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揭秘 HAP 激光雷达上“车”之路

2022-08-22

爬坡的不只是产能,更是信念

​采访人:格蕾丝、福瑞斯特

受访人:HAP-P5激光雷达项目组成员

 
 
有勇气在“山洪”下

摸着石头过河

 

让我们把时钟拨回2020年那个冬天。

 
2020年11月,当小鹏与览沃团队开完P5激光雷达项目启动会后,双方便马不停蹄地奔赴坐落在深圳光明区的览沃HAP“产线”进行实地研讨。在还是一片漆黑、“百废待兴”的空场地里,当双方团队拿着产线设计图纸仔细确认产线细节之时,大家都很难想象在短短9个月之后,他们将联手树立一个汽车行业里程碑:国内首条规模化交付的车规级激光雷达自动化生产线。
 

双方项目组成员在现场确认产线设计细节

摄于2020年11月

 

场地完成拆除与装修工作,静候生产设备入场

摄于2022年1月

 
 

Livox览沃激光雷达   览沃HAP车规级激光雷达自动化产线投产    摄于2021年9月

 
 
隔年9月,搭载HAP车规级激光雷达的小鹏P5车型正式下线。然而挑战并未结束,按时启动交付仅是第一步,如何满足P5日益增长的订单成了摆在览沃和供应链面前的巨大难题:
 
  1. 跑在行业前面意味着无经验可循;
  2. 反复跳票的芯片意味着需多倍投入资源验证替代方案;
  3. 来自客户近十倍于预期的订单意味着没有退路可言;
 
“过程太挑战了,给我的感觉不只是‘摸着石头过河’,而是磕磕绊绊蹚到河流中央的时候发现‘上游爆发了山洪’,后退与前进都是50%生存概率,只能加速摸、加速过”,作为项目制造经理的张文达事后感叹到。显然双方团队面临的困难巨大,但摆在大家面前的目标又是如此清晰:
 

从9月开始,HAP产线需要在3-4个月内实现10倍的产能爬升。

 
在距离HAP产线实现SOP后近12个月的今天,回首上述目标已然实现,搭载HAP激光雷达的P5汽车也在道路上寻常可见。荡气回肠之余,我们特意采访了深度参与过该项目的团队成员,将采访素材整理成文,特此记载这段时光。
 
 
 
 
01.

“制造机器的机器,比机器本身要难得多”

 

2021年的元旦节,小鹏与览沃正式官宣了在P5车型上的合作。此时,项目制造团队的李帅已经开始构思产线整体规划,丰富的产线搭建经验让他辨识到这个项目中的各种挑战细节。

 

“当时我反复问自己和团队,‘在无行业标准可依的情况下,第一条(自动化车规级)产线该怎么建成?如何提升过程设计能力去保障产品的高性能、高稳定性及高效率生产的‘三高’要求?供应商设备如何在4个月之内拉回场地?行业普遍要求6-8个月的长交期物料该如何尽快到位?如何将产品设计与线体设计同步开发?” 每个难题都可独立构成项目风险,但多个难题的耦合又无疑将项目的困难指数级放大了。

 

项目制造例会上
团队集思广益识别项目风险并探讨解决方案
摄于2021年1月
 
作为HAP产品经理的邵培源对李帅的问题同样感同身受,“他提到的这些问题的背后,其实是整个激光雷达行业当下面临的共性问题”:
 
  1. 即便行业从机械式迈入混合固态时代,但激光雷达仍是所有汽车传感器中最为精密的一种,而越复杂的产品对制造能力的挑战越巨大,这将深度考验一家公司的硬件工程化落地能力;
     
  2. 过去十几年,大多数厂商的机械式激光雷达平均出货量仅是年均数百颗或数千颗,对应的生产方式也大多为手工模式。然而在前装量产时代,产能目标需要达到一个月数千颗甚至上万颗时,激光雷达在规模化生产领域不得不经历一次真正的洗礼;
 
“虽然Elon Musk不喜欢在车上用激光雷达,但我却十分认同他对规模化制造的观点,‘制造机器的机器,比机器本身要难得多’”,培源半开玩笑的说到。在2021年以前大家讨论更多的是产品显性的参数,如量程、FOV、分辨率、精度等,再加上产品价格就构成了所谓的产品性价比。但从整个行业步入前装时代开始,大家不得不开始探索冰山以下巨大的工程化、制造和组织领域发力。
 
行业发展进入了全新时代,竞争从此是多维度、多层次的。
 

成功的产品交付必须基于显性能力与隐性能力的共同保障

 
 
 
 
02.
用什么去面对未知
 
 

项目初期,制造团队面临的第一个考验是如何搭建一条既可兼容前期产品设计开发,又能满足后期交付时效性的产线。按照传统产线搭建方式,在设计基本锁定的情况下进行线体投入风险较低,但当时客户项目开发周期只有不到9个月,在HAP产品设计尚未完全冻结的情况下,前期墨守成规必然意味着后期线体改动所承受的时间成本巨大。因此,项目组决定为了全力保住客户9月份的SOP时间,必须在前期多投入50%以上的预算去搭建一条柔性化更强的线体。

 
团队在早期评估了半自动人机协作、多工作转盘式、多工序非标定制及全自动标准机等多种方案。经过无数轮的推演与分析,最终一个基于标准化工站的模块化线体设计方案逐渐明朗起来。模组化设计的核心理念在于设备的标准化规划:每台设备都是单独的标准工艺,比如物料取放、产品点胶、打螺丝等,可根据实际需求对工艺模组进行自由组合。
 
以柔性与高效为目标的模组化产线规划
 

这算是览沃团队在项目初期面临的第一个风险决策。「决策」不同于普通的「管理」,“人、机、料、法、环”等经典管理理论在大多数情况下是有效的,只要团队足够专注、专业通常都会找到那个唯一最优解,就像在做客观选择题一样。然而「决策」是主观题,且往往是难以在短时间内检验对与错的。采访时文达提到,“我入职时做过一道经典的笔试题,一辆高速行驶的火车眼看就要撞到五个人,这时有机会选择转向岔道但要撞死另外一个人,问我们会怎么选择。当时我觉得这种问题和实际工作八竿子打不着,但现在深刻理解了这道笔试题的用意。公司在通过行为模式判断支撑这个人做决定的价值观是什么”。

 

然而合作双赢的检验往往是长期的,短期而言大多数决定都避免不了人心在利己与利他之间羁绊。当时览沃团队只有一个信念:「既然做To B业务,只有客户成功了、为客户创造了价值我们才敢言成功,我们必须与客户同心同德」。换个角度看,作为业界智能化的领军代表客户,其在首个激光雷达项目上选择了览沃,这份信任也必定是团队不可辜负的。

 

“项目做下来感觉团队都成长了,不止是完成一个任务,而是借事修心。类似这样的未知决策还有很多,我印象中也正是从那个时候开始同学们都看得更长远了,甚至我们的营销团队也调整了市场策略,专注于服务好、保障好已有客户的需求”,李帅欣慰地说到。

 
03.

用0.01mm的精度换97%的良率

 

2021年2月,基于项目组整体策略,采购团队快马加鞭启动了对设备供应商的导入。项目采购代表金宏业回忆到:“整个1月我们都在讨论与评估产线整体策略,因为大家都清楚策略性的失误会牵一发动全身,在项目中后期将产生数倍的资源投入去为策略纠偏,所以从2月份开始我们在执行层面迅速开始与潜在供应商进行线体设计打合”。

 
但如何从众多一线品牌设备中挑选出最适合HAP 产线的型号,又是一场考验团队经验与决策效率的时间赛跑。
 
“对于混合固态激光雷达而言,扫描模块是非常核心的模块,电机稳定性决定了扫描模块的质量,而动平衡机可以算是保障电机高稳定性输出的最重要工站之一”,李帅在采访时提到。某种意义上,装配精度是保证最佳动平衡效果的根本前提。
 
项目组向制造与采购团队提出了0.05mm的动平衡工艺装配精度要求,相应来到组装设备层面则要达到≤0.01mm的精度。纵使览沃制造团队内部有大量拥有国际顶尖tier 1项目经验的同事,在听到这个目标时仍面面相觑。
 
回忆起当时的场景,制造负责人姜明远说到:“走出会议室,我拉上采购Team的同事谈心,我说咱们这事儿必须分头行动,最后山顶汇合”。于是一方面采购团队开始寻源行业内的一线品牌和高精度机械臂来保证高效率、高精度的装配要求,同时积极与供应商解释项目与指标的背景,争取来自供应商层面对项目的理解与支持;另一方面,工艺团队不放过每一个工艺细节,单是同心度工装设计就在既定标准基础上再改了五次。
 
“我们认为冗余是非常有必要的,尤其是对于初次上车的产品,即便达到了验收标准,但团队里每个人都知道售出到终端市场才会是真正检验的开始”,本就严肃的文达更加严肃的回答到。
 
经过研发、工艺同事的紧密配合以及反复论证,设备到位后的三个月内,动平衡良率从最初的50%提升到了97%以上。
 
览沃团队与供应商团队在产线调适工站
 
“除了动平衡,电性能的稳定性也是决定产品寿命、可靠性的重要因素”,李帅在一旁补充到。插件与电路连接的质量至关重要,为保证电路连接的可靠性,熔滴焊工站的调适也成为组装产线中最重要的工艺之一。
 
从熔滴焊的原理开始,结合产品设计,览沃团队调研了各项焊接技术的差异,从焊锡丝选择、部件耐高温性能、电路板导热性能、工装材质选择,甚至小到焊嘴清洁频次定义及预热时间等,团队都进行了细致研究。最终历经近100次DOE 验证,20余次切片分析,达到渗透率稳定高于75%以上、良率高于99.7%的标准。
 
不止是动平衡、熔滴焊等典型工艺的突破,整个产线历经了其他无数工艺难点的研讨与优化,而每一次的优化不仅是对技术、成本、交期的考验,也是对项目供应商的综合考验。“以前的供应商多服务于传统车载企业,做的也是成熟产品线。这次他们愿意与览沃一同探索激光雷达车规产线搭建,不仅战胜了从设备设计、工艺革新到落地制造全过程的全新考验,也对行业技术趋势和合作理念有了更深入的理解”,明远感慨到。是他们与Livox 一同推动了车规级激光雷达自动化产线的科技革新与产业进步。
 
 
04.

IF NOT ME, WHO? IF NOT NOW, WHEN?

 

在5年内成功孵化并量产了6个工规平台项目让览沃拥有了丰富的生产测试技术积淀。但针对车规级激光雷项目,如何达到测试线体符合车规管理要求、产品零缺陷流出产线的目标,是产品经理培源一直在思考的。

 
当消费者在使用小鹏P5激光雷达相关功能的时候,他们肯定不会知道这个装在大灯下方的“方盒子”曾经历了850多项严苛的测试才能被允许装到他们车上。
 
在短短六个月内,从方案构思、设计、调试到落地完成,生产测试团队成功建立了行业首条完整、高效的车规级激光雷达全自动化测试线体,将UPH效率提升了高达6倍,而测试直通率也从早期的10%提高至95%以上。
 

 

发射、接收模块全自动对焦与测试

 
制造测试负责人谷岳是一位很拼的人,整个项目期间属于典型的“人狠话不多”一派。然而当他提到有连续两周通宵解决产线测试问题时,却流露出了难得的兴奋表情,话也罕见的多了起来。
 
“我记得去年有两个星期左右,我基本是睡在工厂的。当时测试线的搭建和调适本就进入到了紧张状态,再加之销售同事提到客户的订单交付需求增加了很多,需要产线在更短时间内提升产能,因此测试线既要对测试结果的质量负责,同时还要对产线整体产出的效率负责。那段时间每天的晨会上,大家都会把UPH和直通率情况进行刷新,找到症结卡点后形成当天的行动计划,在经历又是打仗的一天后,第二天上午再开会刷新优化结果”。
 
作为从团队16年成立以来一直专注测试与工艺导入的“老同志”,他也坦然承认这个项目的挑战是前所未有的,但即便是在那两个星期的至暗时刻,他只要想到“业界第一个车规级激光雷达产线的成与败现在落在我身上”,强大的激情与动力支撑他排除万难并最终交出了超出期待的答卷。
 
 
 
 
05.

不只造产品,更造精气神

 

 

2022年初,HAP月产能成功爬坡至接近8000颗/月,单月交付量创造行业记录。一切并非顺理成章,但最初“3个月内实现10倍产能爬升”的目标终究达成了。

 

对每一个参与到项目中的同事而言,“10倍“绝非只是冷冰冰的目标达成数字,其背后是写进Livox基因里的“靠谱做事、使命必达”的滚烫精神图腾。

 

临近采访末尾,李帅特别提到,“好多同事我都想感谢,也为他们的成长和收获感到开心。负责机械的强哥平日低调少言,但随着项目推进,整个人精神面貌全变了,语速也快了起来。还有岳哥,是产线上的真铁人,困难面前毫不懈怠,代表产线串联起了研发和供应商在第一现场高效沟通与协同的桥梁”。明远笑着补充,“每个人除了对自己负责领域极致不妥协之外,最难能可贵的是在项目最关键时刻‘你中有我,我中有你’的精神,一旦上一个环节有掉链子风险时,下一个环节的团队就会出现全力支援,平日里大家都是工厂、研发、采购、销售自居,但在项目里是One Team,同权责、共命运地推动同一个目标达成”。

 

培源也有其他维度的理解:“我前面提到‘制造机器的机器是最难的’,在打磨这台‘机器’上,我看到的不止是每个人的热情,更有热情底下团队和体系的迭代能力,大家都清楚第一次、第二次干一件事是需要激情的,但要支撑组织长期干好一件事必然离不开‘习惯’,指的是团队能力与体系的建设”。在客户界面完成交付后,作为产品负责人的培源其实并未停歇,又用了3个月的时间带领团队复盘项目决策、管理与执行层面的不足,整理并归类了涉及5个大类300多条细节的待改进项,给开发中的其他项目提供了宝贵经验和体系能力建设基础。

 

在大环境与产业风向变幻莫测的当前,览沃作为车载行业的年轻一员,心怀感恩于每位客户的选择信任,必将持续践行“认真做事,靠谱为人,不惧挑战,使命必达”的团队理念。

 

如同HAP的制造过程,我们相信:不仅要制造好产品,更需要锻造好精气神;爬坡的不只是产能,更是信念