酷玩实验室原创作品

  上周,我从沈阳的宝马里达工厂出发,去了福耀沈阳工厂,最后又跑到长春,参观了佛瑞亚海拉的车灯工厂。

  三个工厂给我最直接的感受,是干净、安静,以及一种近乎强迫症般的秩序感。

  玻璃沿着自动化产线被加工、检测,灯组中的线束、卡扣和电子元件被摄像头逐一确认,生产数据与零件编码实时绑定。在汽车发布会上,创新往往住在PPT里;到了工厂,它住在公差表、检测设备和一串串追溯码里。

  这也让我产生了一个看似简单的问题:

  一辆新车,究竟是谁造出来的?

  当然,车头挂着宝马标,设计、整车定义和最终集成都由宝马完成。但如果沿着产业链向上走,就会发现这个答案正确,却已经不够完整。

  特别是在智能电动车时代,整车上的许多创新已经复杂到很难由一家企业独立完成。玻璃不再只是遮风挡雨,车灯也不再只是负责照明。它们开始同时承担显示、交互、感知和安全功能。

  供应商因此也不再只是拿到图纸以后负责生产的人,而是越来越早地进入产品定义和技术研发阶段。

  这次走访福耀与佛瑞亚海拉,看到的正是现代汽车创新的另一面:一个好想法,如何在整车厂和供应商之间经过数年的碰撞、验证和妥协,最终变成一件能够稳定量产的产品。

  一、一块玻璃,为什么需要做五年

  在宝马新世代BMW iX3长轴距版的座舱里,传统仪表盘消失了。

  取而代之的,是横贯前挡风玻璃下沿的BMW视平线全景显示。车辆信息、导航和驾驶辅助内容被投射到接近驾驶员自然视线的位置,显示区域从左侧A柱延伸到右侧A柱,宽度约1.2米,相当于一块约43英寸的超宽屏幕。

  但它并不是一块真正的屏幕。

  前挡风玻璃下方的黑色区域是“幕布”,投影组件被藏在仪表台内部。要让这套系统成立,首先必须重新设计玻璃。

  传统HUD通常使用S偏振光。当驾驶员戴上偏光墨镜时,这部分光线可能被镜片过滤,显示内容就会明显变暗,甚至消失。

  如果HUD只是一个辅助配置,看不见或许只是体验打折。但在取消传统仪表盘之后,车速、导航等主要信息都集中在新的显示区域里,“看不见”就可能变成安全问题。

  宝马与福耀选择的解决方案,是改用P偏振光投影,并在前挡风玻璃内表面镀制特殊的纳米级光学薄膜。

  按照双方提供的数据,普通前挡风玻璃在特定装车角度下,对P偏振光的反射率只有约2%。福耀的纳米薄膜把这一数字提升到约20%,使投影画面能够穿过偏光墨镜,同时保持足够的亮度和清晰度。

  原理听起来并不复杂,真正困难的是把原理变成产品。

  2014年,福耀曾带着一套演示装置前往德国宝马进行技术交流。最初的设想,是解决传统HUD在偏光墨镜下难以显示的问题。随着双方不断讨论,这项技术逐渐从“改善HUD”,变成了“能不能直接把仪表信息放到前挡风玻璃黑边上”。

  到2021年前后,双方开始面向具体车型进行更深入的联合开发。这个过程中,连“什么叫合格”都需要重新定义。

  开发初期,评价重点主要是P偏振光的总体反射率。但福耀在试验中发现,只看一个总体数值还不够。

  投影画面由红、绿、蓝三种基本色组成。如果纳米膜对不同波长的反射能力不一致,即使总体亮度达标,最后显示出来的白色也可能偏红、偏蓝,或者不同批次的玻璃出现色差。

  于是,双方又把颜色、亮度和不同波段的反射率加入评价体系。

  标准不是在项目开始时一次性写完的,而是在研发过程中,随着新问题不断出现,被双方一点点补出来的。

  进入生产环节以后,问题变得更加具体。

  玻璃需要经历加热、弯曲、合片等工序,温度变化会影响纳米膜的光学性能;玻璃的型面一旦发生偏差,又可能影响成像和雨刮效果。膜层边缘与玻璃黑边的平行度,还要控制在1毫米以内。

  福耀团队为此进行了上百次工艺调试。根据现场采访,仅反射值和色彩一致性的确认,就持续了约一年半。不同温度、成型参数和材料方案被组合起来进行正交试验,最后再通过实车成像验证。

  福耀工程师在现场反复说的一句话是:“用数据,而不是用经验做玻璃。”

  这句话听起来很像一句工厂标语,但它恰好说明了这种共创的本质——因为以前没有同类产品,也就没有多少现成经验可供参考。双方不仅要造出玻璃,还要一边开发,一边发明制造这种玻璃的方法。

  到了量产阶段,每块玻璃的关键光学指标都会接受检测。产品还被赋予独立编码,与当天的工艺参数、设备状态和检测结果关联起来,数据长期保存。

  消费者最终看到的,只是一条清晰、稳定的显示画面。背后的五年时间,则被压缩进一层肉眼几乎看不到的纳米薄膜里。

  二、一盏车灯,为什么要懂雷达

  如果说福耀的玻璃改变了车内信息呈现的方式,那么佛瑞亚海拉参与开发的数字前脸,则在重新定义汽车如何“看见”外部世界。

  传统车灯的主要任务,是照明和发出信号。

  但在新世代BMW iX3长轴距版上,车灯、发光格栅、雷达和摄像头被整合进同一套前脸系统。它既要保留宝马双肾格栅的视觉特征,又不能让传感器像额头上贴了一排创可贴那样暴露在外面。

  设计变得更干净,工程却变得更复杂。

  把雷达藏进灯罩以后,首先要解决的是透波问题。

  雷达发出的电磁波需要穿过灯罩。透镜、膜层和安装距离只要出现细微变化,就可能造成信号衰减、干涉或偏移。现场工程师介绍,部分关键尺寸出现0.1毫米左右的变化,就可能对雷达性能产生明显影响。

  更麻烦的是冬天。

  灯罩一旦积雪或结冰,隐藏在后面的雷达就可能受到遮挡。为此,宝马与佛瑞亚海拉在灯罩内部嵌入了直径约170微米、总长约8米的加热丝。

  这根加热丝不是简单贴在灯罩上,而是与薄膜一起封装在透镜内部。生产时需要经过多次注塑,形成类似“三明治”的结构。

  嵌得太浅,加热丝可能在注塑过程中移位;嵌得太深,又可能影响电阻、外观和透波效果。根据现场交流,仅后期工艺优化就持续了一到两年。

  雷达只是这套系统中的一个新变量。

  灯组内部本身存在不同热源,冷热区域会导致水汽凝结。对于普通车灯,起雾可能影响照明;当灯里又加入摄像头、雷达和电子组件以后,湿度就可能同时影响多套系统。

  因此,这套灯组又加入了主动湿度控制和内部风道。它们负责平衡灯腔内的温度和湿度,让灯光、电子器件和感知系统处于相对稳定的工作环境。

  这些功能绝大多数不会被消费者直接感知。

  没有人会在早上发动汽车时,特意感谢车灯今天没有起雾;雷达正常工作时,也不会弹出消息说“恭喜您,加热丝刚刚成功融化了一层冰”。

  但真正影响长期体验的,往往就是这些没有存在感的技术。

  随着功能越来越复杂,如何检测和追溯也成了新的问题。

  在佛瑞亚海拉的生产线上,雷达的安装位置、线束接口和塑料卡扣会接受自动检测。关键零件的信息逐级绑定到灯组编码,灯组再与整车VIN关联。涉及功能安全的部分可以长期追溯。

  这种追溯的目的,不只是出了问题以后寻找责任,更重要的是能够迅速判断问题来自哪个批次、哪道工序,以及哪些车辆可能受到影响。

  三、从供应链到价值链

  把一块玻璃和一组车灯放在一起看,会发现汽车产业正在发生一个很重要的变化:

  创新的基本单位,正在从一个零部件变成一套系统。

  玻璃要同时理解光学、显示、材料、成型和座舱交互;车灯要同时处理照明、造型、电子、热管理和雷达感知。很多功能彼此牵制:提升一项指标,可能会让另一项指标变差;实验室里能够实现,不等于生产线上能够稳定复制。

  这时候,传统的甲乙方模式就不够用了。

  宝马当然可以提出“我要一块能够显示的玻璃”,但究竟使用什么膜层、如何控制色偏、怎样兼顾玻璃型面和量产良率,需要福耀参与定义。

  宝马也可以决定把雷达藏进前脸,但雷达需要多少空间、透镜应该多厚、加热丝如何封装、灯内的热量和湿气怎样管理,则离不开佛瑞亚海拉的专业能力。

  整车厂负责理解消费者、定义整车和协调系统;供应商负责把材料、工艺和生产经验带进产品开发。双方不再是前后衔接,而是在项目早期就坐到同一张桌子上。

  这也是为什么,采访中无论宝马、福耀还是佛瑞亚海拉,都在反复强调“伙伴”而不是“供应商”。

  这种说法当然有企业传播的一面,但工厂里的生产线和检测标准提供了更具体的注脚。

  福耀曾经只是按照宝马的标准生产玻璃,后来开始与宝马共同定义智能玻璃的标准;佛瑞亚海拉原本主要解决照明问题,现在则要具备感知系统集成能力。

  宝马得到了新世代车型所需的两套创新方案,供应商也在项目中长出了新的能力。这才是所谓“一加一大于二”比较实际的解释:合作不仅造出一个产品,也改变了双方下一次能够做什么。

  四、快和慢,可能是个伪命题

  中国汽车市场现在最常讨论的一个词是“快”。

  车型开发要快,技术上车要快,软件迭代更要快。相比之下,宝马与供应商花费数年打磨一块玻璃、一组车灯,很容易被理解为“慢”。

  但从工厂角度看,快与慢或许并不是一道简单的二选一。

  减少验证,当然能够缩短时间。但如果一项技术在批量生产后出现色差、起雾、信号衰减或者耐久问题,后面的返工、维修和召回只会让整个项目付出更大的代价。

  真正有价值的速度,是把供应商更早地拉进产品定义,让研发、工程验证和量产准备尽可能并行。

  福耀方面也提到,以前可能是技术研发三年,再寻找车型搭载三年,前后需要六年。现在的做法,是更早确定应用场景和车型,在共创过程中同步完成大量测试。

  这不是少做验证,而是少等、少返工、少走弯路。

  智能电动车越复杂,这种组织创新的能力就越重要。未来整车厂最核心的竞争力,可能不只是自己掌握了多少技术,还包括它能否找到最合适的伙伴,提出正确的问题,划清安全和质量的边界,再把不同企业的能力整合成一件完整产品。

  宝马方面称,其在中国拥有超过480家本土一级供应商。新世代车型的国产落地,也不是简单地把海外产品搬到沈阳生产,而是让中国的研发、供应链和制造体系更早参与产品开发。

  “中国制造”的含义,也正在从制造地点变成创新方式。

  五、 一辆车的最后一公里

  走完三家工厂,再回头看那辆新世代BMW iX3长轴距版,会产生一种很不一样的感觉。

  消费者看到的是一条超宽的显示区域,以及一套简洁、具有辨识度的数字前脸。他们不会看到福耀团队为了±2%的光谱波动做过多少次试验,也不会知道佛瑞亚海拉为了0.1毫米的偏差定制了多少检测方法。

  但一辆车最重要的价值,往往就藏在这些不容易被看见的地方。

  因为提出一个好想法并不算太难。把雷达藏进车灯,把仪表搬到玻璃上,写在产品规划里都只需要一句话。

  真正困难的是让它在东北的冰雪里、南方的高温高湿里都能工作;让第一件产品和第一万件产品保持相同状态;让它经过十年使用,依然接近最初设计时的样子。

  一辆车的创新,不是发布会PPT上的功能清单,而是一个好想法能否被十万次稳定复制。

  从这个角度说,新世代BMW iX3长轴距版当然是宝马造的。

  但它同时也是宝马、福耀、佛瑞亚海拉,和背后一整套现代供应链共同造出来的。

  车标只需要一个,而造车一直不是一个人的工作。