燕京东郊,启航超级工厂。
韩栋的红旗座驾,停在三号厂房西侧的货运通道入口。
他没有走正门,从货运通道的铁栅栏门进入,穿过一段没有暖气的钢结构连廊,推开三号厂房的侧门。
厂房内部灯火通明。
三号厂房是启航超级工厂最晚建成的单体建筑,去年十月才完成洁净度改造。
恒温恒湿系统将室内温度锁定在二十三摄氏度正负零点五度,湿度控制在四十五个百分点。
这套环控系统的核心部件全部是国产的,压缩机来自合肥通用机械研究院,温湿度传感器是启航自研。
韩栋进门的时候,倪光楠正站在厂房中央的一张不锈钢工作台前,弯着腰,用放大镜看一块刚从烧录机上取下来的FPGA芯片。
他身后站着四个年轻工程师,最大的三十一岁,最小的才二十四。
四个人都穿着白色防静电服,戴着乳胶手套,眼睛盯着倪光楠手里那块指甲盖大小的芯片。
“倪老。”韩栋走过去。
“韩总,这么早就过来了。”
倪光楠见韩栋过来,放下手上的芯片,迎了上去,其他几名启航员工也转过身面朝韩栋立正。
昨天晚上韩栋在办公室坐到凌晨两点,看完了袁珊发来的博途平台推送覆盖进度报告。
截至昨晚十一点,华夏境内已有超过九万台西门子S系列控制器完成了补丁下载。
数字还在上涨。
韩栋没有在办公室里等数字继续跳,他选择来工厂。
因为数字的另一头,是盘古控制器的量产进度。
一百台,三十天。
这是他给倪光楠定下的死线。
倪光楠连续工作了十一个小时,眼眶下面的皮肤发青。
“韩总,您过来看。”倪光楠把那块芯片放在显微镜载物台上,调好焦距,让开位置。
韩栋弯腰凑上去。
显微镜下的FPGA芯片表面,金线键合点排列整齐,焊球直径均匀。
这是启航天工芯片产线的产品,工艺制程不算先进,但胜在稳定。
“烧录呢?”韩栋问。
“烧录没问题。”倪光楠拿起旁边一叠打印纸,递给他。
“今天凌晨两点,完成了第一批三十二颗FPGA的门电路配置烧录和功能验证,全部一次通过。
玄武协议的物理层基带、梯形图硬件化执行引擎、PID调节模块,三大核心逻辑块的资源占用率百分之六十七,还有百分之三十三的冗余空间留给客户定制。”
韩栋翻了两页,数据整齐,没有废话。
“产能瓶颈不在芯片。”韩栋替他说出了后半句。
倪光楠看了他一眼,没有意外他能判断出这一点。
“对,不在芯片。”
倪光楠走到工作台另一端,拿起一块已经组装了一半的PCB板。
板子上密密麻麻的贴片元器件之间,有三个空焊盘位置格外显眼,用红色油漆笔画了圈。
“光耦隔离器。”倪光楠指着第一个空焊盘。
“盘古控制器有二十四路数字量输入,和十六路数字量输出,每一路都需要一颗高速光耦做电气隔离。
二十四加十六,四十颗。
一百台就是四千颗。”
韩栋听出了他的弦外之音。
“货不够。”
“东光电工厂的TLP521系列,上个月的报价是每颗一块二毛钱,交期两周。”倪光楠说。
“昨天下午我让采购打电话过去,对方说这个月的产能已经被南方几家电厂包了,最快排产要到十二月中旬。”
“深城的代理商手里有六千颗现货。”倪光楠的语气平淡。
“你担心的是依赖。”韩栋说。
倪光楠点了一下头。
“盘古控制器存在的意义是替代西门子,让华夏工厂摆脱对外部供应商的控制。
如果盘古的核心器件不由启航完全把控,我们不过是把一种依赖换成了另一种依赖。”
韩栋没有立刻回应。
他走到窗边,看着厂房外灰蒙蒙的天际线,十一月底的燕京,天亮得越来越晚。
“先用东光的。”韩栋转过身。
“全买,同时让东光电工厂把下个月的排产计划调整,优先保障启航的订单,东光那边谁在管销售?”
“副厂长姓贾,贾建国。”倪光楠回答。
“我今天下午给他打电话。”韩栋说。
“东光的性能参数达标吗?”
“达标。”倪光楠措辞谨慎。
“在恒温环境下,响应时间和传输延迟与东芝原装件差异在百分之三以内。
我用了四天时间做了对比测试,六十个样本,数据在这里。”
他从工作台下面的抽屉里,翻出一本蓝色封面的实验记录本,递给韩栋。
韩栋接过来,翻到测试数据页。
每一行都是倪光楠手写的,字迹工整,数据完整。
上升时间、下降时间、电流传输比、绝缘电压,每个参数后面都标注了东光国产件和东芝进口件的对比值。
韩栋注意到一个细节。
倪光楠在每组数据后面都用铅笔画了一个小小的对勾或者叉号。
对勾表示国产件达标,叉号表示超差。
六十组数据,五十七个对勾,三个叉号。
“三颗超差的,是哪个参数?”韩栋问。
“电流传输比的批次一致性。”倪光楠说。
“标称值百分之百,东光的有三颗超出了正负百分之十二。
不影响数字量通断判断,但如果有客户用它做模拟量隔离传输,就会引入额外误差。”
韩栋合上记录本。
“盘古的模拟量通道用的不是光耦隔离。”韩栋确认了一个技术细节。
“对,模拟量通道用的是磁隔离方案。”
倪光楠说到这里,停顿了一下。“这是第二个瓶颈。”
韩栋等着他说下去。
“磁隔离双向I2C总线隔离器,盘古的四路模拟量输入模块,每路需要一颗,一百台就是四百颗。”
倪光楠的声音沉下去。
韩栋不说话了。
四个年轻工程师站在远处,不敢靠近,但耳朵都竖着。
时间够,但没有余量。
“先装三十台。”韩栋做出决定。
“库存的一百二十颗今天上午全部出库,进入I/O扩展模块组装线。
芯片烧录线和成品标定线同步启动,三条线并行推进,中间不等不靠。”
倪光楠没有反对,他早就做好了这个准备。
韩栋走到厂房东侧,那里是倪光楠规划的三条产线布局区域。
第一条线最简洁,只有两台设备:
一台FPGA专用烧录器和一台自动光学检测仪。
烧录器连接着一台终端,屏幕上滚动着十六进制配置码。
这条线的任务是把玄武协议的全部底层逻辑,灌进FPGA芯片的门电路阵列里,然后用光学检测仪核查键合线和焊点质量。
产能不是问题。
一颗芯片的烧录时间是四分钟十七秒,加上检测和转运,每小时可以完成十二颗。
一百台盘古控制器需要三百颗FPGA芯片(每台三颗主控),总共需要二十五个小时。
两天一班就能全部烧完。
韩栋走过第一条线的时候,负责烧录的工程师小周,正在把第三十三颗芯片放进烧录器的插座里。
他动作很轻,力道刚好压下插座卡扣,没有多余动作。
“良率多少?”韩栋站在他身后问了一句。
小周眼睛盯着屏幕上的烧录进度条。
“截至目前三十二颗全部一次通过,良率百分之百。”
韩栋没有接话。
百分之百的良率在实验室环境下可以做到,但随着批量扩大,总会出现个别芯片的门电路存在先天缺陷,导致特定逻辑路径失效。
这种缺陷在功能验证中不一定能被发现,只有在极端工况下才会暴露。
他把这个念头记在脑子里,没有说出来,现在不是讨论可靠性增长试验的时候。
第二条线是I/O扩展模块组装线,六张不锈钢工作台一字排开,每张台面上配备了一台手动贴片焊接工位、一把防静电电烙铁、一台体视显微镜和一套完整的元器件料盒。
这条线的活儿最杂,也最吃人工。
盘古控制器的I/O扩展模块不是标准化的工业品,而是为了匹配不同客户设备的信号类型,设计了多种接口配置。
光耦隔离器、磁隔离芯片、端子排、LED指示灯、保险丝座,几十种元器件要按照BOM表一颗一颗焊上去。
倪光楠在这条线上安排了十二个人,两人一台,每台负责一种模块类型。
韩栋走到第三张工作台前,两个年轻女工正在焊接数字量输入模块。
左边那个负责放置元器件,右边那个负责焊接。
两人配合默契,一颗光耦隔离器从料盒取出到焊接完成,耗时不到四十秒。
韩栋蹲下来,平视焊点,焊锡饱满,没有虚焊和连锡。
“你们之前焊过什么?”韩栋问。
左边的女工抬头看了他一眼,认出是韩栋,手里的镊子停了一下。
“韩总,我们之前在二号厂房焊先行者高铁的信号调理板,干了八个月。”
“手感一样吗?”
“差不多。”女工想了想。
“就是这个光耦的引脚间距比高铁板子上的芯片窄一点,得注意别碰到旁边的焊盘。”
韩栋站起来,走向第三条线。
第三条线是整个量产流程的咽喉,成品整机标定线。
这条线只有两个工位,每个工位配备一台高精度数字万用表、一台函数信号发生器、一台十二位精度的数据采集卡和一套倪光楠亲手编写的自动标定软件。
标定的目的,是确保每一台出厂的盘古控制器,其模拟量输入输出通道的精度偏差,在全温域范围内不超过正负零点零五个百分点。
这个指标比西门子S-1500的出厂标定精度高了两倍。
倪光楠坚持这个标准,他的原话是:
“既然要替代,就不能只是一样好,必须好到让对方的用户拿着比完之后一个字都说不出来。”
韩栋走到标定工位前,发现两个工位都空着,设备通了电,但没有人在操作。
“标定线为什么没人?”韩栋回头问倪光楠。
倪光楠走过来,站在韩栋旁边。
他从工作台上拿起一块已经完成组装的盘古控制器成品,黑色铝合金外壳,体积只有西门子S-1500主控机架的五分之一。