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              汽車設計行業的創新明星——特斯拉

                在各行各業競爭都日趨激烈化的今天,創新已經成為了每個人脫口而出的名詞,然而無論是哪個行業,想要真正實現有意義有收益的創新都不是那么簡單,對于汽車設計與制造行業來說,創新之路更是舉步維艱。今天華銳欣程與大家分享一篇來自Benedict Evans的文章,以汽車行業明星企業特斯拉為例,來談一談汽車行業創新這個問題。

                2006年Palm公司CEO Ed Colligan談到蘋果手機傳聞時說:“為了做好一部像樣的手機,我們已經在學習和奮斗了很多年,做PC的這些家伙們不可能這么輕易就搞出來,總之,這是不可能的!”

                當諾基亞公司看到第一臺iPhone時,他們覺得并不怎么樣。雖然有些功能還挺酷,但那些功能也在諾基亞的開發計劃里。而且iPhone的產量極少,只占諾基亞銷量很小的一部分。他們聳聳肩說:“ 連3G都沒有。而且你看看那個攝像頭!”

                于是,當汽車制造商們看到特斯拉時,他們覺得,這輛車上比較酷的功能自己也很快會實現,而且產量太小了,只達到他們銷量的很小一部分,所以也不怎么樣。“ 瞧瞧貼合度和完成度,還有面板間隙和車篷! ”

                很顯然諾基亞公司錯得非常離譜,那么汽車制造商也錯了嗎?有人說“特斯拉是新時代的iPhone。” 這意味著什么呢?

                這個問題當然一部分與特斯拉有關,但如果去思考當「軟件蠶食世界」以及「新技術滲透進新行業」時究竟發生了什么,會更有意思。我們是如何判斷某件事是不是有顛覆性的呢?如果是,到底誰被顛覆了?以及,顛覆意味著只有一個公司會在新世界勝出嗎?那會是哪個公司呢?

                「顛覆」的意思是:一個新的概念改變了一個行業的競爭基礎。最開始,無論是新事物還是帶來新事物的公司通常在現有主導者在意的事上表現得并不好,而且往往因此被嘲笑,但是它們會學習這些東西。

                相反,現有主導者要么鄙視新事物毫無意義,要不就認為自己能很快做出來,但其實他們大錯特錯:蘋果帶來了軟件和通過學習不斷完善的手機,然而諾基亞只有很好的手機但卻學不會如何創造軟件。

                但是,不是每種新技術或者概念都具有顛覆性。有些并沒有足夠撼動競爭基礎,有些可以被現有主導者學習吸收。Clay Christensen(《創新者的窘境》的作者)將它稱為「連續性創新」,與「顛覆式創新」相對應。

                具體來說,其實任何新技術都可能在價值鏈的某個環節對某些人造成顛覆。

                比如,蘋果手機破壞了手機業務,但絲毫沒有撼動網絡運營商,雖然很多人都認為它可以做到,F在手機行業雖然已經發生了翻天覆地的變化,但網絡運營商的商業模式卻沒有任何變化,用戶量也和2006年一樣。

                再如,在線機票預定對航空公司沒有任何影響,卻對機票代理業務極具破壞性。因此,在線預訂業務對航空公司是連續性創新,對機票代理業務則是顛覆式創新。

                與此同時,首先打亂市場的人可能不是最終獲益的人,事實上,從破壞中獲勝的人可能在做一些完全不同的事情:他們可能處于價值鏈的其它地方。

                蘋果公司率先推出PC但卻丟了PC市場,而最大的贏家甚至都不是其它PC公司。相反,大部分利潤流入了微軟和英特爾,而且它們在價值鏈的不同位置。

                PC變成了一個競爭激烈但利潤極低的市場,但PC 的CPU 和操作系統(以及效率軟件)最終居然產生了很強的贏家通吃效應。

                所以無論你多么具有破壞性,第一名并不等于擁有可持續的競爭優勢,可持續的競爭優勢很可能在別的什么地方。

                以下為我們提供了研究特斯拉的4個視角:

                首先,它必須學習舊的東西——它必須學會如何使生產的汽車,達到現有汽車工業認為理所當然的效率和質量,同時最好不要在工廠帳篷里,不要在制作的路上耗盡資金。但是解決這個生產難題只是準入條件,還遠遠談不上勝利。

                如果它只能做到這件事,它不過是另一家汽車公司,這可不是大家為特斯拉感到興奮的原因,這是生產汽車的基本要求。

                其次,特斯拉還需要去做汽車代工廠難以學習的事情。這與去做汽車代工廠供應商難以學習的事情并不完全相同。

                第三,顛覆性的事情必須從根本上來說非常重要,它們必須足以撼動競爭基礎,以及改變成為汽車廠家或者制造汽車的條件,這樣才會讓它的無法復制變得至關重要。

                第四,除此之外,它還必須要有基本的競爭優勢,不只針對現有汽車產業,對新進入者也是。蘋果做到了諾基亞做不到的事,但它也做了谷歌做不到的事。

                現在,讓我們談談汽車行業會具體發生些什么。

                一、電池和電機

                特斯拉讓人們意識到,借助鋰電池,我們可以制造出與內燃機汽車一樣出色的電動汽車。而如果電池容量足夠高,這些汽車最終可以像內燃機汽車一樣便宜。

                下圖顯示了結果。電池需要在這個規模上繼續降到100(美元/千瓦時),對比汽油就有足夠的成本競爭力了。而這個目標已經指日可待。

              汽車電池與汽油成本對比圖

                許多汽車業內部人士會說,特斯拉在電池和電機技術的工程和實施方面已經領先了好幾年。然而,鋰電池和電動機并不是具有大量專利的新奇技術,同時它也沒有任何網絡效應或“贏家通吃”的效果。

                確切地說,很可能在不短的時間內(即電池價格足夠便宜,可以將工業從內燃機批量轉換為電動),電池本身以及電機和控制系統都將主要會以商品形式存在。

                這不意味著它們仍然不會有足夠的科學和工程含量( 而是就像手機、PC或汽車元件制造商一樣,其實也涉及很多高科技和工程部分),而是全球的電池行業會爭相制造最好的產品,然后賣給所有愿意購買的廠家。

                這樣一來,在內部創造出色的組件并不一定能在未來提供任何特定優勢。索尼的圖像傳感器在智能手機領域做得很好,但索尼的智能手機卻表現不佳。

                相反,Apple嚴格管理著近200家供應商(包括索尼),自己只設計了少量差異化的部件(例如,FaceID傳感器)。因此,業內人士雖然知道誰能制造最好的功率放大器或GPU,但消費者是不了解的,除了OEM在選擇組件時。

                因此,特斯拉將擁有其電池工廠(與松下合作),并成為最大的供應商之一,但預計在十年之內也僅能提供全球電動車電池產量的大概15%。

                一方面,對新進入者來說算是不錯了,但另一方面,它說明了電池可能只會帶來有限的競爭優勢這一事實。以后人人都可以得到鋰電池。

              汽車行業鋰電池發展圖

                在這張圖表中,灰色是2017年,橙色是2023,黃色是2028

                在這里將電池與智能手機中的電容式多點觸控屏幕進行比較可能非常有用。蘋果是第一個推廣這些屏幕的人,可以說它們仍然是使用得最好的,這些屏幕從根本上改變了制作手機的方式,但現在整個行業都在采用它們。有人做得更好,有人做得差一些,但無論如何,現在每個人都可以購買這些屏幕來制作多點觸控手機,所以蘋果在這一點上不具備競爭優勢。

                很明顯,電動會破壞內燃機以及與之相關的一切。這不僅僅是用電動機更換內燃機,用電池更換燃油箱,而是拆下整個傳動系統,并將其更換為移動性更差且更易碎5到10倍的部件。

                這相當于你直接把脊椎從汽車里扯了下來,而這對發動機業務中的任何人來說都是非常具有顛覆性的:它會破壞機床,以及這些組件的許多代工廠。因此,許多供應商的競爭基礎都會發生變化。

              汽車電機代工廠分析圖

                而這與破壞代工廠本身并不相同。如果代工廠可以像其他任何人一樣輕松購買電動汽車的部件,那么高效規模制造的優勢就在于那些已經在高效規模制造方面處于領先地位的人,因為他們的工作基本相同。

                換句話說,它是同一類業務,但供應商不同。所以,電機本身看起來更像是連續性創新。

                二、軟件,模塊化和集成

                如果組件是商品,那么整合它們可能不是商品, 至少不一定是。

                首先,電動系統組件本身的集成并非易事,而更好地實現它可以提高效率。如今,這是特斯拉可能擁有的工程領先優勢之一。但目前尚不清楚的是,這個領先優勢在五年內會有多大,以及它帶來的競爭優勢如何。

                為了方便討論,假定特斯拉在給定價格范圍內具有10%或20%的優勢,這對于旅行轎車來說確實很重要,但對于一輛,每天行駛10英里,每晚停在一個帶充電樁的車庫里的小型貨車來說,重要嗎?

                與人們用來選擇汽車的所有其他因素相比,10年內的競爭優勢有多大?這是利潤優勢,競爭優勢,還僅僅是一個與其他功能進行比較的勾選項?讓我們拭目以待。

                這個集成問題,實際上比傳動系統本身涉及范圍更廣。有一個古老的汽車行業笑話是,你可以在儀表板上看到一家汽車公司的組織結構,同時也可以看到方向盤團隊討厭變速桿團隊。

                現代汽車有幾十種不同的電氣和電子系統,這些系統大多是分開且獨立的。ABS(注:防抱死制動系統)與盲點檢測無關。所有這些系統都由代工廠中不同部門向不同供應商采購而得,而唯一的集成點僅僅是儀表板上的開關。

                雖然每個組件都有汽車行業所謂的「軟件」( 數百萬行代碼),但這實際上是硅谷所謂的固件,或者說是大多數設備的驅動程序(同樣與硅谷不同的是,他們指望這些軟件可以用上個十年,跑個15萬英里)

                以上所說的很可能都要發生變化了,因為,我們將從復雜汽車+簡單軟件的模式轉向向簡單汽車+復雜軟件模式。我們將在一個中央控制板上安裝由軟件控制的廉價傳感器和執行器,運行某種操作系統,并同時進行許多不同的線程,而不是搞許多獨立且只能做一件事的嵌入式系統。這個可以部分由電力驅動,但如果需要自動駕駛,電力就必不可少。

                對于制造這些獨立系統的供應商而言,這顯然是一個挑戰。同時我們也有很多理由推測為什么現有汽車公司對此也將感到棘手(最明顯的證據就是上文提到的:組織結構圖)。

                對非科技公司來說,他們很可能會傾向于把事情想得過于簡單(只要再聘請一些開發人員就可以了!),但實際上它會變得非?膳虑一靵y。同時他們可能會經歷這樣一個學習過程:先是自己做不好,最后不得不從做得好一點的人那里去購買成品。

                以上這些,看起來更像是電力本身帶來的顛覆性。特斯拉當然已經走在前面了,這就是為什么它可以遠程直接解決Model3中的制動問題 ,因為它需要修改的代碼并不在制動器中。這顯然也是相對Model S 而言,特斯拉可以讓 Model 3 成本更低的方式。

                不過,問題再次回到了汽車市場,而不是汽車零部件市場。

                這里有個很好的參考是:PC和筆記本電腦:Apple專注于組件的選擇,以及如何讓它們優化以在有限的空間中共存,從而生產出小巧,輕便,高效的筆記本電腦;相反,戴爾的筆記本電腦和臺式電腦的部件本身都有很大的可替代性,這就意味著它們沒有被很好地整合,以及在機器中留下了更多不必要的空間。

                當然每種方式都有它的益處,90年代時,模塊化的PC曾經有非常好的市場匹配度。那么,這會在多大程度上轉化為購買理由呢?

                三、特斯拉的顛覆性體驗

                當你坐上汽車時,是了解這個答案的最好時機,當然也同時回答了為什么擁有特斯拉是更好選擇的其它一些理由。到目前為止,我們一直在討論電動傳動系統。

                但這似乎更有可能破壞代工廠的供應鏈而不是代工廠本身。然而,特斯拉還的不同之處還體現在另一些重要的地方,無論是車內的體驗還是經銷商方面。我們應該如何看待它們呢?

                最容易看到特斯拉顛覆性所在的地方,就是Model 3上的儀表板。上面已經討論過,從組織架構上來說,汽車廠商要把所有東西都放到一個屏幕上就會非常困難。

                但更深層次的原因可能是他們有多渴望做到這件事。Model 3儀表板的設計,部分是為了節省成本(只需安裝更少的部件),除此之外,也是對汽車需要大量嵌入的信念的反抗和拒絕。

                這種信念是現有的汽車制造商才會堅持的東西。但現在汽車的視覺界面看起來有點像06年的功能性手機。

              特斯拉汽車顛覆式體驗創新

                還有來自de novo模式(德語:新生模式)的其他很酷的東西:除了前文討論的汽車本身的一些因素外,特斯拉也不需要通過經銷商,可以直接以固定價格對外出售。

                代工廠經銷商通常會圍繞誰可以安裝新軟件(因此不允許在線更新)簽訂合同,以及這些經銷商的大部分利潤來自維修。

                而大約一半的維修費用又與內燃機相關,沒有內燃機意味著不會漏油或破壞風扇帶。經銷商在制定定價和激勵措施以及推動對特定車型的需求方面也發揮著重要作用。這些都是現有行業難以適應的事情。

                然而,再一次,我不清楚這些東西會有多么重要。反對者會認為,這與蘋果商店,或者是你購買蘋果手機時在設備直接激活手機賬戶相似。

                這些都很好,也是一個賣點,對三星來說難以匹敵。但我們是否認為沒有它們,蘋果的市場份額就會崩塌?

                這個很酷的東西到底有多重要這個問題,答案當然是非常主觀的。

                那么來做一個假想吧:如果這些因素是特斯拉與寶馬或梅賽德斯之間的唯一區別,而動力和加速等都是相同的。這些足以打動你嗎?如果寶馬突然開始直接銷售并完成無縫的在線更新固件,特斯拉的股價會崩潰嗎?可能不會。

                那么,相對不那么主觀的判斷是:這里會不會有「贏家通吃」的效應是不明朗的。

                有可能會出現一個針對汽車的開發者生態系統,但同樣可能的是,你的汽車應用更應該安裝在手機上,或者云端。當然,現在確定還為時過早。

                最后,顯而易見的是,屆時到處都會有充電樁。一旦有了明確的動力,很多公司都將在任何地方建立充電樁。這件事唯一的障礙只有資本 ,而資本沒有護城河可言。

                四、自動駕駛

                最后,所有都回到了自動駕駛上。(之前討論的)電力確實引人注目,但它可能會變成一種商品。雖然特斯拉在電力方面的優化可能不會商品化,但這對它來說也并不是勝敗的決定因素。

                而自動駕駛則是一種全新的技術,它以深刻的方式改變了世界(我在這篇文章寫到過),同時,它也不太可能商品化。而且最重要的,特斯拉正在在研究自動駕駛。

                在之前的篇幅里,我談到特斯拉作為一家科技公司將如何(可能/可能不會)顛覆非科技公司。然而,在自動駕駛方面,特斯拉不僅僅與汽車公司競爭 - 它還需要與其他軟件公司競爭。

                它不必在軟件上擊敗底特律(注:世界聞名的汽車城),但它必須在軟件上擊敗硅谷的所有其他公司。

                在關于自動駕駛的競爭中,特斯拉的理論是,它從汽車中可以收集到的數據將為其帶來至關重要的優勢。今天所有人都對自動駕駛感興趣的唯一原因是,過去5年里機器學習的出現也許讓自動駕駛成為了可能。

                而機器學習正是從大量數據中提取模式,然后根據這些模式進行匹配來實現的。那么,特斯拉有多少數據呢?

                如上,特斯拉實現自動駕駛的方式是:將盡可能多的傳感器放入已售汽車中,并從這些傳感器中收集盡可能多的數據?梢宰龅竭@一點是因為,它的汽車已經建立在軟件平臺上(如上所述),它可以直接憑空添加傳感器,而現有的代工廠是無法做到的。

                然后,隨著各種自動駕駛里程的不斷累積,它可以在軟件更新時將其推送到汽車上。由于它已經擁有這么多帶有傳感器的汽車,這將會形成一個可以自我強化的“贏家通吃”效應:

                它將擁有更多數據,更多數據會讓它的自動駕駛做得更好,從而會有更多的特斯拉被購買,然后再產生更多里程和數據。

                如果這個可以實現,即使不考慮所有其他可能性,例如將特斯拉作為自動出租車出租,這對特斯拉來說,確實是一個深刻且引人注目的競爭優勢。

                然而,這僅僅是一個理論,它有兩個基本問題還沒解決:僅僅通過光學攝像頭就能實現自動駕駛嗎,以及會產生怎樣的「贏家通吃」效應?

                首先,光學攝像頭 。特斯拉自動駕駛的一個非常明顯的問題是,前文「盡可能多的傳感器」的意思是,特斯拉獲得判斷汽車周圍360度視野的能力主要來自在汽車周圍放置的許多攝像頭,但它的雷達(以及一些短距離超聲波)只可以向前監測。

                這意味著它必須單獨依靠光學攝像頭來獲得汽車周圍世界的完整360度3D模型。

                不幸的是,計算機視覺還不能很好地做到這一點。雖然該領域的大多數人都同意在未來某些時候,這是可行的(畢竟,人類沒有光學雷達),但它現在還做不到。此外,這不僅僅是增加更多數據和通過蠻力就能實現的能力(或者至少我知道它不是這樣)。

                這就是為什么其他所有人都將光學攝像頭與多個雷達傳感器結合使用,并且通常還有多個雷達單元的原因。如果現在這么做的話,每輛車會增加數萬美元成本。

                如果你只是運行最多幾十輛或百輛車的工程測試和開發車隊,這是可以承受的,但顯然不可能將它添加到每個新的特斯拉Model 3中 ,這樣一來,傳感器的成本將超過汽車(還有一個問題是,你必須在車上各處添加笨重,脆弱和不實用的腫塊)。

                雖然這些傳感器的成本和尺寸正在迅速下降(例如,有一個如何讓固態激光雷達工作的競爭正在激烈進行),但我們距離它們的價格足夠便宜,可以投入生產汽車還有很長一段時間。

                但與此同時,即便你有一個傳感器套件和「傳感器組合」,足以創建一個精確的汽車周圍世界3D模型,其余的自動駕駛謎題仍然無人能解,甚至沒人認為他們正在接近正確答案。雖然部分場景下,比如高速公路上的巡航控制,它的效果非常好 。 但整體來說,情況還很不理想。

                因此,特斯拉的第一個賭注是:它必須在其他傳感器變得小而便宜之前解決僅通過視覺構建模型的問題,并且它將在那時解決所有其他自動駕駛的問題。但這是非常反常識的。因為它希望在其他人以更簡單的方式做到這一點之前,以更難的方式實現這一點。

                也就是說,Waymo(注:Google旗下自動駕駛公司)或其他公司完全有可能在202幾年使用1000美元或2000美元的激光雷達和視覺傳感器套件來進行自動駕駛,而特斯拉仍然僅靠光學攝像頭來進行。

                第二個賭注是,特斯拉要能夠從一個很強的「贏家通吃」效應(更多汽車出售帶來更多數據,更多數據意味著更好的自動駕駛能力,由此促進更多汽車銷售)中獲得足夠的領先地位以讓自動駕駛成立。畢竟,即使特斯拉確實讓僅通過光學攝像頭構建模型的方法奏效,那也不代表其他人不會這么做。所以這個賭注就是,自動駕駛能力不會成為商品。

                讓我們重新回到數據上。顯然特斯拉擁有可觀的數據資產:從已售出的二十萬臺 Autopilot 2 中,可以收集不少數據。另一邊,Waymo的汽車也自動行駛了800萬英里,比去年翻了一番。雖然特斯拉沒有激光雷達(暫且放一邊),但它確實開得更遠。那么,它究竟需要多少數據呢?

                這本質上是一個機器學習的問題:當你添加更多數據時,收益什么時候會遞減,以及需要多少人才能獲得這個量級的數據?似乎應該有一個上限 - 如果一輛汽車在那不勒斯自動駕駛了一年沒出問題,是不是就可以了?某種程度上說,應該已經實現自動駕駛了吧。

                那么,在你的自動駕駛技術追上最好的水平以前,你需要多少輛汽車?有多少公司可以達到這個目標?是一百輛或者一千輛汽車開一年,還是100萬輛汽車?與此同時,機器學習本身正在快速變化, 你不能排除所需數據量急劇變小的可能性。

                因此,另一個角度來說,特斯拉有可能僅通過光學攝像頭就實現SLAM(注:simultaneous localization and mapping , 即時定位與地圖構建),并解決其余的自動駕駛問題,然后讓數據和團隊成為壁壘,讓其他人多年難望項背。但Waymo也有可能實現這一目標,并決定將其出售給每個人。

                當它開始成為主流時,有可能有5到10家公司都能運行自動駕駛時,這樣一來,它看起來會更像是ABS(防鎖死剎車系統),而不是x86或Windows。有可能Elon Musk認為只通過光學攝像頭實現SLAM(注:simultaneous localization and mapping,即使定位與地圖構建)這個思路是正確的,但是其他10家公司也可以走通這個路徑。

                所有這些都是可能的,但是,再重復一次,這個答案跟顛覆無關,也不是是否軟件開發者會打敗非軟件開發者,因為他們都是軟件開發者。

                后記

                這篇文章最初只是想更簡短地討論特斯拉和Netflix,比較這兩家公司是如何通過軟件改變其他行業的,但特斯拉令人著迷的是,有很多不同的事情正在發生,也有許多不同類型的創新。

                我敢肯定我遺漏了很多東西。當思考特斯拉時,遇到的其中一個問題就是:技術人員對汽車的了解不夠,汽車人員對軟件知之甚少。

                但是,科技行業充斥了這樣的歷史:公司擁有一個不錯的產品,或者是第一個看到或創造未來的,但是僅憑這個遠遠不夠。

                事實上,汽車行業也一樣:一輛偉大的,創新的汽車和一家偉大的汽車公司也不是一回事。特斯拉車主們喜歡他們的車,我喜歡我的Palm V和我的諾基亞Lumia,而我的父親喜歡他的Saab 9000。

                但是暫時領先或者擁有一個出色的產品是不夠的,你必須設法考慮如何讓它在更廣闊的系統中適應并生存。

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