「在 2000 年時，汽車的科技化水平和消費(fèi)電子有 6 年左右的差距，但現(xiàn)在兩者在新技術(shù)應(yīng)用上幾乎是同步的。」上周極客公園受邀前往德國英戈爾施塔特的奧迪總部參觀，奧迪工程師為我們分析了汽車科技化的現(xiàn)狀。

在自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的牽引下，汽車行業(yè)對于新科技的接納程度遠(yuǎn)超從前，目前幾乎所有汽車廠商都將「科技化」列為重要的發(fā)展方向。

這樣的趨勢從每年年初的 CES 展會也能看出來——CES 原本只是針對消費(fèi)電子產(chǎn)品的展會，但是最近幾屆明顯感覺到已經(jīng)變成了汽車廠商「秀肌肉」的場所。

汽車與科技相交的十字路口，一直也是極客公園關(guān)注的領(lǐng)域。過去一段時間我們跟蹤報道了自動駕駛的技術(shù)演進(jìn)，也介紹過各種不同的汽車科技。

這一次前往英戈爾施塔特，極客公園和奧迪的質(zhì)保部門進(jìn)行了深入交流，我們試圖了解在全面擁抱科技的背后，汽車工業(yè)本身正在發(fā)生怎樣的變革。

比消費(fèi)電子更苛刻的部件要求

「如今的汽車?yán)镉?100 個互聯(lián)的控制單元，8000 個活躍的半導(dǎo)體，超過 80% 的汽車創(chuàng)新是由微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。」奧迪質(zhì)保部門半導(dǎo)體專家 Stefan Simon 說道。

自動化駕駛、電氣化動力系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng)都依賴于半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展， 從這個角度來說，汽車和消費(fèi)電子的「創(chuàng)新源泉」是相同的。但在具體的應(yīng)用上，兩者是有著很大的區(qū)別。

舉例來說，在消費(fèi)電子領(lǐng)域 OLED 顯示技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用，最新的 iPhone X 配備的便是 OLED 屏幕。在汽車領(lǐng)域，OLED 的應(yīng)用主要集中在車燈等部件中。

OLED 車燈的優(yōu)勢在于光的均勻度更高，而且對于空間要求更低——它不會投射任何明顯的陰影，也不需要反射器、導(dǎo)光器或類似的光學(xué)部件。因此在三維布局上，OLED 車燈可以給設(shè)計者帶來更多的「創(chuàng)作自由」。

新 A8 的 OLED 車燈模塊

實(shí)際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)在于，汽車對于 OLED 壽命的要求遠(yuǎn)比消費(fèi)電子產(chǎn)品更加嚴(yán)苛，甚至要在十五年以上的使用時間里避免老化問題出現(xiàn)，直接搬用現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)顯然是行不通的。

因為比較看中車燈的設(shè)計，奧迪常被大家戲稱為「燈廠」。奧迪在 OLED 技術(shù)上布局已久，幾個月前發(fā)布的新奧迪 A8 用上了貫穿式的 OLED 尾燈，看起來非常「亮眼」且散發(fā)著「科技感」。

在具體的落地上奧迪經(jīng)歷了一場「重造」，奧迪的做法是先對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行評估，再根據(jù)自身的需求和供應(yīng)商進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)，制定車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。在引進(jìn)生產(chǎn)之前，奧迪半導(dǎo)體實(shí)驗室的工程師會進(jìn)行多階段驗證，解決老化、褪色等現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈的薄弱問題。

自動駕駛中復(fù)雜的零部件也面臨著同樣的挑戰(zhàn)。奧迪新 A8 是首款擁有 L3 級別自動駕駛能力的量產(chǎn)汽車，在 60 公里/小時的緩行公路上奧迪 AI 可以完全接管方向盤。除了雷達(dá)、攝像頭和超聲波傳感器之外，奧迪還是第一家在量產(chǎn)車中引入激光掃描儀的汽車廠商。

新 A8 所使用的激光掃描儀

自 2014 年以來，奧迪半導(dǎo)體實(shí)驗室的工程師就已經(jīng)開始在為新 A8 的激光掃描儀做準(zhǔn)備，與供應(yīng)商一起定義了具體規(guī)格和要求。作為激光掃描儀中的核心部件——激光二極管，奧迪為了滿足它車規(guī)部件精確度和耐久性的要求，切入到「源頭」對二極管的制造過程進(jìn)行了優(yōu)化，并在落地前進(jìn)行了復(fù)雜的路試檢驗。

各種新技術(shù)的應(yīng)用，給汽車的研發(fā)和質(zhì)保部門帶來了不小的挑戰(zhàn)——不但需要對新技術(shù)立刻做出反應(yīng)（技術(shù)評估），還要針對車載平臺苛刻的工作環(huán)境，更長的使用壽命進(jìn)行優(yōu)化（技術(shù)改進(jìn)）。跨課題和跨部門的專業(yè)人員需要覆蓋整個產(chǎn)品周期，保證新技術(shù)盡早納入到整車的研發(fā)進(jìn)程中。

電氣化引發(fā)的「新工作」

和消費(fèi)電子領(lǐng)域發(fā)生的變革一樣，汽車的電氣化也在逐步提高。一方面，汽車的驅(qū)動方式向電動過渡，另一方面汽車所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)計算量也在呈指數(shù)級的提高，隨之而來的是一些新的難題。

就拿噪音為例，普通燃油汽車的噪音更容易被內(nèi)燃機(jī)的聲音所淹沒，但對于電動汽車來說，空調(diào)的噪音、電子控制部件的噪音甚至是屏幕風(fēng)扇的噪音，在一個相對安靜的內(nèi)反而會被「放大」。定位、分析這些噪音源給汽車的可靠性檢測工作帶來了挑戰(zhàn)。

奧迪的聲學(xué)專家需要與技術(shù)開發(fā)部門協(xié)同工作，利用現(xiàn)代儀器（高靈敏度麥克風(fēng)、人造頭模擬人耳）將噪音可視化，再進(jìn)一步衰減、消除或抑制這些噪音。「電動奧迪必須聽起來和配備內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的奧迪一樣高品質(zhì)。」奧迪整車聲學(xué)品質(zhì)專家 Andreas Wolf 說。

對此，奧迪還研發(fā)了一種「一勞永逸」的方法，一種名為 NVH 的測量工具，它通過視覺化的分析將主觀的噪聲轉(zhuǎn)換為客觀特征，通過記錄觸發(fā)條件來找到出現(xiàn)異常部分。NVH 工具可以幫助全球各地的奧迪員工記錄任何水平的震顫和噪聲，搜集到的數(shù)據(jù)可以用于分析、評估或與其他汽車數(shù)據(jù)作對比。未來，NVH 分析軟件幾秒鐘內(nèi)就能記錄一個噪音并檢測其發(fā)生源。

電氣化帶來的另一個直接挑戰(zhàn)就是數(shù)據(jù)量的大幅提高。舉例來說，奧迪 A3 擁有超過 15 種輔助系統(tǒng)，每 8 小時會產(chǎn)生 3GB 數(shù)據(jù)；A7/A8 則擁有超過 40 種輔助系統(tǒng)，每 8 小時會產(chǎn)生 50GB 數(shù)據(jù)。暴增的數(shù)據(jù)量不但提高了生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的難度，也增加了路試檢驗的復(fù)雜性。

圖中的平板為 CarPad 系統(tǒng)

在路試檢驗期間，奧迪全球 17 個站點(diǎn)約有 600 輛試生產(chǎn)車輛在實(shí)際道路狀況下行駛了 50，000~100，000 公里的路試檢驗。有些汽車在 2~3 年內(nèi)行駛了 200，000 公里。所有汽車都配備了特殊測量電纜和數(shù)據(jù)記錄器，以便隨后跟蹤專家提出的任何問題。

路試車輛的數(shù)據(jù)記錄器裝在后備箱內(nèi)

過去在進(jìn)行可靠性測試時，需要手工填寫部分清單，現(xiàn)在奧迪的質(zhì)量專家使用 CarPad 應(yīng)用程序（平板形態(tài)）就可以完成信息錄入，并匯總到奧迪質(zhì)保數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行統(tǒng)一分析。在現(xiàn)場，奧迪工程師用 CarPad 向我們展示了新 A8 自動泊車的路試檢驗，駕駛員可以從平臺列表中選擇需要驗證的功能，路試后可以對泊車的各個關(guān)鍵關(guān)節(jié)進(jìn)行記錄和打分。

「質(zhì)保前置」壓縮迭代時間

「數(shù)字化趨勢、可持續(xù)性和城市化正在改變消費(fèi)者對汽車質(zhì)量的理解，并影響著我們質(zhì)保部門的工作——質(zhì)保工作正在從單純的組件分析轉(zhuǎn)向整體系統(tǒng)視角。在此過程中，我們將會越來越多地借助虛擬和數(shù)字方法。」奧迪質(zhì)保部負(fù)責(zé)人 Werner Zimmermann 說道。

新造車企業(yè)或者說電動汽車正在努力擺脫著傳統(tǒng)汽車的「迭代束縛」，而奧迪也正在通過更多的數(shù)字化分析、檢測工具來加速壓縮汽車的「迭代周期」。

例如聚焦離子束（FIB）可以在復(fù)雜的材料組合情況下，通過極小的切割窗口獲得高分辨率的橫截面圖像，完成材料的精確分析；數(shù)字化的精測樣架能夠在不接觸材料的情況下完成車體測量——整個車身模型的構(gòu)建時間從 48 小時減少到僅僅 4 小時。

「數(shù)字化精測樣架的使用，使得我們可以提前將專業(yè)的知識投入到產(chǎn)品構(gòu)建過程中，甚至可以早至生產(chǎn)開始的兩年半之前。」奧迪精測樣架及測量部門負(fù)責(zé)人 Marcus Hoffmann 在介紹質(zhì)保工作時說道。

完整的汽車研發(fā)周期可能需要 3~4 年，而很多新技術(shù)的迭代時間則要短的多，甚至以月為計量單位。如何提高兩個時間的匹配程度，從更加宏觀的角度去擺脫「迭代束縛」規(guī)劃一項新技術(shù)，是汽車廠商在科技化之路上一定要解決的問題。

一方面自身提高研發(fā)、質(zhì)保效率，通過將質(zhì)保環(huán)節(jié)「前置」來避免因流程后期更改帶來的額外成本；另外加強(qiáng)和產(chǎn)業(yè)鏈的配合度，深度參與到技術(shù)的定義中，提前識別并解決因跨領(lǐng)域所產(chǎn)生的薄弱點(diǎn)，這是在數(shù)字化時代奧迪帶來的「參考答案」。