半導(dǎo)體技術(shù)決定了燈廠的發(fā)展

從文登到哈肯伯格，皮埃爾仍然信任讓一個有技術(shù)背景的工程師來領(lǐng)導(dǎo)奧迪品牌。如果不是柴油門事件，奧迪不會關(guān)注一個有金融背景的CEO對R&D投資的看法。至于電氣化和數(shù)字化，在懸架優(yōu)化和動力匹配面前擺在桌面上就更難了，但現(xiàn)在我們知道，它現(xiàn)在被公認(rèn)為未來。但是，在很早的時候，當(dāng)這些在奧迪提出的時候，那些一輩子從事工程的決策者卻選擇了視而不見?，F(xiàn)在，隨著來自市場的挑戰(zhàn)，奧迪的重心正在發(fā)生微妙的變化。如果不是，他們也不可能用這些內(nèi)容來制作今年的全球科技日。

然而，有趣的是，即使R&D的成果是以數(shù)字化為核心展示的，德國人仍然展現(xiàn)出工程文化獨(dú)特的坦誠力量。一切都要和質(zhì)量、驗證掛鉤。在他們眼里，在給客戶提供好的產(chǎn)品體驗之前，一定要確定自己拿出的產(chǎn)品是好車，這與一些美國汽車公司或者國內(nèi)新車公司的品牌理念有很大的不同。

這次介紹的不是前瞻性的R&D部門，而是奧迪質(zhì)保部涉及的工作，比如如何高效保障整車開發(fā)制造過程？如何提高故障診斷的效率？如何提高新技術(shù)的耐久性和驗證方法等等。除了工廠推廣的工作方式，未來奧迪4S店還會推廣一些新成果。

●半導(dǎo)體技術(shù)是燈廠的基礎(chǔ)。

半導(dǎo)體遠(yuǎn)不如LED被認(rèn)可，但其實LED燈可以簡單理解為給半導(dǎo)體通電發(fā)光。對于車燈來說，LED在大燈類的應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢。無論是光源的控制技術(shù)，還是由此帶來的更大的空周期，馬瑞利都為奧迪設(shè)計師提供了最大的支持。可以說，奧迪照明設(shè)計師擁有其他廠商無可比擬的自由度。

馬瑞利是奧迪燈具的供應(yīng)商，但也需要其上游供應(yīng)鏈的支持。其中，半導(dǎo)體是最基礎(chǔ)的部分，英飛凌和博世不僅僅是奧迪，這兩家公司在整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈的半導(dǎo)體供應(yīng)和研發(fā)方面都發(fā)揮著重要作用。在第五代奧迪A8（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）車型上，可以直觀地看到半導(dǎo)體技術(shù)的魅力。

從設(shè)計上看，奧迪A8的尾燈選擇了無限趨近潮流。這種趨勢其實更像是一種流行的輪回。20世紀(jì)（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）80年代短暫出現(xiàn)的概念由于技術(shù)和成本問題未能延續(xù)?，F(xiàn)在，依靠有機(jī)發(fā)光二極管技術(shù)，大眾集團(tuán)的品牌開始有選擇地使用貫穿式尾燈的設(shè)計。為了重現(xiàn)這一遺憾，在大眾集團(tuán)內(nèi)部推廣了奧迪工程師制定的有機(jī)發(fā)光二極管質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)，讓包括保時捷在內(nèi)的品牌可以據(jù)此來控制自己燈具的質(zhì)量。

●改進(jìn)的有機(jī)發(fā)光二極管尾燈

說到有機(jī)發(fā)光二極管的應(yīng)用，智能手環(huán)是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的一種。他們的觸摸顯示屏是有機(jī)發(fā)光二極管式的。由于所用半導(dǎo)體的一般耐用性，一些智能手環(huán)在使用兩年后，屏幕上會出現(xiàn)老化的跡象，即屏幕會變暗。這個問題在第一代有機(jī)發(fā)光二極管燈樣品中確實存在。如果這種現(xiàn)象出現(xiàn)在汽車上，顯然沒有人能接受。人們還是希望一切都是建立在保證耐用性的基礎(chǔ)上，在奧迪的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，它的壽命被設(shè)定為15年，要知道一個普通鎢燈泡的累計壽命只有幾千小時。

●純電動SUV，續(xù)航500公里

質(zhì)保部下屬的電子R&D團(tuán)隊不是新技術(shù)的推動者，而是捍衛(wèi)者。除了LED燈，全車8000個左右的半導(dǎo)體元器件大部分分布在控制器中。奧迪A8有100多個控制器，通過20個CANBUS總線系統(tǒng)連接。質(zhì)量保證部電子R&D團(tuán)隊所做的工作是確保每一個半導(dǎo)體元件都能有可靠的穩(wěn)定性。

半導(dǎo)體通過焊接嵌入在電路板上，形成控制器。根據(jù)控制器功能的不同，電路板要承受不同的負(fù)載，尤其是電動汽車?，F(xiàn)在奧迪Q7（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）和A8混動車型的動力電池電壓為450V V，到2021年，奧迪將推出續(xù)航里程500公里的純電動汽車。除了電池的能量密度是關(guān)鍵因素外，電壓將提升至500V，這是電動汽車的新平臺。更高的電壓會直接提高電能的傳輸效率和電機(jī)的能量密度，電纜也會因為高電壓而減小線束的直徑，從而實現(xiàn)輕量化。面對這樣的技術(shù)優(yōu)勢，工程師們也把目光放在了半導(dǎo)體上，高達(dá)500V的電壓會讓半導(dǎo)體面臨巨大的壓力，最薄弱的部分會被大電流燒蝕。

在復(fù)雜的工作條件下進(jìn)行一系列測試后，工程師將通過高倍顯微鏡和x光機(jī)觀察連接半導(dǎo)體的焊點(diǎn)和連接線。如果焊點(diǎn)中出現(xiàn)氣孔或連接線被燒蝕，這將導(dǎo)致控制器或電源系統(tǒng)中的DC/交流轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)故障。必要時會使用顆粒切割設(shè)備對需要的零件進(jìn)行截面或逐層切割，然后從材料本身尋找解決問題的切入點(diǎn)。

●燃料電池研發(fā)進(jìn)展仍保密。

汽車電氣化發(fā)展是半導(dǎo)體技術(shù)演進(jìn)的源動力。從另一個角度來看，無論是電氣化還是智能化技術(shù)，要想在量產(chǎn)的可行性上實現(xiàn)實質(zhì)性的發(fā)展，還得靠半導(dǎo)體技術(shù)，而且雙方始終保持著互補(bǔ)和攜手的關(guān)系。半導(dǎo)體技術(shù)變化越來越快，體積越來越小。最新的半導(dǎo)體可以使體積達(dá)到納米級。德國工程師找到了一個可以幫助我理解的參考。HIV病毒的直徑是100 nm，最小的半導(dǎo)體可以把直徑控制在10 nm！

檢測技術(shù)的演變提升了開發(fā)效率

●體驗了從古代到現(xiàn)代的車身質(zhì)量檢查方法。

幾乎所有R&D驗證技術(shù)的改進(jìn)都集中在快速性和準(zhǔn)確性上。在德國英格爾施塔特的奧迪總部，質(zhì)量保證部門展示了他們在內(nèi)外飾裝配過程中如何控制精度的檢驗方法。知道后會感嘆這簡直就是從古代到現(xiàn)代的進(jìn)化。

在我們過去參觀過的工廠中，我們也會介紹車身的三坐標(biāo)測量技術(shù)，主要用于焊接車間的檢驗環(huán)節(jié)。眾所周知，當(dāng)車輛開發(fā)出來后，就會形成一個標(biāo)準(zhǔn)的車身三維數(shù)據(jù)。但在實際生產(chǎn)過程中，可能存在焊接或夾具使用不當(dāng)導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形，任何偏差都會造成車身最終三維數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題。

這種問題通常存在于同一批次中。因此，為了控制每一個生產(chǎn)批次的質(zhì)量，品控部門會定期進(jìn)行在線抽查，并將白車身送至恒溫恒濕測量室。帶探頭的三坐標(biāo)測量臺會識別出白車身的上千個點(diǎn)，通過實際測得的三維數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對比，找出問題所在。正常情況下，全身檢查一具白色尸體需要48小時。

上面提到的是人體測量技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用。這項工作如果在車型開發(fā)中啟動，會有什么樣的效果？

●新的檢測技術(shù)可以更早地參與到車輛開發(fā)階段。

眾所周知，一輛車的研發(fā)和生產(chǎn)不是奧迪或者大眾自己的事情，而只能在一整套供應(yīng)鏈體系的支持下完成。汽車廠商對產(chǎn)品提出技術(shù)要求，供應(yīng)商根據(jù)這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供自己的零部件，但什么樣的標(biāo)準(zhǔn)最平衡？還是可以快速驗證？

兩年前，工程師只能依靠傳統(tǒng)的三坐標(biāo)設(shè)備，每次驗證都需要兩天時間。所以發(fā)現(xiàn)問題的“反射弧”比較長，時間成本高，被忽視的潛在問題會影響產(chǎn)品質(zhì)量。2021年，奧迪質(zhì)保部采用了新的檢測設(shè)備。

這套檢測設(shè)備從檢測原理上優(yōu)化了檢測精度和速度。原來的點(diǎn)測量變成了用3D攝像頭識別一個形狀和表面的測量，從表面來說可以覆蓋整個車身的2000萬個點(diǎn)。檢驗方法的改變使檢驗精度提高了一個數(shù)量級。同時，車身的測量時間也從原來的48小時縮短到了4小時。

同時，通過物聯(lián)網(wǎng)，這些測量數(shù)據(jù)也可以與各國的供應(yīng)商和合資企業(yè)共享，進(jìn)而影響全球的供應(yīng)鏈，讓各國生產(chǎn)的奧迪汽車能夠執(zhí)行相同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并在產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)中貫徹執(zhí)行。

除了測量整車尺寸的檢測設(shè)備外，由3D攝像頭和投影儀組成的檢測設(shè)備還可以通過色差實時識別車身局部表面存在的問題。例如，沖壓模具或工藝問題導(dǎo)致的門板表面輕微缺陷，工程師可以直觀地看到。過去，或者現(xiàn)在，大多數(shù)質(zhì)檢部門主要依靠工程師的經(jīng)驗，用手感知冷門板，或者通過使用油石暴露缺陷。雖然看似有工匠的溫度，但面對如今汽車工業(yè)化擴(kuò)張的速度，30年經(jīng)驗的門檻顯然不值一提?，F(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)和驗證需要系統(tǒng)化的支持。即使是一個從業(yè)不到10年的工程師，也可以通過使用設(shè)備，以更高的效率完成工作，這才是最重要的。

值得一提的是，3D掃描設(shè)備在實際生產(chǎn)過程中也在投入使用，使得在量產(chǎn)的質(zhì)量控制上能夠取得更高效的效果。目前，長春和佛山的工廠正在不同規(guī)?；蛞?guī)劃中投入使用。

●質(zhì)量保證部門也將其觸角伸向了4S店。

在整個參觀質(zhì)保部的過程中，我個人最感受到故障和異常噪音判斷方法的改進(jìn)。十年前，我在一汽-大眾奧迪4S店當(dāng)學(xué)徒。學(xué)徒剛開始的時候，因為維修經(jīng)驗有限，只能做一些簡單的維修。好在我的耳朵還是聰明的，所以當(dāng)一些師傅拿到需要排除異響的待修車輛時，我的優(yōu)勢總能派上用場。但是現(xiàn)在，新的維護(hù)工具可能早就讓我當(dāng)學(xué)徒了。

有必要消除試運(yùn)行中的異常噪音。每次成功重現(xiàn)異響，都要記錄當(dāng)時的車速、車速、檔位、位置、路況等信息。我會將這份報告與車主的描述進(jìn)行對比，當(dāng)大致異常的噪音位置確認(rèn)后，我會再次進(jìn)行路試確認(rèn)，然后為車主提供維修建議。但我有時也會錯過，因為有些主觀判斷無法通過紙面或口頭描述讓別人準(zhǔn)確理解我的意思，難免會導(dǎo)致工期延誤。

除了單方面排除故障外，一些典型故障將由4S各商店以文件形式協(xié)商解決?，F(xiàn)在，奧迪質(zhì)保部推出了一款可以將場景再現(xiàn)和信息共享結(jié)合起來的工具——Carasyt APP。如果你用過5053，大概對這個app有概念?；谝苿佑布陌l(fā)展，可以將app安裝在平板電腦上，再配合OBD模塊的使用，通過藍(lán)牙與平板電腦連接，讓你試駕時所有車輛信息都會記錄在電腦上。同時，平板電腦的攝像頭也會記錄當(dāng)時的場景，路況、位置甚至聲音都可以直觀地呈現(xiàn)給沒有參加試車的師傅們。如果這個故障足夠典型，整個試運(yùn)行報告也可以通過網(wǎng)絡(luò)與當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商共享。如果真的涉及到質(zhì)量和技術(shù)的提升，這個故障案例也會傳到總部。

對于異響的問題，在質(zhì)保部，會用帶磁鐵的麥克風(fēng)進(jìn)行更準(zhǔn)確的判斷，帶磁鐵的麥克風(fēng)會被吸入發(fā)動機(jī)艙或底盤。總之，凡是有異常噪音的地方，電腦都會記錄聲音的頻率，并結(jié)合各種車輛數(shù)據(jù)幫助工程師進(jìn)行分析。這種基于數(shù)據(jù)的判斷方式比基于維修經(jīng)驗的主觀判斷更加準(zhǔn)確。當(dāng)然，如果工程師有豐富的經(jīng)驗，他們可以更快地找到問題的癥結(jié)。

編輯摘要:

在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，有時候德國人的思維和中國人、美國人有差距，這和國情、文化、政治有直接關(guān)系。如果說起源于歐洲的工業(yè)革命通過提高效率改變了世界，那么我們現(xiàn)在所經(jīng)歷的環(huán)境正在被互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)交互所改變。無論在美國還是中國，都有很多聲音想用互聯(lián)網(wǎng)顛覆傳統(tǒng)。

雖然現(xiàn)在大家都在強(qiáng)調(diào)用戶體驗，抱怨現(xiàn)有車的多媒體或者某些功能的設(shè)計太“反人類”，但糟糕的設(shè)計真的要求它進(jìn)入展廳。但如果同時放棄已經(jīng)沉淀了幾十年的產(chǎn)品開發(fā)驗證流程，顯然風(fēng)險太大，生產(chǎn)、產(chǎn)品穩(wěn)定性和安全性都可能對用戶造成一定的“傷害”。每年有600輛奧迪汽車在全球范圍內(nèi)進(jìn)行路試。覆蓋范圍從-30℃到50℃，累計里程達(dá)到3500萬公里，相當(dāng)于繞地球75圈。雖然里程不是最重要的，但在路試過程中，工程師更注重各系統(tǒng)復(fù)雜的工況和性能穩(wěn)定性。這些數(shù)據(jù)在開發(fā)期間和大規(guī)模生產(chǎn)之前都非常重要。

對于一個以汽車工業(yè)為經(jīng)濟(jì)支柱的國家來說，德國在汽車領(lǐng)域把他們對秩序的尊重發(fā)揮到了極致。有人說排氣門打了德國人的臉，但在我看來，這一巴掌只是喚醒了沉浸在自己世界里的德國人，于是他們有了停止賣燃油車的計劃。德國車企是否徹底放棄傳統(tǒng)技術(shù)并不重要。重要的是他們意識到如果他們不做點(diǎn)什么，將來的某一天。