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工業(yè)4.0 最近被推上輿論的風(fēng)口浪尖，無論是科技媒體還從業(yè)者都要對其評論一番,眾說一詞,各有不同,汽車電子也算是工業(yè)的一個重頭戲，我們不妨聊一聊工業(yè)4.0之下的汽車電子發(fā)展趨勢。
工業(yè)4.0是德國人提出的，我們還是從德國說起，德國人的憂患意識很強(qiáng)，制造業(yè)在德國經(jīng)濟(jì)中的地位舉足輕重，隨著科技的發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，人口老齡化越來越嚴(yán)重，工業(yè)4.0的提出能充分說明德國人想把本已很強(qiáng)的制造業(yè)做得更加精細(xì)化、信息化。
從汽車電子的角度來審視，價值網(wǎng)絡(luò)往橫向和縱向進(jìn)行集成。
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圖1 工程方向的價值鏈
汽車行業(yè)是德國工業(yè)的強(qiáng)項。從工程上，最終產(chǎn)品有保時捷、戴姆勒、寶馬、奧迪四家打高端，大眾系中端跑量，這樣所有德國的中小企業(yè)和汽車方面工藝改進(jìn)的設(shè)備廠家就有了用武之地，德國的汽車電子企業(yè)有著穩(wěn)定的整車供應(yīng)關(guān)系鏈，也就使得德國的零部件企業(yè)發(fā)起了兼并重組的游戲。很有趣的是這和上一波通用、福特資本運作的游戲不同，這次是價值鏈的整合，直接打到了制造業(yè)。
圖2 開發(fā)鏈條整合
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汽車電子的業(yè)務(wù)模型
（作者聲明：這是我根據(jù)自己的知識體系整理出來的，可能略有偏頗。）
汽車電子業(yè)務(wù)是典型的B2B業(yè)務(wù)，汽車OEM企業(yè)進(jìn)行需求管理，汽車電子企業(yè)可以說相對比較被動。整個汽車的生產(chǎn)基本都遵循豐田的拉式生產(chǎn)的概念，需要多少拉動多少。
以前由德國車企主導(dǎo)的模塊化，已然將大多數(shù)的汽車電子企業(yè)拖入了這個工業(yè)4.0的必然進(jìn)程中，如果不能進(jìn)入整個設(shè)計鏈條，進(jìn)入前端的核心圈，所有的業(yè)務(wù)將會出局。
如下圖所示：
圖3 戴姆勒模塊化開發(fā)戰(zhàn)略
從汽車電子工程開發(fā)的角度來看，需要在前端的概念中將整車企業(yè)的模塊化需求融入其中，設(shè)計的過程必然從單一、封閉的開發(fā)，而轉(zhuǎn)向于多平臺、多種需求的融合。
我們對比過去的EE開發(fā)：
1）單個車系或者說是平臺進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整合，開發(fā)汽車電子系統(tǒng)；
2）在這個價值體系主導(dǎo)下，單個部件的供應(yīng)商是遵循單條線的成本和價值的最優(yōu)化；
而現(xiàn)在的EE開發(fā)：
1）部分結(jié)構(gòu)接近的平臺進(jìn)入同步整合；
2）從兩個平臺的角度去采購和優(yōu)化部件；
預(yù)測未來：
1） 前驅(qū)和后驅(qū)兩平臺，電子部件可能就一套基本配置，進(jìn)行改動；
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帶來的影響
a）從項目角度而言，單個項目的需求量是之前的幾倍，項目的數(shù)量降為個位數(shù)；
b）成型戰(zhàn)略供應(yīng)商合作伙伴體系，項目研發(fā)的費用集中帶來單個研發(fā)的費用增加；
c）需求的復(fù)雜度一下子上升，帶來工程上滿足設(shè)計的復(fù)雜；
d）需要整合更多的實驗數(shù)據(jù)過程，甚至需要更多量的模擬仿真來滿足快速開發(fā)和開發(fā)復(fù)雜度的要求
其實也應(yīng)該看得到，中國的產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張也是適應(yīng)未來的需要，在新型的模式下，沒有足夠的力量，生意就完蛋了。原有的商業(yè)的模式已然在默默改變，跟得上就活，跟不上就被吃掉。
汽車電子的生產(chǎn)過程
以Magna E-Car 的項目為例，時間（ Start Date: July 1, 2010& End Date: June 30, 2014）+投資（ Total Project Funding? DOE - $40,000,000 Magna E-Car - $47,402,116）。
就VCU和BMS/CSC的部分產(chǎn)線，拿出來仔細(xì)端詳一下。整個布置的過程中：
1）SMT貼裝線：完成PCBA的組裝過程；
2）BMS&CSC總裝線：對BMS進(jìn)展組裝；
3）VCU總裝線：對VCU組裝；
圖4 Magna E-Car生產(chǎn)線
汽車電子貼裝的基本過程為：來料檢測→正面焊膏印刷→元器件貼裝→正面回流焊接→翻板→反面焊膏印刷→元器件貼裝→反面回流焊接 →清洗→自動光學(xué)檢測（AOI）→在線測試（ICT）→EOL下線測試→下線。
原有的過程較為封閉，是一套自洽的系統(tǒng)，在EOL層面的數(shù)據(jù)輸出是僅有的數(shù)據(jù)源。相信隨著整個過程的輸入，如焊接質(zhì)量等的數(shù)據(jù)，將通過整個生產(chǎn)的工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的整合和發(fā)展。
圖5 PCB貼裝生產(chǎn)線
汽車電子的后端組裝
根據(jù)模塊的需求，對整個PCB進(jìn)行封裝和處理。過程基本為如圖6所示：
圖6 封裝過程
1. 連接器&外殼表面處理
2. 密封膠和熱膠點膠
3. 機(jī)器視覺檢查
4. 模塊外殼&PCBA 放置，緊固件固定（100% 扭矩角度控制）
5. 密封膠固化
6.自動放置，100%電氣功能確認(rèn)
7.泄漏測試、激光打標(biāo)、運出、打包
個人感覺，Magna做這個線，還是用今天的模式來做的。
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未來的可能
之前在LEAR的產(chǎn)線支持過一段時間，其實美國的生產(chǎn)方式可能近乎于以前的方式。一個工廠，基本規(guī)劃是一個產(chǎn)品給幾個客戶服務(wù)。未來汽車電子的方向，是通過重構(gòu)和定制的方式來做的。在南京的菲尼克斯看到其全自動化的物料倉儲系統(tǒng)，真是感嘆德國人布局厲害。
圖7 未來的構(gòu)想
概念
? 將更多不同的生產(chǎn)線是連接在一起的
? 通過改變原有每個流程站的通信模式，將內(nèi)部生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)可以隨時進(jìn)行交換
? 構(gòu)建整個工廠的應(yīng)用模式，可以按照客戶的要求，隨意改變單個產(chǎn)品的供應(yīng)商和生產(chǎn)工序，在多個客戶和多個產(chǎn)品之間進(jìn)行切換
? 這一些都需要靈活運用包括外置的傳感器、設(shè)備軟件、整個工廠的解決方案服務(wù)在內(nèi)的3S體系
? 實現(xiàn)以前從成本方面來說不可能成立的定制生產(chǎn)
實現(xiàn)手段
? 自動化小車系統(tǒng)
? 機(jī)器人系統(tǒng)
? 工藝數(shù)據(jù)收集&配置
? 少量工藝工人
? 公司層級IT工程師、工藝工程師
總結(jié)
汽車電子的制造，由于汽車行業(yè)的要求，本就要求高度的信息化。進(jìn)一步的整合，將大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，將工程的各個部分、生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集和優(yōu)化，在整個產(chǎn)業(yè)鏈層面的數(shù)據(jù)也會進(jìn)一步進(jìn)化。這個過程，短期上潤物細(xì)無聲，長期來看真的是驚心動魄，生死攸關(guān)的大事。
從工程師個人角度而言，腦洞要開大一些，世界在急速變化著，容不得自己對某小塊的內(nèi)容抱殘守缺，固步自封。
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