeführt, die die SDV-Anwendungsfälle unterstützen:

Einen ausführlichen Überblick über den Microsoft-Ansatz finden Sie in der SDV-Referenzarchitektur.

Verbunde Flotten

Eine vernetzte Flotte bezieht sich auf ein Netzwerk von Fahrzeugen oder potenziell anderen Vermögenswerten mit ähnlichen Eigenschaften, wie z. B. mobile Industrieanlagen oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge, die mit Kommunikationstechnologien ausgestattet sind. Mithilfe dieser Technologien kann jedes Objekt einer Flotte Telemetriedaten an die Cloud senden und Remote-Befehle empfangen, wodurch die Interaktion untereinander und mit externen Systemen ermöglicht wird. Diese Konnektivität ermöglicht eine Echtzeitüberwachung, Verwaltung und Optimierung des Flottenbetriebs, was zu mehr Effizienz, verbesserter Sicherheit und erweiterten Entscheidungsmöglichkeiten führt. Die Konnektivität ermöglicht außerdem eine flexible Integration in Geschäftsprozesse und hilft Unternehmen, ihre Ressourcen zu optimieren, Kosten zu senken, die Kundenzufriedenheit zu verbessern und ihren Wettbewerbsvorteil auf dem Markt auszubauen.

Microsoft unterstützt das vernetzte Flottenmanagement durch Azure Messaging, das die Echtzeiterfassung, -speicherung und -analyse von vernetzten Fahrzeugen ermöglicht. Durch die Integration von Partnerfunktionen und Erstanbieterangeboten wie Microsoft Fabric, Dynamics 365 und Azure Maps können Flottenmanager Routen optimieren, die Fahrzeugleistung überwachen sowie Wartungsanforderungen vorhersagen und warten. Microsoft-Sicherheitslösungen und kundenspezifische Softwareentwicklungsfunktionen sorgen außerdem für sichere, maßgeschneiderte und konforme vernetzte Flottenlösungen für verschiedene Branchen.

Diagramm der Architektur vernetzter Flotten

Zu den wichtigsten Anwendungsfällen für vernetzte Flotten, die von Microsoft und unserem Mobilitätspartner-Ökosystem unterstützt werden, gehören:

  • Versand-, Routen- und Ladungsoptimierung: Optimieren Sie Lieferrouten, um den Kraftstoffverbrauch zu senken, auf Verkehrsänderungen zu reagieren und die Ladung zu optimieren.
  • Personal- und Fahrermanagement, Sicherheit und Gehaltsabrechnung: Behalten Sie den Überblick über Fahrerstunden, Schulungen und Zertifizierungen.
  • Leistungsbasierte Abrechnung: Nutzen Sie Daten, um wichtige Leistungsindikatoren (KPIs) zu berechnen und ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis zu liefern.
  • Wartungs- und Reparaturoptimierung: Nutzen Sie vorausschauende und präskriptive Wartung, um das optimale Aktivitätsniveau bereitzustellen, das kostspielige Betriebsunterbrechungen vermeidet
  • Energie- oder Kraftstoffoptimierung und Flottenelektrifizierung: Verstehen Sie die Nutzungsmuster der Flotte und liefern Sie den Fahrplan für die Elektrifizierung.

Zu den wichtigsten Microsoft-Technologien, die die verbundenen Flooten nutzen, zählen:

Einen ausführlichen Überblick über den Microsoft-Ansatz finden Sie in der Referenzarchitektur verbundene Flotten.

Autonom (ADAS/AV)

Die Welt der autonomen Fahrzeugentwicklung wächst schnell, da sich die Technologie ständig weiterentwickelt. Autonome und fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS) sind eine wichtige Technologie in der Mobilitätsbranche. Die autonomen und fortschrittlichen Fahrerassistenzsysteme verändern nicht nur die Funktionsweise von Fahrzeugen und erhöhen die Sicherheit und den Komfort für Endbenutzer, sondern verbessern auch die finanziellen Aussichten für Transportunternehmen. Die Vision völlig autonomer Fahrzeuge ist technische Realität. Der anfängliche Einsatz autonomer L2/L3-Fahrzeuge gemäß der Definition von SAE International hat bereits den Massenverbrauchermarkt erreicht, während L4/L5-Roboterachsen, Busse und Last-Mile-Fahrzeuge bereits im Einsatz sind und nun die behördliche Genehmigung für erweiterte Tests erhalten.

Automobilingenieure und IT-Führungskräfte, die den Aufbau einer ADAS/AV-Lösung in Betracht ziehen, müssen kritische geschäftliche Herausforderungen berücksichtigen. Zu den Hauptherausforderungen gehören:

  • Datenlogistik: Entwickler müssen Petabytes an Daten im globalen Maßstab extrahieren und verarbeiten.
  • Datenaustausch: Führungskräfte müssen eine effektive Zusammenarbeit und den Datenaustausch zwischen mehreren Teams sicherstellen.
  • Skalierung: Entwickler müssen die Entwicklung autonomer Fahrzeuge skalieren und den Testflottenbetrieb validieren.
  • Sicherheit und Validierung: Eine genaue Bewertung der Fahrzeugwahrnehmungssicherheit ist von entscheidender Bedeutung.
  • Budget: Die Minimierung der Kosten für das Hosten und Teilen von Daten bei gleichzeitiger Einhaltung des Budgets ist ein Anliegen.

Zu den wichtigsten unabhängigen Anwendungsfällen für vernetzte Flotten, die von Microsoft und unserem Mobilitätspartner-Ökosystem unterstützt werden, gehören:

  • Fahrerassistenz: In diesem Anwendungsfall geht es um die Bereitstellung erhöhter Sicherheit durch ADAS-Funktionen wie Spurhalteassistent, automatisches Bremsen und Fußgängererkennung. Die Fahrerassistenztechnologie wird normalerweise auf Autobahnen sowie Haupt- und Wohnstraßen eingesetzt, um ein sichereres und bequemeres Pendelerlebnis zu gewährleisten.
  • Staumanagement: Dieser Anwendungsfall konzentriert sich auf die Optimierung des innerstädtischen Verkehrs durch vollständig autonomes Fahren ohne assistierte Fahrer. Der Einsatz autonomer Fahrzeuge zur Staubewältigung lindert Verkehrsengpässe. Darüber hinaus sorgt es für einen reibungsloseren Verkehrsfluss, indem es den Fahrzeugverkehr innerhalb ausgewiesener Stadtzonen und zwischenstädtischer Strecken, beispielsweise von der Stadt zum Flughafen, gezielt anpasst.
  • Mid-Mile-Lieferung: Dieser Anwendungsfall ermöglicht den nahtlosen Transport von Waren zwischen großen Vertriebszentren und Einzelhandelszentren, ohne dass Fahrerassistenz erforderlich ist. Dabei werden Fahrzeuge eingesetzt, die überwiegend auf bestimmten innerstädtischen Lieferrouten und bestimmten geografischen Regionen eingesetzt werden.
  • LKW-Transport und Bauwesen: Dieser Anwendungsfall rationalisiert den Betrieb durch den autonomen Transport von Gütern zwischen Eingangshäfen und Vertriebszentren, hauptsächlich auf Autobahnen sowie innerhalb von Hafen- und Containergebieten. Daher verringert der Einsatz autonomer Fahrzeuge im LKW- und Bausektor den Bedarf an Sicherheitsfahrern und erhöht die Sicherheit und Effizienz.

Zu den wichtigsten Microsoft-Technologien, die die autonomen und ADAS Anwendungsfälle nutzen, zählen:

Einen ausführlichen Überblick über den Microsoft-Ansatz finden Sie in der AVOps-Referenzarchitektur.