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| 本文作者： 伍文靚 | 2021-03-31 10:26 |
年初以來，中美兩地不少車企紛紛推出搭載激光雷達(dá)的新車型，譬如本土新造車勢力小鵬、蔚來，國外新造車Lucid、傳統(tǒng)巨頭本田等，最快量產(chǎn)的車型將在年內(nèi)交付，其他不少車型也將在年內(nèi)開始量產(chǎn)。
大環(huán)境下，包括Innoviz、Livox、速騰等在內(nèi)的國內(nèi)外頭部激光雷達(dá)供應(yīng)商也都瞄準(zhǔn)了“量產(chǎn)前裝”市場。
與5年前的后裝市場爆發(fā)相比，這一次對激光雷達(dá)的需求來自前裝、來自定點(diǎn)車型、來自車企、來自當(dāng)下千萬量級的汽車市場。
但是，如何進(jìn)行激光雷達(dá)的車規(guī)級批量生產(chǎn)，依然是擺在這個賽道上所有企業(yè)面前的一道高門檻。
畢竟，產(chǎn)品只有以高性能、滿足車規(guī)要求、具備量產(chǎn)能力的姿態(tài)出現(xiàn)，才有可能進(jìn)入主機(jī)廠的選擇范疇。
據(jù)悉，此前除了法雷奧，還沒有其他企業(yè)得以實(shí)現(xiàn)。前段時間，業(yè)界傳出RoboSense(速騰聚創(chuàng))也落成了國內(nèi)首條車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)線的消息。就此，新智駕第一時間發(fā)出了參觀申請，獲得了獨(dú)家探訪的機(jī)會。
RoboSense(速騰聚創(chuàng))旗下車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)M1自去年7月開始連續(xù)獲得全球多個量產(chǎn)車型定點(diǎn)合作訂單。
新智駕了解到，這些訂單里包括北美豪華新能車企Lucid，和前不久剛發(fā)布“軒轅”自動駕駛系統(tǒng)的L3重卡量產(chǎn)方案研發(fā)企業(yè)嬴徹科技，其中Lucid將在今年下半年向車主交付新車Lucid Air。
獲得定點(diǎn)項(xiàng)目之后，必然要加快產(chǎn)線建設(shè)，今年3月10日，RoboSense宣布國內(nèi)首條車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)線落成，并表示在Q2啟動定點(diǎn)項(xiàng)目的量產(chǎn)交付。
下面就讓新智駕帶大家探訪揭秘這條車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)線。
正式參觀產(chǎn)線介紹之前，RoboSense車規(guī)產(chǎn)線的負(fù)責(zé)人給新智駕簡單介紹了激光雷達(dá)的車規(guī)級產(chǎn)線和非車規(guī)級產(chǎn)線的區(qū)別。
車規(guī)級產(chǎn)線，首先是針對車規(guī)級激光雷達(dá)量產(chǎn)而設(shè)計(jì)的，同時產(chǎn)線的流程規(guī)范、質(zhì)量管理體系等按照車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)且通過相關(guān)認(rèn)證，比如M1的產(chǎn)線通過了IATF 16949、ANSI/ESDS20.20-2014、ISO9001、ISO45001、ISO14001等認(rèn)證。顯然，目前一些生產(chǎn)非車規(guī)級機(jī)械式激光雷達(dá)的產(chǎn)線，都不在這個范疇內(nèi)。
基于主機(jī)廠對穩(wěn)定可靠性有嚴(yán)格的要求，汽車零部件的車規(guī)級量產(chǎn)產(chǎn)線重點(diǎn)關(guān)注生產(chǎn)一致性、產(chǎn)線效能、以及產(chǎn)品信息的可追溯性，激光雷達(dá)作為守護(hù)自動駕駛安全的關(guān)鍵傳感器，要求只會有過之而無不及。
由于車間不能拍照，新智駕基于參觀當(dāng)天的記憶和RoboSense之前發(fā)布的產(chǎn)線視頻，最大程度地還原流程和工序。
RoboSense的車規(guī)級產(chǎn)線覆蓋固態(tài)激光雷達(dá)M1生產(chǎn)制造的4大部分：包括元器件物料接收與管理、PCBA板的SMT及Bonding、整機(jī)總裝及光調(diào)、標(biāo)定與出廠測試。
來料接收與管理
新智駕第一站參觀的是自動接收來料（Auto Receiving）環(huán)節(jié)，包括元器件、結(jié)構(gòu)件等物流被送到工廠后，會在來料區(qū)，經(jīng)過3D檢測儀和條碼掃描確認(rèn)物料的型號以及包裝大小等信息，同時系統(tǒng)會生成一個產(chǎn)線內(nèi)部專用的標(biāo)簽，并貼在物料上，標(biāo)簽信息同步記錄到響應(yīng)批次的產(chǎn)品中。
RoboSense車規(guī)產(chǎn)線的負(fù)責(zé)人告訴新智駕，這樣機(jī)制可以讓他們對產(chǎn)品的信息追溯做到來料，在接下來的生產(chǎn)環(huán)境中，每一顆激光雷達(dá)所使用工藝、物料、固件版本等信息都會記錄到數(shù)據(jù)庫，同步生成的獨(dú)有SN編號寫入產(chǎn)品硬件內(nèi)部終身陪伴。
物料的調(diào)用和回倉，也采用了自動化方案。只需要給物料控制中心輸入需求單，倉儲系統(tǒng)會自動取出每一個物料，然后通過傳送帶運(yùn)輸?shù)疆a(chǎn)線上。物料盤點(diǎn)回倉，通過X光自動掃描完成，每盤料的盤點(diǎn)時間需要7秒時間，相比傳統(tǒng)手搖點(diǎn)效率提高10倍左右。
SMT和Bonding
第二站來到SMT線，這里負(fù)責(zé)激光雷達(dá)內(nèi)部PCBA的制作，包括FPGA芯片組在內(nèi)元器件物料送到SMT線之后，會被放入自動化設(shè)備中，包括SMT、Bonding在內(nèi)的所有制程工藝都在設(shè)備自動進(jìn)行，設(shè)備之間半成品的轉(zhuǎn)移也是傳送帶或者機(jī)械臂自動完成的。
RoboSense車規(guī)產(chǎn)線的負(fù)責(zé)人告訴新智駕，該自動化SMT線從四大方向展開管理，包括管理變更、透明度、生產(chǎn)工藝、技術(shù)環(huán)保性，將“零缺陷”生產(chǎn)落實(shí)到每一個細(xì)節(jié)。
無塵總裝、光調(diào)
第三站是激光雷達(dá)的總裝和光調(diào)。在這里會把PCBA板、激光模組、MEMS振鏡模組、結(jié)構(gòu)件等模塊組裝到一起，產(chǎn)品成型。
上述模塊被送到總裝線后，先會被放入物料超市靜置2小時，使其表面灰塵落下，然后才能送入萬級無塵車間進(jìn)行總裝。
在總裝環(huán)節(jié)，模塊的安裝和光調(diào)是同步進(jìn)行的，光路上折返鏡組裝、MEMS振鏡模組以及激光模組都需要精確的部署，當(dāng)位置和角度通過光調(diào)定位后就需要固定下來。
由于M1采用模塊化設(shè)計(jì)，新智駕看到的總裝工序和步驟要比預(yù)想簡潔不少，基本上就是把5個小鏡子、5個激光模組、1個振鏡模組以及幾塊電路板裝到小盒子里。
新智駕曾于5年前，也就是剛參加完CES2017報道后，也參觀過Velodyne在美國產(chǎn)線的機(jī)械式激光雷達(dá)產(chǎn)線，它們需要裝配部件有數(shù)百個，相比之下今天看到固態(tài)激光雷達(dá)組裝的確非常簡潔，這也應(yīng)該就是集成化的魅力所在。
RoboSense車規(guī)產(chǎn)線負(fù)責(zé)人表示，得益于M1平臺集成化的精簡設(shè)計(jì)，生產(chǎn)工序和難度相應(yīng)地大幅縮減，產(chǎn)線可以在訂單需求量增加的時候，快速擴(kuò)建并投產(chǎn)。
RoboSense車規(guī)產(chǎn)線的負(fù)責(zé)人講到，自動化的一大優(yōu)勢是一致性，機(jī)器控制每個部件和螺絲裝配扭矩，使不同雷達(dá)同一個工序的扭力保持準(zhǔn)確和一致，同時保證防呆防錯，即使在出現(xiàn)缺漏的時候，也能及時報警，幫助生產(chǎn)盡量達(dá)到“零失誤”。
在總裝車間中完成組裝后，還有密閉性檢測、整機(jī)測距性能測試和閾值標(biāo)定。
RoboSense車規(guī)產(chǎn)線負(fù)責(zé)人提到，為了確保出廠產(chǎn)品均達(dá)到IP67和IP6K9K防護(hù)級別，他們是要求百分百進(jìn)行樣機(jī)檢測，而不是抽檢。
M1的整機(jī)測距性能通過底層回波信息評測判定。
“我們通過一系列技術(shù)手段，將直接的測距能力檢測轉(zhuǎn)化為了底層回波信息檢測，確保在每個環(huán)節(jié)都能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量及一致性管控。加上閾值標(biāo)定，總裝線的最后這兩個環(huán)節(jié)已經(jīng)完成，且均實(shí)現(xiàn)了全自動化，平均三分半鐘能檢測完一臺雷達(dá)。”
在新智駕看來，這是RoboSense在激光雷達(dá)行業(yè)多年技術(shù)積累和經(jīng)驗(yàn)的體現(xiàn)，因?yàn)楫?dāng)激光雷達(dá)最遠(yuǎn)測距達(dá)到200m，如果在產(chǎn)線中放置200m空曠場地進(jìn)行測試，無論是成本和資源分配的角度來說，都是不明智的。
標(biāo)定與出廠測試
第四站新智駕來到標(biāo)定和出廠測試。
標(biāo)定包括4大部分：MEMS振鏡標(biāo)定、測距精度標(biāo)定、反射率標(biāo)定、視場拼接。
MEMS振鏡標(biāo)定。車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求產(chǎn)品的工作溫度范圍覆蓋-40攝氏度~85攝氏度，為了MEMS振鏡在不同溫度下工作模式的穩(wěn)定和一致，RoboSense進(jìn)行了參數(shù)特性標(biāo)定。
測距精度和反射率標(biāo)定。RoboSense設(shè)定了多種組合下的標(biāo)定場景和反射率物體，對激光雷達(dá)的測距精度和反射率進(jìn)行標(biāo)定，補(bǔ)償光機(jī)電器件細(xì)微差異帶來的性能偏差，保證激光雷達(dá)的性能在不同工況下、面對不同反射率的障礙物，都能實(shí)時測量出精準(zhǔn)一致的測距及反射強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
最后是全自動視場拼接，使5個通道的物理點(diǎn)云平滑地拼接成一個完整的視場。
標(biāo)定完成之后是整機(jī)性能測試，通過測試的激光雷達(dá)，完成最后的螺絲灌封膠及靜置裝箱。至此，一臺車規(guī)級高性能的MEMS固態(tài)激光雷達(dá)M1正式下線。
車規(guī)產(chǎn)線負(fù)責(zé)人告訴新智駕，RoboSense結(jié)合多年的激光雷達(dá)標(biāo)定技術(shù)和場景corner case處理經(jīng)驗(yàn)，自研了整套自動化標(biāo)定及性能檢測設(shè)備，確保激光雷達(dá)高水準(zhǔn)的性能表現(xiàn)和點(diǎn)云質(zhì)量。
已經(jīng)導(dǎo)入產(chǎn)線的全自動化標(biāo)定和整機(jī)性能檢測的方案比人工方案用時少4-5倍，大幅縮短生產(chǎn)周期，同時規(guī)避了人為的不確定因素，確保100%準(zhǔn)確率和一致性。
在標(biāo)定車間測試的旁邊，新智駕還看到了FCC(Factory Control Center)顯示墻，顯示器上實(shí)時展示每個工站當(dāng)天的產(chǎn)量、良率、設(shè)備狀態(tài)等生產(chǎn)狀態(tài)信息，這一類信息我們在每個工站前面的顯示器也都有看到。
RoboSense車規(guī)產(chǎn)線負(fù)責(zé)人表示，生產(chǎn)制造的信息化，既全面深化了生產(chǎn)制作流程的管控，同時大幅增強(qiáng)產(chǎn)品信息的可追溯性。
整體參觀下來，新智駕對于車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)有了新的認(rèn)知，也對RoboSense產(chǎn)線的印象更為深刻。無論是產(chǎn)線簡潔性，還是自動化的工藝和信息化的管理都表現(xiàn)出與國際接軌的高水準(zhǔn)。
今年1月份，RoboSense發(fā)文表示，“M1將在第二季啟動定點(diǎn)項(xiàng)目量產(chǎn)交付。”
經(jīng)由這次實(shí)地探訪，我們也有足夠理由相信，這是一個充滿誠意的諾言，當(dāng)諾言兌現(xiàn)的同時，RoboSense將有很大概率成為全球第一家完成車規(guī)級固態(tài)激光雷達(dá)SOP的科技企業(yè)。
在前裝量產(chǎn)需求爆發(fā)的2021年，激光雷達(dá)市場的戰(zhàn)事再次打得如火如荼，與高調(diào)進(jìn)軍激光雷達(dá)行業(yè)的巨頭相比，在激光雷達(dá)領(lǐng)域深耕多年的RoboSense反而低調(diào)很多，翻閱此前資料，車規(guī)級產(chǎn)線落成的消息，他們也就發(fā)布了一個短視頻和一條簡訊。
也許，他們是厭倦了一直以來國內(nèi)外激光雷達(dá)廠商雷聲大雨點(diǎn)小的作風(fēng)，準(zhǔn)備用車規(guī)級量產(chǎn)落地的實(shí)力說話。只有更快通過車規(guī)量產(chǎn)，才能幫助車企達(dá)成定點(diǎn)車型上市目標(biāo)，搶占AD/ADAS市場的先發(fā)優(yōu)勢，啟動量產(chǎn)定點(diǎn)合作訂單和上車試驗(yàn)優(yōu)化技術(shù)的良性雙向循環(huán)。
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