摘 要:本文基于“深圳創維車載超高清顯示總成中試基地”的建設與實施,重點討論車載顯示總成領域中試基地的建設、管理、運行及項目運作等。對中試基地的二次開發技術、智能制造、驗證方法進行重點描述,為顯示總成相關科研成果產業化提供指導。
關鍵詞:中試基地 車載顯示總成 二次開發 智能制造 驗證
1 緒論
隨著社會經濟的飛速進步和民眾生活質量的顯著提升,智慧出行與安全駕駛成為新時代背景下汽車行業發展的核心訴求。2023年度,中國汽車市場見證了前所未有的產銷量突破,總量首次超越3000萬輛大關,分別達到了3016.1萬輛的產量與3009.4萬輛的銷量,同比增幅分別為11.6%與12%,標志著行業步入了一個嶄新的歷史高點。這一增長態勢極大地促進了智能網聯技術與超高清視頻顯示技術在汽車產業中的深度融合與廣泛應用。
在此背景下,汽車座艙內的智能顯示逐漸成為用戶體驗升級的關鍵因素,促使車載顯示屏向大尺寸、異形設計、輕薄化、智能化方向快速演進。然而,這些趨勢也帶來了產品集成的復雜度劇增、技術實現難度加大、大規模生產可行性降低等問題。為應對這些挑戰,本文提出了一種創新性的解決方案——車載顯示總成中試基地的構建,旨在作為連接研發與制造的橋梁,高效推進科研成果轉化,確保技術成熟度與產品穩定性,進而促進產業升級。
2 中試基地實施的意義
深圳創維車載高清顯示總成中試基地立足于研發中心與制造中心,旨在解決車載顯示總成領域的技術挑戰與產業化難題。中試基地的實施的意義在于通過提供研發與測試平臺推動科技成果轉化,提升項目量產工藝與質量水平,進而實現提升項目成功率與降低成本的目的。首先,搭建技術研發與制造橋梁。中試基地作為連接研發與制造的橋梁,不僅為技術研發提供了測試與驗證的平臺,同時也為科技成果轉化提供了有力支持。在這個過程中,科研人員需及時了解市場需求,在此基礎上確定研發方向,進而保證產品與技術滿足市場需求。其次,提升產品技術的成熟度??蒲腥藛T在中試基地對產品技術進行測試與驗證后,可發現產品技術中的問題,通過對這些問題進行針對性修正與優化,不僅提升了產品技術的成熟度與穩定性,同時還能降低后續量產中的風險。再次,吸引更多資本與人才。車載顯示領域總成中試基地作為車載顯示總成領域的第一個中試基地,其建設與實施在車載顯示總成領域發展方面發揮著重要的推動作用。隨著中試基地的建設與實施,勢必會吸引更多的人才與資本的關注,為該領域的科研與技術創新提供有力支持,進而推動相關產業快速發展。最后,推動產業升級與發展。中試基地的建設與運行不僅推動了車載顯示總成領域的發展,同時也促進了整個汽車產業的升級。通過引入新技術、新工藝以及新材料,促使企業產品性能與質量不斷提升,進而為用戶帶來更好的體驗。
3 中試基地的基本規劃與布局
3.1 場地建設
中試基地場地建設主要包含兩大部分,一部分是中試基地主體場地,另一部分則是輔助驗證場地。首先,中試主體場地。中試基地主體場地包括中試基地的基礎辦公、產品試制、產品基礎測試與驗證等場地(合計約3000平米),且具備車載顯示總成試制、驗證所需要的儀器、設備,例如自動化生產線體、自動化測試設備、全過程跟蹤的信息系統,以保證中試工作的順利進行。其次,輔助驗證場地。因產品實驗自身的特殊性,致使產品無法在主基地得到較好的測試驗證,因此需要設立輔助驗證場地。計劃將園區的另一棟數字大樓2樓用于輔助產品測試驗證,其面積約為2000平米。當前,中試基地擁有CNAS 資質及國內主要客戶測試資質認可,可為汽車電子產品提供全品類可靠性及電性能測試。
3.2 運行機制
中試基地采用主任負責制, 采用專家定期評審和動態指導,長期規劃與短期攻關相結合的方式,確保研究技術的先進性。
由工程研究中心主任,項目經理、產品經理、研發代表,測試代表、制造代表、質量代表等組成管理小組。中試基地主任為組長,其任務主要是:制定項目總體規劃,確定研究方向,制定項目進度;制定中試基地相關章程和制度;管理中試基地各團隊,協調團隊工作,把握團隊研發進度。中試基地技術/學術帶頭人,組織開展技術/學術研究、技術攻關及總結、技術評審等。
為了保證中試基地的良性運作,由深圳創汽車智能有限公司按照政府的文件要求全權負責中心的籌劃工作,并組建中心配套管理機構及職能定位。同時,為了能夠保障項目的實施進度和預演。
3.3 設備及工器具購置
中試基地新增設備選型原則上以國產設備為主,少數進口設備或儀器以國內代理公司采購的方式解決。設備選型注重其先進性、適用性、安全性、高效性、環保性和可靠性,并特別注意各類設備之間的匹配性。相同品種或規格的設備宜集中在同一廠家購買,以減少設備維護成本和設備管理成本。
3.4 主要研究方向
中試基地的研究方向,主要集中在產品驗證、 技術創新、智能制造等方面。主要目的是,第一: 提升產品質量,確保產品在批量生產后,盡可能地減少變更和質量缺陷、返工等; 第二提升產能,確保產品在中試環節得到工藝流程上的優化,采用自動化生產、測試,盡可能多地減少不必要的工時, 確保大批量產時產能與交付。
3.4.1 產品驗證
產品驗證是產品從研發轉換成產品的必要環節,也是中試基地主要活動之一,產品驗證活動包括工作成果評審驗證、產品測試驗證兩大塊活動,主要包括但不局限于評審驗證、測試驗證。其中評審驗證主要是對產品規格書、軟件總體設計、硬件原圖、設計方案以及樣機問題清單等工作成果進行線上、線下、口頭、書面的評審;測試驗證包含硬件集成測試驗證、軟件集成測試驗證、軟硬件集成測試驗證、系統集成測試驗證以及整車集成測試驗證等。
3.4.2 技術創新
中試基地的技術創新研究方向以顯示交互為基礎,集中在視覺呈現與人機交互兩個大方向,主要包括但不局限于以下內容:一體黑超薄邊框設計、INCELL 觸控一體、基于Mini-LED 的動態區域背光顯示技術、自動調光、溫控策略 、系統診斷 、觸控震動反饋 、超高清視頻傳輸技術 、視頻編解碼傳輸、電源管理、全貼合一體黑技術;平臺化嵌入式、半懸浮、全懸浮設計;3D蓋板、曲面、異形造型設計;軟件架構技術;自動化總成測試技術、自動化信息系統、自動化測試系統、自動化生產線、自動化SMT/DIP、自動化LCD貼合,等等。
3.4.3 智能制造
生產活動是產品從研發轉換成產品的必要環節,也是中試基地主要活動之一 。主要包括生產策劃、質量管理、自動化生產、自動化測試、制造管理系統等活動的研究,對產品的大批量生產活動進行提前預演與實施,確保各個影響生產交付環節的缺陷都能得到充分暴露并有效改善,確保批量生產的生產活動都是有效的。
3.5 主要工作內容
中試基地基于研發,立足于制造中心,銜接產品研發與制造,具體研究包括:科研成果轉化為樣品、科研成果二次開發創新、小批、放大生產、驗證、產能提升、質量提升、智能制造等活動的實施過程。主要任務在技術創新、產品驗證、智能制造方向展開研究、創新并實現產業化,主要包括汽車顯示屏總成產品產業化(帶ROTS系統)、汽車全液晶儀表顯示總成產品產業化(帶ROTS系統、Linux系統、Android系統),潛在技術的研究及創新,產品驗證、智能制造、信息系統及相關的自動化設備與系統研究。
3.5.1 二次開發及技術創新
中試基地的二次開發及技術創新,以人們對顯示屏的需求為基礎,集中在視覺呈現與人機交互兩個大方向,主要包括但不局限于以下技術:
一體黑超薄邊框;INCELL觸控一體;基于Mini-LED的動態區域背光顯示技術;自動調光;溫控策略;系統診斷;觸控震動反饋;超高清視頻傳輸技術;視頻編解碼傳輸;電源管理;全貼合一體黑技術;平臺化嵌入式、半懸浮、全懸浮設計;3D蓋板、曲面、異形造型設計;軟件架構技術;自動化總成測試技術、自動化信息系統、自動老化測試系統、自動化生產線、自動化SMT/DIP、自動化LCD貼合等等。
3.5.2 中試試制
本中試基地的中試試制的研究活動主要包括生產策劃、質量管理、自動化生產、自動化測試、MES系統等活動的研究。
對產品的批量生產進行提前預演與實施,使各個影響生產交付環節的缺陷都能得到充分暴露并有效改善,確保批量生產活動都正確有效。
3.5.3 產品驗證
產品驗證是產品從研發轉換成產品的必要環節,也是中試基地主要活動之一,產品驗證活動包括工作成果評審驗證、產品測試驗證兩大塊活動。
中試基地的評審驗證,主要包括對各階段的工作成果作線上、線下、口頭、書面的評審,這些工作成果包括產品規格書、設計方案、DFMEA、硬件原圖、PCB圖、BOM、成本分析、樣機問題清單、軟件總體設計、軟件詳細設計、軟件模塊設計、源代碼、測試計劃、測試策略、測試報告、生產策劃中的各類報告等各類活動的輸出物,等等。
中試基地的測試驗證,主要有軟件單元驗證、軟件集成測試驗證、嵌入式軟件驗證、硬件集成測試驗證、軟硬件集成測試驗證、系統集成測試驗證、整車集成測試驗證等。前述測試類別涵蓋了產品所有的測試需求,通過模擬環境對產品進行模塊化、整機、整車測試驗證,確保產品品質。測試驗證活動包括生成測試計劃、測試策略、測試用例,再執行測試驗證,最后輸出測試結果,如無問題進入生產發布,有問題進行回歸再測試,從實際使用的角度,通過各類測試確保設計的產品符合要求。
3.6 對外技術服務
中試基地建成之后,依托培養的人才、建設的場地、擁有的設施設備、管理流程等,可以對外提供研發技術創新、產品驗證、智能制造等服務,包括技術創新、性能優化、產能優化、樣機制作、小批生產、測試驗證、技術咨詢等等。
其中技術創新包括在現有的基礎上進行功能、性能迭代,或按客戶指定的要求進行功能研發,最終提供符合客戶要求的方案;性能優化即在已擁有的人才與設備的基礎上為客戶提供產品性能優化服務;產能優化即協助客戶進行SMT、DIP、手板樣機、測試等樣機制作,并為客戶提供試制驗證、缺陷分析總結;小批生產即為客戶提供小批量產品生產與驗證服務,并為其提供生產總結報告;測試驗證則是為客戶提供功能、性能以及環境等總成產品測試服務;技術咨詢則是為客戶提供顯示總成產品的技術創新、產品驗證、智能制造等技術咨詢服務。
4 中試基地對產業的發展作用和影響
4.1 促進深圳智能汽車相關行業技術創新
隨著智能汽車相關技術創新,車身電子分布式架構已無法滿足海量數據信息交互,進而影響整車內飾智能化、視覺化發展。中試基地通過對產品二次開發與技術創新、智能制造技術以及產品驗證技術深入研究,使得座艙顯示產品更加簡潔、智能、美觀,不僅促使顯示產品與車輛設計更好地融合,同時也進一步推動了車載顯示總成產品從研發到量產的轉換,有效提升汽車品質。中試基地通過深入研究智能制造技術、產品技術創新以及驗證測試技術,為企業智能化、網聯化發展提供了有力的技術支持;通過對制造技術方法、驗證方法與技術以及材料等創新,實現了以點帶面推動整個行業的技術革新,進一步加快汽車智能化發展。
4.2 完善產業鏈,實現新產品的研產銷一體化
中試基地研發中涉及多個領域的關鍵技術,如智能制造技術、多種材料與軟硬件技術在智能汽車顯示交互終端的融合技術以及產品驗證技術。這些技術不僅為本公司產品研發、創新奠定了堅實的基礎,同時也為同行業提供了中試技術服務與技術咨詢服務。與此同時,還能參與制定相關行業標準。可見,中試基地建設與實施促進了車載顯示領域總成領域發展。此外,依托創維汽車智能有限公司已有的研產銷體系以及營銷系統可為研發的新產品快速打入市場提供強有力的支持。中試基地的建成與實施,不僅促使企業在產業中處于核心地位,讓企業優先掌控市場,帶動這個產業鏈上的企業快速發展,同時還能起到完善產業鏈的作用,進而實現新產品的研產銷一體化。
4.3 帶動區域工業及其相關產業發展
中試基地的建設與實施,不局限于超高清顯示與智能汽車創新發展,還可帶動區域工業及其相關產業發展,如深圳本地IC 集成電路、片式元器 件、功率器件、Wi-Fi 無線器件、顯示器件、觸摸器件、光學材料、嵌入式 軟件開發等相關配套產業,以及硬件測試、服務、運輸等相關的二、 三產業的發展。這樣不僅有助于提升區域產業競爭力,同時也在相關產業協同發展下推動區域經濟增長。
5 結語
本文通過對中試基地管理流程、二次開發、中試試制流程、中試驗證等方面進行了詳細闡述,為相關領域的工程設計者和研究者提供了一個較為完整建設參考,具有較好的指導意義和一定的前導性研究意義。對于一些有志于建設車載顯示中試環節的企業,可以以本文討論的內容作為前期的基本參考,逐步細化并建設完善中間試驗環節。
參考文獻
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