质量是每个汽车企业最关注的领域，作为汽车圈“科技大咖”存在的奥迪自然也不例外。但随着数字化技术和互联网的快速发展，新技术、新材料的不断开发和涌现为新车型的研发和质量检测带来了全新挑战。自动化、互联化、通信化(App)将成为未来的主流。

　　作为三驾马车之一的奥迪，如何在未来数字时代保证顶尖的产品质量?以及有哪些黑科技可以保证优秀的品控和前沿技术的稳定性?通过这次德国奥迪品质科技日的参观，通过对工程师幕后工作的采访，或许我们能找到答案。

　　一、全新A8是奥迪面对未来挑战的第一份答卷

　　巴塞罗那AudiSummit(奥迪峰会)上，奥迪再一次向公众展现了其改变自身性质的决心。奥迪认为数字化、电气化、互联化的时代已经到来，奥迪必须进行转型以面对未来的挑战，而全新一代奥迪A8就是其应对这种挑战的第一份答卷。(未来还有A7、e-tron等全新车型)

　　全新奥迪A8L

　　我们先看车身。奥迪A8的车身材料使用了4种不同材质通过14种连接方式进行连接。这样的好处是既有安全性又兼顾轻量化和车身刚性。

　　在灯具方面，“灯厂”表现出一贯的优势。第一次使用贯穿式尾灯，第二次使用OLED照明技术。OLED可以带来惊艳的视觉效果，同时在警示方面的效果也更好，最重要的是寿命更长，可达15年。

　　而噪音控制方面也花了很多心思。从车内屏幕与内饰件的接缝精度，到发动机、底盘的噪声消除，甚至如何解决48V系统带来的用电器高频声噪等。

　　至于最惊艳的，则是使用了激光雷达的高级辅助驾驶功能，这是新车的点睛之笔。

　　上面所说的一切仅仅是奥迪A8大量技术亮点的冰山一角，想要保证如此多的电子原件、总线系统、车身结构件、动力体系充分的融合，并将传统技术和先进的电子技术合二为一且保证稳定性，对奥迪的研发和质保部门提出了巨大挑战。

　　在英戈尔施塔特的奥迪总部，我见到了奥迪应对这种挑战方式：

　　质保部门从研发伊始，便开始参与其中，而质保工程师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，奥迪将会越来越多地借助虚拟和数字方法。

　　二、精测样架：看到或坐进奥迪后的感官体验，由它来完成

　　车门之间缝隙，内饰件的缝隙、异响都会与车身的拼接技术以及部件间的配合有密切关系，而提升“缝隙”这个问题的困难也是显而易见的。首先，工程师需要考虑不同材质之间的配合，其次环境因素、造型都会对匹配精度有不同要求。(我们知道热胀冷缩和两个金属板接触都会产生力，而这些情况却会影响一辆车真正的品质，优秀的汽车制造商在设计时就能对所有问题进行考虑及限制。)

　　提高匹配精度便是这次德国科技日带来的第一个技术亮点。

　　在传统的汽车制造商中，大家都遵循着比较传统的外部和内部精测样架。(如图所示)研制工作基本在量产前10个月进行。

　　外部精测样架使组件的装配能够在生产开始前进行检查和优化。这包括协调所有外部可见的部件的安装配合。这些部件涵盖如车门、发动机罩、尾板等钣金件，以及如保险杠，前灯，尾灯，车窗，后视镜，车门把手，扰流板和压条等外饰件。奥迪质保的专家在使用精测样架工作时应用了四十多个测量系统。这些系统的测量精确度小于0.1mm。

　　传统的内饰精测则是按照特定的图纸进行，测试人员通过视觉和触觉测量方法，根据实体零部件的相互配合情况对其进行精确地调整。

　　传统内饰精度测试要依靠人的主体感官。

　　除了功能性标准 (如门或挡板等附件移动自由，安装简单省时，紧密配合)，内饰精测样架也注重视觉性能。

　　所有零部件都要检查凹凸不平或碰伤，以及平整度。

　　例如中央仪表盘及其众多组件。无论是在压条上的最小毛刺，还是在音响盖上穿孔边缘的视觉不均匀，每一个小缺点工程师都与供应商讨论并纠正，力求达到期望的品质。

　　如果把精测样架试验当100分考卷。上文提到的外、内部精测匹配基本上可以拿到70分的成绩，但显然这并不是一家豪华车制造商的要求。豪华汽车制造商必须要保证车辆拥有更独特的品质和气质，这就需要在匹配上更精确。

　　而在这方面，我们不得不感谢机器人及数字化技术的进步。先进的数字化在测量技术方面提供了全新的可能性——比如这台先进的8轴机器人。

　　以前，一辆车在完成了外部精测后，如果想要继续提升车身钣金件或者装饰件表面质量的分析时，基本都采用人工的方式，大约48h可以完成整车数据的采集。

　　而这台8轴机器人则可以使用高分辨率光学传感器，仅需要4h就可以完成整车数据的收集。

　　当然这还不是最夸张的，更让人不可思议的是，我们人类采用传统方式只能收集6000个测试点，而机器人使用的投影+光学方式可以收集高达2000万个测试点。

　　从测试手段方面比较，光学测量与触觉测量技术相比，其优点之一在于它可以在不接触材料的情况下完成测量。这使得即使是软材料，如密封和座椅都得到精确测量。

　　更重要的是，它不只是测量单个点，而是精确地测量整个表面区域。通过光度测量单元获得的数据是进一步进行精测样架工作步骤的重要依据。

　　一句话总结优点：8轴光学机器人减少了研发时间，暴增了数据收集量。

　　机器人得到的数据再与CAD数据进行结合，就会得到非常神奇的画面，我们可以从图中看出不同的颜色分布，这些不同的颜色代表了钣金件表面不可见的凹陷或者缺陷。(上图为采集数据示意图)

　　通过图像分析就能得到一款车的表面数据，这在以前的汽车生产中显然是不可能的。

　　最新款的奥迪RS4Avant就采用了这项技术进行研发(目前的A8和未来的A7也采用机器人虚拟结合方式进行研发)这就做到了，早在组装试验车之前，就可以完成每个部件之间的修订。

　　与外观使用光学机器人不同，内饰精确测量方面的新技术是——功能性内饰精测样架，简单说就是在传统听觉、视觉、触觉基础上实现内饰虚拟建模。而这个技术主要是为了满足日益增长的多功能、多屏幕内饰而设计。

　　上一代奥迪A4内饰中拥有22个实体按键，而到了最新的奥迪A8，实体按键的数量只有10个。而车内的屏幕和灯光系统(比如氛围灯)反而越来越多。

　　这就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。

　　功能性内饰精测样架通过建模就能完成相关内容的测试，比如屏幕操作时的触摸反馈效果，实体按键的手感、是否能快速启动等等。除此之外，还监控黑色面板控制元件周围的配合和间隙。

　　许多奥迪车型的环境照明对整体内饰的感官有很大影响。因此，新的样架还评估散射和漏光，可能的反射光等。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。

　　目前，这种内饰测试方法已经在奥迪A8L上进行测试，而未来全新的奥迪A6将由这套精密样架进行全方位的构建。

　　未来

　　如果您能将整篇文章看到现在，那真的是非常感谢。我知道精测样架这部分的内容确实过于深入，但这确实是我们了解一款车，一个车企很核心的方面。我们经常说某某车做工严谨精致，外形看起来很厚重敦实，这种表象的感受，其原因就来自于设计试验阶段对质量、形状的把控，而精测样架就是对此服务。

　　在未来，根据奥迪的计划，他们还会将精测样架进一步升级，记录每个零件数据，甚至把各种施加的外力，例如打开和关闭引擎盖，转换成数字数据记录，并利用它们进行复杂的模拟，并最终融合为大数据，从而向虚拟总装精测样架迈进。(未生产便可以实现整车虚拟总装。)

　　三、半导体实验室：“灯厂”的自我修养

　　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。而自动化驾驶，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。

　　因此，对半导体技术的掌握是实现汽车电子化的必然要求，这也是奥迪设立半导体实验室的初衷。

　　目前，奥迪的这个半导体实验室主要从事两方面研究，一个是我们熟悉的LED技术;另一个是关于高级辅助驾驶(自动驾驶)领域的芯片及相关技术。

　　1、自动驾驶技术(激光雷达)

　　我们先来看自动驾驶技术方面：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60km/h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) 通过合成传感器数据来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(量产车)。

　　激光扫描仪将远程雷达的视野从比较狭窄的35°扩展到145°。由于覆盖面广，不久的将来汽车将能够识别更多其他道路车辆和分析他们的行为，如进出车道。

　　半导体实验室的生产技术专家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。”

　　其工作原理是：紧凑型外壳内快速旋转的镜面，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。

　　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激光扫描仪的使用做准备，他们定义了部件及其各个组件的全面规格和要求。

　　2、OLED技术

　　几年前，奥迪通过使用LED灯带，拉开了各大品牌在灯光、灯具方面的混战。而LED技术也自然成了奥迪最具辨识度的标志之一。

　　随后在2015年的法兰克福车展，奥迪又在其概念车上发布了OLED技术。

　　时至今日，曾经在概念车上的OLED技术终于量产，新款的奥迪TT RS和奥迪A8L都使用了OLED技术，其中以采用横贯式尾灯的奥迪A8最为科幻。

　　那么OLED到底是何方神圣?OLED技术又有哪些亮点呢?

　　我们可以先从LED开始了解。LED俗称发光二极管，所利用的材料均为无机半导体材料。其应用较多，最早作为灯箱、广告牌、汽车的高位刹车灯出现，现在在显示屏，汽车照明等方面应用广泛。

　　OLED多了一个“O”,代表的含义是Organic(有机的)，俗称有机发光二极管，由美籍华裔教授邓青云在实验室中偶然发现的。既然是有机二极管，那么在材料上与LED的差别就是OLED是使用有机聚合材料作为发光二极管中的半导体材料。

　　首先，OLED具有自发光的特性。

　　就像上文说过的，目前发光二极管所利用的材料均为无机半导体材料，较难应用于大面积并需要有高分辨率的组件，要解决这些问题有赖于新型有机半导体材料，将它涂布在导电的玻璃片上，通以电流，就可以放出各种不同波长的光，而这恰恰就是OLED的发光方式。另外，因为OLED具有自发光特性，因此，OLED可以不需要背光灯。

　　第二，OLED外观形状可随意设计。(此图仅为示意)

　　这是LED所不具有的一项重要特性，由于光源自身为面发光，它能像涂料一样，与各种载体基片结合，而且材料不限软硬，因此可被制作成各种形状，这就为汽车的使用打下了很好的基础。

　　同时，OLED透明又轻薄，这种特性允许其无缝地集成到设计环境中。OLED发光面积也比较大，工作时产生的热量可以及时散发掉，无需散热装置。所以OLED可以非常轻薄，节省空间成本。

　　当然，OLED并不是没有缺点，其中最重要的就是质量问题。而这个问题在奥迪半导体实验室得到了完美解决。半导体实验室的工程师在对其量产前进行了多阶段验证。从实现具体配置的创新技术，直到对完整的尾灯进行测试为止。重点放在汽车行业使用的独特的方面，如老化行为、环境影响和被动老化。最终的结果是保证奥迪A8L的尾灯15年如一。

　　四、材料及路试

　　文章的最后，我给大家讲讲奥迪的材料研发测试技术和新车路试中使用的技术。

　　奥迪的材料实验团队可以对一款车型的所有材料进行测试，小到半导体大到金属。使用的设备也是五花八门：电子显微镜、聚焦离子束甚至还有医疗领域的CT技术。

　　其中，聚焦离子束技术最为先进。这套系统可以对车载屏幕等所有高端材料进行切割分析，以此研究材料的内部结构。(一套设备150万欧元)

　　举个例子：我们发现车辆的触控屏幕在高温情况下反应不够灵敏，那么便可以通过聚焦离子束切割进行分析。

　　典型的切割深度为5到50μm——宽度为50到100μm——2到5小时(h)即可切削时间完成。在切割过程中，专家还可以实时用扫描电子显微镜观测切割过程。

　　切割后因为是横截面，所以工程师能快速找到问题所在。

　　除此之外，奥迪A4 Avantg-tron和 A5 Sportback g-tron两个新能源车型的CNG储气罐也由材料部门进行研发。

　　CNG储气罐通过碳纤维和玻璃钢的融合，目前已经得到了非常安全、可靠的产品。奥迪的储氢罐也采用同样材质，只不过工艺不同。

　　最后则是路试，这次奥迪展示了其路试过程中的互联化成果。

　　每款奥迪车型在路试时，同期会有大约600辆试生产车在全球各地测试。这些车每辆基本保持在50000-100000km。有些汽车在2-3年内行驶了200,000km。

　　所有汽车都配备了特殊测量电缆和数据记录器，以便随后跟踪专家提出的任何问题。

　　使用移动设备进行数据收集以及CarPad应用程序使可靠测试在今天变得更加容易。它们允许对复杂的车辆系统进行事故的测评和评估。

　　奥迪工程师以前必须用手工填写部分清单，现在数据输入是由质量专家使用CarPad应用程序的仪表板工具进行输入。垂直空间在左侧，车道更换辅助在乘客侧，操纵开出泊车位——驾驶员可以从列表中选择需要验证的功能，手指轻轻点触即可显示结果。他可以在评论栏中记录每一个驾驶动作的细节。CarPad应用程序通过移动无线电或WiFi同步奥迪质保数据库输入的数据。

　　编辑点评：将不同的新技术连结在一起可以更好地满足未来消费者的需要。消费者不仅关注产品本身，还关注与汽车的互动、汽车的基础结构和与移动性能相关的数字产品。这种复杂性催生了对技术服务的新挑战。在这一方面，数字化为服务和技术领域提供了强有力的支持。

　　而奥迪所展现的质保部门显然已经凭借自身先进的技术和雄厚的实力给了我们一颗定心丸，未来能否突破自己，让我们拭目以待!