原创 深入了解汽车电子环境

发表于 2009/12/9 22:56:45

今天去安森美的汽车电子讲座，上午下午听了8个PPT。收获一个2G的U盘，幸运的回答了一个问题，得到了一个台电的MP4.回来后就在床上休息一些时间，有点累。休息了良久才再整理一篇博客出来。
在会中的突然有些想法，对前面的边界的提问也更清晰了。
我们所谓的设计边界，一般是符合产品的功能规格书的要求，所有明文规定的性能和指标，是最清晰的边界，还是那些边界是由标准构成的，比如环境试验ISO16750中的机械，环境，电气等，这些条件的确定使我们的模块在选择器件以及模块的构成都比如符合这些基本的要求。另外就是EMC的要求，这反映了客观的模块的电磁生存环境，通过不同等级反映其恶劣程度，通过不同的接受度反映每项指标模块的重要性。我们正是在这个基础上去考虑设计，生产，使用的问题。
另外一层的概念，所有以前列举的过程文档的目的就是建立一套分析方法，去评估我们的模块产品适应这个环境的指标，通过不同的分析方法得出一些定量的参数来描述这个性能。

对于电子的环境来说，芯片的发展不断的压缩着板级工程师的生存环境，特别是硬件工程师的环境，每个芯片集成的过程都使得开发变得很容易，也使得我们不仅仅需要专注于电路的应用，需要更加了解汽车的内部模块环境，更加的贴近系统，贴近整车的需求。在汽车从传统转向新能源的时候，抓住这个改变的背景。否则路可能越走越窄。

国外的工程师真的很认真的准备着每个讲义，这点国内工程师在讲的时候还是有一些明显的差距的。
今天还是颇有收获的。

发表于 2009/12/3 22:09:19

写了半天，FX又崩溃了，到年底了，最近非常忙，老老实实每天写一篇文章可能好一些吧。
谈谈硬件设计流程和其背后的东西
这里介绍我们常用的一些文档吧，既有客户给我们的文档，也有我们需要做的重要的文档，然后介绍一下在这个过程是我们要做什么。
客户需要提供的文档，一般国内的客户都没有这么细致的给一个产品定义这么多：
模块工程规范【Module Engineering Specification】
    定义模块的基本信息和重要设计需求。
模块功能规范【Module Functional Specification】
    定义模块软件和硬件的功能要求。
模块硬件规范【Module Hardware Specification】
    定义模块硬件的性能指标。
模块诊断规范【Module Diagnostic Specification】
    定义模块的各种诊断的标准，定义传输的结构。
以上这四个文件都是由客户给出的。

由此我们需要首先做的是以下几份图纸：
系统结构框图【System Block Diagram】
    描述模块和外部负载，输入开关，电源线等的联系的示意图。通常也涵盖模块的接口信息。

模块结构框图【Module Block Diagram】
    描述模块内部的各个结构的示意图。

电路原理图和元器件清单【Circuit Schematic & BOM】
    最重要的文件之一，精确描述设计的图纸，生成后可以得到元器件清单。
原理图的一些技巧

印刷电路板【PCB Layout】
    制作电路板的最重要的文档，通常要细分成布局和布线。
印刷电路板的制作过程
PCB板导线的温升 PCB拼板要则 PCB元件放置区域的限制
PCB布板一些简易常用规则

重要的过程文档和假定：
接口定义【Interface Specifications】
    从客户输入文档中整理出来，关于模块的输入输出电源等接口信息，通常以连接器来定义，包括阻抗，电压电流等详细信息。
模块输入输出（I/O）梳理
模块性能【Module Specification】
    从客户输入文档中整理出来，关于模块的所有硬件的性能指标，通常是重要的典型和最坏的对比。（Max，Typ，Min）

环境需求【Environmental Requirements】
    整理自客户输入文档，包括电压范围，温度范围，电磁兼容要求，防水性能，振动，冲击，模块安装位置。
汽车电子环境

假定规范文档【Assumptions specification】
    客户文档没有涉及的外部规范。

负载电源管理【Load Power Management】
    考虑负载的电源和功率管理策略。
输出保护实验要求

地线策略【Grounding Strategies】
    模块的布局基础，也是EMC性能的基础，考虑模块的地线布局策略。
模块地线策略

元器件说明书管理【Component Datasheets】
    综述元器件的说明书。    

系统&模块失效故障分析【System&Module Failure Modes Anaylsis】
   失效模式分析，可以看成是FMEA的一部分。
DFMEA和FTA

最坏情况分析【Worst Case Circuit Analysis】
   研究模块在最恶劣环境下，各个功能部分的性能以及模块本身的性能。
最坏分析由来和内容 (Worst Case Analysis)
电阻的精度分析（Resistor Change Analysis）
电容的精度计算(Capacitor Accuracy)
精确计算二极管发热和温度之一（Diode Derated Issue）
精确计算二极管发热和温度之二（Diode Derated Issue）

其他重要的过程文档：
模块可靠性预测【Module Reliability Analysis】
    分析元器件的失效率（Failure Rate）。
模块的可靠性预测简述

模块故障树分析【Module Fault Tree Analysis】
    分析模块功能错误结构。
故障树分析技术概述  再谈故障树分析 

模块热分析【Module Thermal Analysis】
    分析模块的散热分析。
一些模块散热办法   电路板级热分析-入门简介     继续探讨热分析

模块潜入路径分析【Module Sneak Path Analysis】
汽车电子中的潜在路径分析    

发表于 2009/11/29 19:06:13

我觉得制造业内迁对我们工程师来说是非常重要的，可能影响到未来的发展和生活。
从历史来看，全球经历三轮大的产业转移。
第一轮是从20世纪50年代至60年代，欧美等传统发达国家的劳动密集型产业、高耗能工业向日本、西德等新兴国家转移；
第二轮是从20世纪60年代末至70年代，全球制造业向亚洲“四小龙”地区转移；
第三轮是从20世纪80年代中期至90年代，全球制造业向中国沿海地区聚集，形成了长三角，珠三角，环渤海三个经济带。
未来来看，第四轮的产业转移目前正在进行之中，随着能源原材料涨价、人力成本上升、经营成本增加、人民币较快升值、出口政策调整、外贸壁垒增多等多重因素影响，沿海地区制造企业正面临极大生存与发展压力。趋势是向成本更低地区迁移，以中西部地区或者东南亚地区迁移。
汽车产业尤其明显，目前新投资的地点都在新兴国家，在中国则几乎都在中西部。
菲亚特投资4亿欧元与广汽开展合作-落户湖南
福特公司未来5年将在巴西投资20多亿美元
华晨宝马的工厂始建于2003年，对现有工厂进行改造，同时在沈阳经济开发区开建一座新工厂。
东风汽车与日产汽车的合资企业，将在今明两年投入65亿元，一口气新建3个工厂，东风日产、东风商用车和郑州日产都将开建一座新工厂。长安福特计划投资33.4亿元。

就上海来说，未来提倡发展航运，金融和贸易中心的发展思路，势必就造成了制造业的空间狭小。对于在上海工作的人来说，工作数量的减少，生活成本的增加这似乎是直接的影响。
从国外来看，大部分的制造业的研发中心都不在大城市，像中国这样将大量的研发中心布局在大城市周围可以说是我们快速发展模式的后果，人才和资金的聚集构筑了这座城市的竞争力。随着成本的上升，对企业对个人，我个人觉得在某个时间都是不得不进行迁移。
某种程度上，居住成本和高昂的房价挤压着个人和小公司的创造力，因为短期目的和长期目的都是为了钱为了房子的个人和公司，是很难有功夫去致力于竞争力和创新的。
我个人觉得，未来来看，会在中西部地区涌现出大量的小企业，未来工程师的舞台可能并不在北京上海深圳这些沿海城市，可能在中西部地区。
PS：周末的时候看了第一财经对樊建川的访谈节目，我觉得可能某种程度上，在内地才有这种“穷则独善其身，达则兼济天下”情怀人存在，在沿海被房子和生活成本压垮的人们，可能只能生活在泡沫里面。

发表于 2009/11/28 21:45:55

  前天和经理年底评估的时候聊了一会，我们公司从人较少的时候到人多的时候，积累了一些成长股和潜力股，似乎随着年底的经济形势略微复苏，都跑光了。就这点谈一下我个人的看法。
  对于一个外企，而且是进入中国办研发中心的外企来说，确实是不容易的事情。
第一个是成熟的人才难找，要找一些能够适应公司环境和流程的有经验的人才，克服以前的工作习惯融入公司环境还是非常困难的。我们公司的情况前面也似乎描述过，项目的运行直接取决于做的工程师，存在非常多的主观因素，由于没建立起非常顺利流程管理，生生把一个外企的工作方式做成了民营企业的方式。
第二是，现在招应届生需要面临非常多的风险，虽然薪水开始并不高，但是要找一些有成长力的初级工程师，需要付出很多的培训，经过2～3年才能成长，而到这个时间点也是跳槽的高峰期。我们做硬件的从08年到现在一共进来8个，走了四个，还有4个处在TBD（待定的状态）。公司不加薪的政策是导致我们可能在三年内收入毫无变化，这点也是这项“萝莉养成”政策的死穴。
第三个是市场和项目非常难开拓，面对中国的人情社会的状况，如果不能融入带中国特色的推广和销售方式，产品开发是非常困难的。大多数的项目都是给相关企业的，而难度较高技术含量较大的，一般国外的研发中心不愿意把技术输送至国内，硬生生的把中国研发中心变成了鸡肋。
因此对于个人来说，确实是很为难的事情。
 

发表于 2009/11/22 21:44:03

本来想粘贴一个FLash的，但是太大粘贴不了，还是把链接放在这里：
丰田混合动力广告
这是一个非常有意思的广告。
混合动力的概念在金融危机之前就已经很深入了，日本的走得最快，美国和欧洲步子走的慢些。
金融危机来了以后，需要政府支持的企业都把这张牌打了出来。
对于危机四伏的汽车业来说，这是一项长期的技术，设想一下如果所有的车未来都换成混合动力的，那是一个多大的市场啊。
对于汽车电子零配件企业来说，这次真正的可能走到前台，未来的混合动力车和电动车，电子部件的成本稳稳占到40%以上，比传统电子更高的附加值。我个人的看法是，目前这方面的投入可能在未来10年才能取得收益，不过如果能够在混动零部件上站住脚后，未来面对的就不仅仅是中国市场了。
不过就我个人的了解来说，混合动力车的零部件都贵的惊人。整个系统架构中，光是电池管理单元，电池充电器，这块就有好多安全的部件，这些成本加上去，每辆车目前来看需要很长一段的时间的成本优化才能够达到一个合理的水平。
安全是混合动力车永远绕不开的话题，就插入式混合动力来说，充电需要市电，在充电站需要快速充电需要380高压。中间电机驱动器一般采用高压电池400V逆变出来的高压驱动，整个车需要解决的电磁兼容的问题。
我个人的了解，很多车厂，高校，研究所都在那这个概念在推动，至于真实的水平如何不得而知，不过还是希望有所突破吧。

发表于 2009/11/11 19:29:10

金融危机似乎慢慢远去，但是在偶身边，那股寒意越来越猛烈。

在公司已经1年8个月了，经历了硬件部门从14个人到30个，到现在的12个人，眼看着同事离开的滋味真是不好受啊，谈一下几个同事吧。

MU：是刚进入公司的导师，原来在民营企业BYD汽车电子部门的，由于各种原因在07年一月就进入了公司，中专毕业的他比我大不了多少，可是已经工作十年，经历过各种工作的洗礼，为人祥和又慈善。给了偶很多的帮助，由于今年各种乱七八糟的事情决意离开，暑期的事情了。

LJ：比偶小10来个月，北航的兄弟唯一一个应届本科男，讲的一口流利的英语，刚进公司的时候在美国出差，因为同一辆班车，属于知交好友。彼此都是年轻人，又因为在一个项目上合作，非常的有冲劲，在重重阻力下推动着艰难的项目前行，常曰年轻人就是要有冲劲，非常有怀疑精神，顶得住压力。偶长叹不能像他一样坚持自己的意见。后去美国念书，有前途啊，走于8月。

WLQ:LQ如同偶们的兄长，为人谦和内敛，在业内知名企业工作了三年，属于我们公司少有的科班出身。似乎每每看到他总是在抗炸药包，补完前坑补后坑，曾经是偶们小组的头，开会的时候LQ总是能提出一些中肯的建议，基本功扎实，偶在做负载箱期间学到了不少小窍门。由于公司各方面的压力，LQ今年三月自己出走了，马上LQ就有小宝宝了，祝福他！

BZ：BZ是我见过的最能干的女工程师，那种干练真是目前极少见的，家中长女有四个弟弟妹妹，想想也就释然了。似乎每个老大都希望有这样的工程师，任何事情，授权给BZ，她总能完成的又快又好，完成之后让人挑不出任何毛病来。BZ今年8月左右有更好的机会离开了公司。

ZQP：QP是和我共事的一个做电机和电源方面的，为人踏实而诚恳，今年开始做混合动力与之一起给美国人做支持，唉，叹息一声，7月走的。

LYJ：一个能在和你谈一个话题的时候，转过10个主题，偶还是386，LYJ已经是奔四2.6G了。LYJ是最早第一个离开公司的，一月份。

ZHH：ZHH是偶的校友，本科同一楼，研究生同一片楼群，专业相近，偶认识不少他们专业的老师。一起共事1年半，在ZHH身上学到不少的东西，而且 ZHH做事精干，长袖善舞，较能协调各方面的关系，在重重阻力下，经历了公司大部分的项目，他出力甚多，工作大半年也算是中流砥柱一样的人物了，由于公司的情况，马放南山了一段。这次有更好的机会，ZHH决意离开。

细细数来，同事们都还过得不错。只是走的不是第一个也不是最后一个，默默的有些低落，路还是要往前走的…………………………。

发表于 2009/11/7 21:09:20

这几天在帮媳妇写论文，关于知识管理的，感触比较深。
刚进公司的时候，看公司的流程，对所有的步骤感触比较多，但是对于具体的设计，公司并没有提供任何的平台，按照经理的说法是放养。
我觉得有几个东西对于新职员或者来说并不是太资深的员工来说是非常必要的。

1）知识园地
   知识园地的功能是建立一个方便知识输入的接口，作为知识共享的基础。这里按照部门分类，通过把指导书，实验报告，Lesson Learn，应用指南，同时把互联网上的资料做一些链接，就可以得到一个完整的知识数据库。
  <?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

2）问答

构建公司员工网络虚拟位置分布图，包括成员的分机号码，姓名和专业知识。通过使成员分级，分出专家，和普通工程师，入门工程师。构建一个解决问题的通道，使得任何工程师如果有困难时，可提交自己的问题，并选择自己想要特定的领域专家。

Note：这里一定要有过往的问题搜索功能，列出所有曾经问答过的问题，防止一个问题被重复提问。此功能可以减少了专家负担，并增加了知识共享。

3）基础知识

图书馆主要是为了解决新员工适应公司环境产生的问题。按部门分类，把所有咨询需要的基本知识存放在图书馆中。新员工可以自己学习而不占用他人的时间。如果还有更多的问题，可以采用问答的方式来解决问题。
4）最近的活动
   这一板块提供了最新的所有成员的信息，比如公司的技术培训和其他定期讲座之类，以及公司以外的一些技术活动。

很遗憾，大多数公司都没有这样一个机制。我们似乎从学校开始，就没有这种继承性的制度。相对来说中国的大多数论文都没有参考价值。因此在网上寻找资料和读取有价值的信息变得非常艰难。
网上对公众知识管理系统，（比如EDN或者WIKI百科全书）对于目前细分程度非常强的设计来说帮助并不是很大，毕竟包含很多敏感信息的设计是不可能出现在网络上的。
看看国外公司大量的APNOTE，Guildline等等，我们要走的路还很长……

PS：偶个人在EDN开个博客也算是个人滴知识管理。

发表于 2009/10/31 22:03:52

了解美国的硬件工程师的成长是一件有趣的事情，不过残酷的是，在中国是不可复制的。
一般美国的工程师的技术上分级一般，有5级
Entry Level 1 Hardware Engineer 最初级硬件工程师
一般是刚进公司的毕业生，主要的工作是打杂和学习公司开发流程，熟悉事务性的工作，集中于测试和整理收集信息。
Entry Level 2 Hardware Engineer 次初级硬件工程师
一般工作1～2年的工程师，主要的工作集中于辅助项目设计，单独负责实验测试。
Staff Hardware Engineer 一般硬件工程师
一般工作2～4年，单独负责项目，负责项目流程的过程文档，比如对项目需求分析，撰写测试计划，绘制原理图，和Layout工程师沟通布板，完成测试文档工作。
Senior Hardware Engineer 资深硬件工程师
一般工作5～10年的工程师。一般负责复杂项目工作，或者组成（Core Engineer）核心团队，负责检查核心过程文档。有相当一部分资深工程师并不参与单个项目，而是对每个项目的核心困难和问题做一些支持工作。
Principle Hardware Engineer 首席硬件工程师
一般工作10年以上的工程师，这个就一般参与预言工作，遇到项目产生巨大的问题的时候压轴出场了。
再往上分管理类的
Hardware Supervisor 硬件主管
一般负责管理10人以下的团队，分管若干个项目。
Hardware Manager 硬件经理
一般管理20人以上的团队，主要和主管一起负责整个团队建设。
管理上再进一步就是Director
这个我不清楚（以我的经历涉及不到）。
技术上主管的一般称为 Chief Engineer 总工程师
一般来说，硬件，软件，系统，机构，测试，这几个部门之间往往出现摩擦和综合性状况的时候，需要Chief 级别的工程师来协调，因为某些问题不仅仅是单个部门的问题，需要综合分析的时候，一般是Chief Engineer干这个事情的，不过我个人接触不了这个层面，只是臆断。

在项目进行中
一般设置有Program Manager 项目经理
这个职位对外负责主要和车厂沟通，对内负责协调各部门的时间进度和整个项目的进度。
在重要的项目节点上，一般有很多工程师参与讨论。
如果项目很复杂，则需要一个Electronics Project Leader 项目技术主管
这个职位主要协调所有的技术上面的问题（open issue），汇总给PM。
项目负责者：实际负责项目的工程师（一般硬件工程师），准备考虑的文档和材料。
电子元件工程师：一般负责检查元件的使用。
会议记录者：一般由初级工程师担任。
一般类似项目的工程师，资深工程师都会参与讨论，提出不同意见，由记录者汇总后，由项目负责者整理，把一些经验记录在设计规范中。

其实我个人觉得，正是这种多层次，不同的观念的碰撞，才能让项目设计更为完善，也会是各个级别的工程师都有收获，特别是初级的工程师，每次的讨论和交流会议，都是学习的很好平台。相对而言，美国的同行比我们幸福太多了。
80%的中国工程师都被视为Entry Level，区别只是1和2的关系，很少一部分被承认为一般工程师，被认为资深的非常少。因为我们这里工作5年都在搞技术的，不是平庸之辈就是被认为情商不够，大部分都转型成为领导了，一旦成为领导也就无所谓级别这个概念了。
就美国的购买力而言，即使是初级的工程师的薪酬也比我们高太多了，因此在中国培养工程师都是用非常难得，流动性大，工作态度浮躁等等问题，使得中国的硬件工程师声誉不佳。再加上国外公司对技术泄密的顾虑，因此我们能接触的东西技术含量相对较低，从各个方面来说，成长前途堪忧，难度很大啊。

发表于 2009/10/13 20:00:16

国内汽车电子这几天发展的很快，不过呢还是以独资和合资为主，在技术上也没有大的突破，个人来谈谈一些观点。

第一个因素，我个人觉得是我国的整车制造厂对于汽车电子技术方面积累的基础薄弱，导致无法控制整个开发过程。我们以车身控制来说，整车厂有许多零部件厂商，因此它是技术集中的地方，从它的实际要求去给定每个部件的参数，实施对每个部件的考核，针对整车遇到的情况作出各种不同的控制策略来主导零部件商的设计。

一般来说，整车厂会给每个零部件厂商以下定义：

所以对于国外的整车厂来说，一开始会定义产品SPEC，工程SPEC，硬件SPEC，整车厂深入的控制着零部件的开发，对于它们来说自上而下的控制策略会保证整车开发的顺畅。国内大多数厂商人就在放羊阶段，找了一些要求，丢给国外的零部件厂商，然后等着样品测试。

第二个方面是成本，我们大致分为人力成本，公司管理成本，材料成本，测试成本，设计更改成本。
对于人力成本（设计）国内厂商肯定给的便宜，但是你能找到优秀的人才给你做东西么？很怀疑。对于人力成本（生产），这个还没优势就没天理了。
公司管理成本，这个国内厂商肯定是比较占优势的（低成本不代表就是有效率）。
材料成本，从芯片（几乎所有的芯片都得向国外买，国内的IC还不可能这么快到汽车等级）到外壳材料（这个材料的成本可以说是很低的），综合起来由于电子器件成本不可能与国外芯片商有战略合作机会，因此成本偏高。外壳成本偏低。
测试成本：国内不太重视这块，可以看作略低。
设计更改成本：由于没有经验肯定有try run，因此存在了巨大的更改成本。
因此综合的来看，国内厂商的成本优势不大。

第三个方面开发时间。国外的整车开发计划一般是5年左右，由于国内厂商竞争激烈（看看中国汽车产业布局图 和中国各家汽车集团和份额图 ，竞争能不激烈嘛！），所以一般时间压得很紧。如果没有完整成熟的团队，对于快速开发没有技术储备（又没有国外的技术支持），到处是磕磕绊绊的话，我想开发周期短也是一个巨大的问题。


第四个问题，国内汽车电子也要有国内自主品牌汽车开发的机会。看下图，引进车型达到80%。

F3由比亚迪自己包办，QQ电子化程度较低，因此你也要有足够的机会去做才行，国内厂商的引进车型的配件一般由原厂的供应商包办，允许一定的国产化（简单配件）。不存在重新开发的需求，对于国内厂商的自主品牌，由于销量有限，国内汽车电子企业即使做成项目也很难实现很大的盈利，汽车电子产品现在的利润持续下降，因此对于国内厂商是个巨大的挑战。