探访奥迪科技日：无人驾驶之争核心在半导体技术

自动驾驶、替代性的传动系统、车联网是未来汽车领域最重要的三大发展方向，这对于汽车品质又提出了更大的要求，而品质恰恰是汽车品牌的核心竞争力。为了探寻电气化时代，车企是如何保证汽车的功能性、舒适性、价值性和可靠性，我们来到了位于英戈尔施塔特的奥迪总部。



位于英戈尔施塔特的奥迪总部

80%的技术创新源于半导体

自动化驾驶，动力系统电气化，日益发展的车联网及周边——所有这些创新都是基于强大的半导体技术。“在今天的汽车中，超过80%的创新是由微电子技术实现的”质保的半导体专家Stefan Simon说。



半导体实验室粘合强度测试

人们以往的观念中可能觉得一部整车的核心是其数以千计的零部件，但电子化时代的到来，让如今的汽车里有多达100个互联的控制单元，其中包括多达8000个活跃的半导体。每一个都比第一枚登月火箭具有更强大的计算能力。



OLED

作为业界非常有名的“灯厂”奥迪的前车灯、尾灯、车内部等都可用LED、OLED通过激光二极管来实现我们看到的酷炫的车灯效果。

以全新一代奥迪A8（参配、图片、询价） 和奥迪 TT RS为例，奥迪提供尾灯与OLED技术选择 （OLED：有机发光二极管）。与单点光源 （如led） 不同，OLED是表面光源。它把光的均匀性带到一个新的水平。它们不会投射任何明显的阴影，也不需要反射器、导光器或类似的光学部件。这使得 OLED 的效率高并且轻便——空间要求低。

奥迪半导体实验室按照预防性质量管理的原则工作。作为半导体质量和分析以及装配和连接技术等课题的中心接点，它实现了一个重要的接口功能。这既适用于公司内部，又可与来自工业和研究的外部合作伙伴联系。

半导体实验室的专家们评估了各个部件——控制单元的内部运作的适应性、可靠性和生产质量。在开发过程的早期，员工要检查半导体芯片，必须满足要求才能在汽车上使用。这些明显不同于其他应用。智能手机的平均寿命是两年，汽车却大约是15年。

更甚者，汽车所受的使用和应变不能与智能手机相比。半导体专家Oliver Senftleben 解释说：“半导体必须以不同的方式来设计和制造，要考虑汽车中发生的温差、湿度和振动。”



半导体实验室团队

从奥迪Q5（参配、图片、询价） hybrid quattro （2011）开始，到奥迪Q7（参配、图片、询价） e-tron quattro，再到未来的全电动奥迪e-tron （2018），半导体实验室的员工支持并确保了其电力电子技术发展的进程。他们的工作包括评估各自的芯片和散热器之间的技术连接，并且保证必要的热量连接。

在此过程中，老化机制与特殊程序所涉及的个别技术都得到了同等的重视，其中包括焊接、电线粘合等安装和连接技术。这一结果对建立一个集团范围的准则至关重要，该规范在2017年被部分转换为德国工业标准。

无人驾驶之争核心源自半导体

全新一代奥迪A8是世界上第一个批量生产的条件性自动驾驶汽车，根据国际标准L3级的条件自动驾驶设计。奥迪AI交通堵塞自动驾驶在60公里/小时的缓慢行驶的公路和车道接管驾驶，并可以在有物理屏障的反方向车道行驶。

在自动驾驶过程中，中央驾驶辅助控制系统 （zFAS） 现在通过合并传感器数据来永久计算周围环境的图像。除了雷达传感器、前摄相机和超声波传感器之外，奥迪还是第一家使用激光扫描仪的汽车制造商。



动态数据分析

扫描仪将远程雷达的视野从狭窄的35度扩展到145度。由于覆盖面广，不久的将来汽车将能够识别其他道路使用者和解释他们的行为，如进出车道。半导体实验室的生产技术专家罗Robert Kraus说：“你可以把激光扫描仪看成是一束光，用几分之一秒钟扫描汽车周围的环境。紧凑型外壳内的快速旋转的镜面，可以在扫描的区域中以较小的增量引导大功率激光二极管的光束。新的激光扫描仪不仅能检测障碍物，还能确定它们的确切距离。它通过测量激光脉冲发射到光电二极管检测的时间来做到这一点。



路试检验

自2014年以来，半导体实验室的员工一直在为全新一代奥迪A8的激光扫描仪的首次使用做准备。与技术开发合作，他们定义了部件及其各个组件的全面规格和要求。

在第一次使用在汽车分支和曾经只使用在在消费电子上之前，激光二极管作为复杂实验室试验的一部分经受了许多路试检验和详细的分析。在这些结果的基础上，对二极管的制造过程进行了优化，以满足其所需的质量要求。

电气化：功能性内饰精测样架

与此同时，奥迪仪表板上的传统开关数量将在未来大幅减少。目前的奥迪A4（参配、图片、询价） 仍然有22个，但在2018年首发的下一代奥迪A6（参配、图片、询价） 中，将只剩下几个传统开关。这给质保带来了新的挑战。曾经的重点是旋钮触觉和声音协调。现在一切都围绕着黑色电子控制面板外观。

为了能够充分评估数字控制和虚拟过程，奥迪使得内饰精测样架进一步电气化，从而创造了功能性内饰精测样架。配备了新部件，内部所有功能都可以建模。因此，电气控制元件安装时的行为可以在新车型的早期发展阶段进行检查。



内饰光学测量2

功能性内饰精测样架将在下一代奥迪A6的开发中首次使用，并配备了此车型原有的吊装钢索。这样新的奥迪车型所有内饰功能都可以实现模拟——无论是电动车窗，座椅调整设置，环境照明，抬头显示，奥迪虚拟驾驶舱还是触摸屏。



数字化时代的内饰机构，运用功能性内饰精测样架进行检测

声音和触觉反馈的结合，以及熟悉的触摸手势，如同在智能手机上滑动，使操作变得特别安全，直观和快速。当驾驶员通过触摸屏或者新玻璃外观按钮激活一个功能，他/她可以听到和感觉到点击作为确认。功能性内饰精测样架不仅可以用来检查新的控制元件，还能微调数字显示和用户界面的精度。

在功能调整过程中，奥迪质保系统还监控黑色面板控制元件周围的配合和间隙。今天，内饰的连接件已经不仅仅只有美学功能。例如，在极端温度的情况下，将装饰性内饰作为触摸屏的扩展。

许多奥迪车型的环境照明对整体内饰的感官有很大的影响作用。因此，功能性内饰精测样架还评估散射和漏光——光线在不理想的地方泄漏，还评估可能的反射光。其目的是在白天和夜晚的光线能够与车辆内饰照明完美互动。

质保从检测走向控制

品质包含许多层面，对于一个全面触及用户感官体验的产品来说，品质尤为重要。看得见，听得到，摸得着。悬挂系统的精度、间隙尺寸的完善、工艺和材料的极致品质，是汽车整体品质的试金石。车辆各个功能的可靠性也是品质的重要因素。



在奥迪材料工程中应用的分析领域的典范概述，未来高潜能应用领域将以红色突出显示

奥迪质保部负责人Werner Zimmermann表示： “大趋势数字化、可持续性和城市化正在改变消费者对质量的理解，并影响着我们质保部门的工作。我们的工作正在从单纯的组件分析转向整体系统视角。在此过程中，我们将会越来越多地借助虚拟和数字方法。“如今，该领域的员工已经在整个产品创建的过程中进行了数据收集。对于Werner Zimmermann来说这带来了一种新的工作方式。“我们的质保工作正在从检测走向控制。”



质量专家使用CarPad应用程序进行数据采集

他的专家团队在新产品开发的早期就参与其中，这一点很重要，质保团队更早的介入会极大的提升效率并节约成本。质保伴随着整个开发过程，其目的是总结经验、吸取教训，付诸实践并完善新的功能和特性。

根据十倍法则，在创造价值的过程中，一个未被发现的错误在每个步骤中造成的损失以十倍增加。Zimmermann说：“越早发现并消除错误，公司的成本效益就越高，” 他还补充道：“因此，在质保上节省始终是代价最昂贵的方案。”