在汽车智能化浪潮中,传感器是必不可少的“神经末稍”,各车企都在全力备战更高级别的自动驾驶,提升对环境和汽车系统的感知控制水平,由此也催生了对传感器等汽车零部件的巨大需求。在众多传感器中,光雨量传感器涉及智能化汽车的自动大灯、自动雨刮、自动空调、自动除雾、自动HUD亮度调节等众多功能,是汽车智能化的重要部件。长期以来,光雨量传感器的技术与市场由国外巨头把持,国内企业鲜有涉足。保隆科技光雨量传感器业务从零起步,经过十年奋战,跻身企业前列,与保隆科技的轮速传感器、电流传感器、位置传感器等一道崛起,提升了国内汽车传感器产业的话语权,成为高端汽车零部件国产化浪潮中的鲜活案例。
01 从零到一,探索起步
2014年,一汽找到保隆科技,提出开发光雨量传感器。此时的保隆传感器业务创立五年,在压力传感器业务上刚刚有起色,还没有接触过光雨量传感器。当时,光雨量传感器被少数几家国外巨头垄断,国内能研发生产的企业还很少。从零到一的过程,一切都是未知,没有光学技术积累,不知道软件策略,只能边在网上搜索论文,学习原理。至于原理如何落地,更是巨大的空白。因此,开发过程中遇到了众多问题,也受到过客户的诸多抱怨。
开发光雨量传感器的难关有哪些呢?
首先,光雨量传感器安装在前挡风玻璃上,如果器件大了影响美观;产品小了之后,稀疏的
雨点落到传感器范围的概率变小,还要考虑自动大灯、自动空调的功能,这是矛盾点。其次,基于LIN通讯技术的开发,保隆科技此前没有涉足。第三,雨量传感器的原理基于红外线全反射,而阳光也会产生红外线,在设计上必须避免外界阳光的干扰,防止误报。第四,在软件层面上要配置舒适性,对自动雨刮通常要在雨量感知的基础上做适当的延迟,延迟的次数要合适。第五,对小雨、中雨、大雨的切换要做到柔顺性,让驾驶员感到舒服。第六,光雨量传感器是基于对环境的感知,不同地区的雨天环境、光照环境有极大的差别……
面对重重的技术难关,技术人员只能探索前进,甚至在首次交样前不久,还没有实现基本功能,在交样前的紧张拼搏中,研发人员因为连续几天没有休息,眼睛充血,满眼通红;而产线开发同样遇到巨大的困难,经常拼到三更半夜,第一条产线刚投入使用就发现不符合量产要求,紧急重新投入第二条产线。第一代产品只是实现了基本功能,还有很大局限和缺陷;市场前景还不清晰,许多车企对是否安装光雨量传感器还没有形成清晰看法,产品前途不明朗,项目陷入困境。
02 技术迭代,开拓市场
面对难关,保隆科技的研发人员迎难而上,先后形成8版技术方案,先后开发了4代产品;为了测试产品,从东北到云南、海南,在各种极端环境下反复测试。产品性能迅速提升,成本也有了显著下降。
在产品研发与产线研发不断迭代的同时,市场开拓也在紧锣密鼓中进行,2018年、2019年,项目部几乎全年在外出差,到处拜访车厂。然而,在外资产品垄断的市场环境中,要对国产传感器建立信任是极其困难的。在还没有获得定点的情况下,客户往往就提出各种技术指标,甚至要求保隆对标国际巨头先开发出样件,先安装在车上做驾乘体验。由于光雨量传感器实现的功能是体验件,在车厂对光雨量传感器的各种技术设计还不够了解的情况下,还要安排技术人员现场讲解。
辛勤耕耘迎来了收获,从2017年开始,光雨量传感器的市场开发获得突破,到2020年迅速扩张,保隆科技拿到了东风日产、通用等众多定点,目前已有近20家客户,覆盖了合资、自主品牌、造车新势力;在市场占有率方面,已紧随国外巨头,站在国内传感器企业前列。
与国外几家巨头相比,保隆科技有独特定制化优势,比如更灵活的软件、算法匹配,与感官更匹配、更舒适的体验,以及各种场景更精确的切换。相比之下,国外巨头的研发机构都在国外,国内只能做简单的标定,不能迅速按车厂要求开发新功能,或者做一些功能开发就提出巨额研发费用。目前,与行业标杆的国际巨头年产销四五百万只光雨量传感器的规模相比,保隆科技2022年近150万只、2023年预计230万只的产销规模,已没有了数量级的差距。按照战略规划,到2027年,保隆科技将实现年产销575万只光雨量传感器,成为行业领先企业之一。
03保证供应,产能扩张
近两年,保隆科技光雨量传感器市场急剧扩张的同时,遭遇汽车芯片荒。为了保证供应,保隆科技开发了三个芯片供应商,三种芯片与其他替代芯片搭配,各项工作交叉穿插,齐头并进,为此做了大量的研发、测试工作和优化改进;同时研发了兼容平台,能够适应各种芯片的切换。即便如此,对生产来说,物料采购、调配和防错等也增加了很大的工作量。对保隆人而言,只要能满足客户需求,这都不是事。
艰难的工作,还有产线提升和产能扩张。保隆科技研发的第2条产线,实现了自动化,生产节拍30秒。经过设备部门的努力,程序升级,上位机提升,生产节拍提到18秒。随着产品不断上量,设备部门再次改造产线,生产节拍进一步提升,灌胶线提速到15秒,测试线提升到13秒。
2022年初,定单再次爆发,要求保隆每天生产1万只,决定再上一条产线。当时恰逢疫情,设备部门吃住在公司,日夜奋战,通过视频会议确定设计方向,短期内完成了第三代产线的设计和制图,采用全新结构,生产节拍提升到10-12秒。然而,物流不畅,产线设备和元器件采购困难。设备部门和采购部门协作,设备和器件通过保隆科技宁国园区转运到苏州第三方公司进行装配,到6月份物流正常后,再运到保隆科技松江园区紧急验证,到8月,实现了每天1万只的产能。新产线除了生产节拍提升,而且一台设备具备50多种程序,可以应对不同车型的不同产品的生产,兼容性极大提高。
对于一个产品而言,提升永无止境。近年来,光雨量传感器装车量不断上升,装配车型也由高端向中低端渗透。与此同时,车厂对产品功能、性能的要求更高,例如OTA在线升级、成本更低,车厂甚至配备体验工程师,体验工程师可以一票否决。与此同时,越来越多的车企要求导入功能安全ISO26262,对产品的软硬件和开发设施等都提出了新要求,器件选型要求更高,测试由只需要黑盒测试转为要求黑盒、白盒测试……对于保隆而言,所有市场和车企提出的新要求,都是提升成长的契机和台阶,无一例外全部圆满实现。不仅如此,保隆科技还在规划研发下一代产品、下一代产线。
近年来,除了光雨量传感器,保隆科技的轮速传感器、电流传感器、位置传感器等产品也突飞猛进,快速成长,并在国内领先。目前,保隆传感器已有40余种应用,形成了汽车压力类、光学类、速度类、位置类、加速度类、电流类等丰富的传感器产品矩阵。保隆科技汽车传感器、空气悬架等高端汽车零部件业务迅猛发展,正是中国汽车零件企业在全球化浪潮中崛起的缩影。