發(fā)動機臺架試驗效率研究與提升

黃 偉

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230022）

發(fā)動機臺架試驗效率研究與提升

黃 偉

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230022）

全面提升發(fā)動機臺架試驗效率，實現(xiàn)發(fā)動機高效試驗開發(fā)是各發(fā)動機研發(fā)企業(yè)追求的目標。文章通過對發(fā)動機臺架試驗流程進行識別，對影響試驗效率的重要工作環(huán)節(jié)進行分析，通過應用發(fā)動機預備搭建、搭建工藝優(yōu)化、自動試驗程序、臺架集中監(jiān)控、臺架管理系統(tǒng)、臺架運行數(shù)據(jù)分析、臺架設備TPM管理、試驗人員管理等手段，系統(tǒng)提升了臺架試驗效率。

發(fā)動機臺架；試驗效率；優(yōu)化；高效

在汽車發(fā)動機的開發(fā)過程中，由于影響因素復雜，只靠模擬分析很難獲得精確的結(jié)果，必須通過臺架試驗來驗證。發(fā)動機的燃燒開發(fā)及臺架標定、機械開發(fā)試驗、耐久試驗、可靠性試驗等開發(fā)階段都依賴臺架試驗來完成，因此，發(fā)動機臺架試驗非常重要。高效的發(fā)動機試驗開發(fā)，除了要有先進的試驗設施設備和專業(yè)的技術人員，臺架試驗效率也是重要的因素。

1 提升效率意義

發(fā)動機臺架試驗涉及的內(nèi)容較多，試驗效率會受到試驗各個工作環(huán)節(jié)的影響，包括發(fā)動機臺架搭建，臺架試驗方法，臺架管理水平，臺架測試設備的狀態(tài)，人員工作狀態(tài)等等。優(yōu)化試驗各環(huán)節(jié)工作，將會提升發(fā)動機臺架試驗整體效率，對縮短發(fā)動機開發(fā)周期有積極的作用。

2 提升效率途徑

影響發(fā)動機臺架試驗效率的具體因素有很多，我們從發(fā)動機臺架搭建，試驗操作，臺架管理，設備管理，人員管理等主要方面進行研究。

2.1 發(fā)動機臺架搭建

發(fā)動機臺架搭建時間在發(fā)動機臺架有效工作時間中所占比例較大，所以縮短發(fā)動機在臺架內(nèi)的搭建工時，減少搭建工作對臺架有效工作時間的占用，可以提高臺架效率。

2.1.1 預備搭建

采用預備搭建方案，發(fā)動機試驗臺架采用通用型試驗小車，發(fā)動機搭建在試驗小車上，搭建人員在預備搭建區(qū)域可以提前將約80%搭建工作量完成。當前臺架試驗結(jié)束后，試驗發(fā)動機隨當前試驗小車撤出臺架，在另一輛試驗小車上預備搭建完成的發(fā)動機立即進入臺架，搭建人員在臺架內(nèi)將剩下約20%搭建工作量完成，發(fā)動機可迅速進入試驗狀態(tài)。預備搭建可以有效減少發(fā)動機在臺架內(nèi)的搭建工時。

預備搭建工作主要包括非標件制作、發(fā)動機在試驗小車上安裝固定、對中檢查，傳感器的布置安裝，水管和燃油管的安裝，加注機油，線束安裝，發(fā)動機其它附件的安裝。

圖1 發(fā)動機預備搭建

2.1.2 搭建工藝優(yōu)化

臺架搭建人員在搭建過程中要嚴格按照《發(fā)動機臺架搭建作業(yè)標準》進行作業(yè)，在搭建工作過程中不斷總結(jié)方法、優(yōu)化工藝，降低搭建作業(yè)難度，提高效率。具體可采用柔性排氣連接管，多功能托盤，移動式搭建物料小車，各類管路和傳感器采用快插連接等方案。

2.2 試驗操作

應用臺架自動試驗程序，在技術層面實現(xiàn)臺架試驗高效運行。在試驗臺架加載編制的試驗程序，臺架通過程序自動運行試驗工況，減少人工操作。人工操作控制發(fā)動機所需工況速度相對較慢且長時間工作容易誤操作。例如試驗人員手動完成一個萬有特性需3小時，自動試驗程序可以在2.5小時內(nèi)完成，效率明顯提升。

2.3 臺架管理

通過一些技術和管理手段對臺架進行系統(tǒng)管理，優(yōu)化試驗資源，可以大幅提升臺架試驗工作效率。

2.3.1 臺架管理系統(tǒng)的應用

臺架管理系統(tǒng)（例如AVL公司的host系統(tǒng)）可以系統(tǒng)地提高臺架信息交互，協(xié)同效率。

（1）臺架管理系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)服務器可對臺架參數(shù)和試驗結(jié)果進行集中存儲，對比試驗數(shù)據(jù)，對試驗數(shù)據(jù)備份，避免數(shù)據(jù)丟失。臺架、服務器和試驗工程師辦公電腦互聯(lián)，通過服務器，可以將試驗計劃、試驗準備、數(shù)據(jù)處理、試驗報告等工作量從臺架轉(zhuǎn)移到試驗工程師辦公室，從而從分利用臺架資源，提高試驗效率。

（2）臺架管理系統(tǒng)具備遠程監(jiān)視和控制功能，遠程用戶可以通過網(wǎng)絡訪問試驗數(shù)據(jù)，工程師可以查看試驗運行狀態(tài)，可以在線對進行中的試驗進行優(yōu)化。

（3）臺架管理系統(tǒng)中試驗管理軟件可以有效管理試驗的所有相關數(shù)據(jù)，優(yōu)化試驗調(diào)整列表，包括總計劃和子計劃、臺架、試驗次序、設備和試驗所需條件的調(diào)整。使用試驗管理軟件至少可以提高臺架20%的利用率，大大提升試驗效率與質(zhì)量。

2.3.2 臺架集中監(jiān)控系統(tǒng)的應用

在發(fā)動機試驗處于穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的過程中，可以通過集中監(jiān)控設備將所有正常運轉(zhuǎn)臺架監(jiān)控起來，解決試驗人員分散在臺架監(jiān)控問題。臺架集中監(jiān)控系統(tǒng)的應用可以減少臺架人員配備，提高效率。

集中監(jiān)控系統(tǒng)主要組由監(jiān)控大屏、監(jiān)控攝像頭和操作臺組成。整個系統(tǒng)包括三套軟件：大屏控制軟件、球機控制系統(tǒng)和臺架遠程控制系統(tǒng)。大屏控制軟件的主要功能是讓設備采集過來的圖像顯示出來，具有圖像大小可任意切換的功能，主要應用于發(fā)動機運行參數(shù)監(jiān)控。球機控制系統(tǒng)主要有控制軟件和控制云臺組成，作用是切換、縮放所有臺架攝像頭，主要監(jiān)控發(fā)動機運行圖像。臺架遠程控制系統(tǒng)是通過IP地址來控制臺架操作界面，實現(xiàn)遠程控制。

圖2 臺架集中監(jiān)控

2.3.3 臺架運行效率管理

圖3 臺架設備運行月報

對臺架運行時間做統(tǒng)計分析，可以幫助提升臺架工作各環(huán)節(jié)的計劃、協(xié)調(diào)、操作等管理能力，提高臺架運行效率。試驗人員需每天統(tǒng)計所負責臺架的運行時間，匯總形成月報，為提升臺架管理能力提供參考。臺架運行時間統(tǒng)計包含計劃運行時間，有效工作時間，操作損失時間，管理損失時間，發(fā)動機故障時間，設備故障時間，無試驗需求等等。

2.4 設備管理

臺架設備正常工作是保證發(fā)動機試驗正常進行的基礎，設備利用效率間接反映發(fā)動機臺架試驗運行效率，所以設備管理非常重要。發(fā)動機臺架設備管理的目的是提高設備的可靠性、維修性，保持設備的精度和性能，使其經(jīng)常處于良好的技術狀態(tài)，提高臺架設備利用效率。

設備管理可以應用“TPM”管理方法。在發(fā)動機臺架試驗模塊建立一支 TPM 推行工作組，組長由設備管理員擔任，保障TPM工作的開展。具體工作有建立臺架設備TPM臺賬；編制臺架設備安全生產(chǎn)標準化作業(yè)指導書；臺架設備操作人員必須通過設備操作培訓考核，持證上崗；臺架設備點檢、日常保養(yǎng)；臺架現(xiàn)場5S；嚴格執(zhí)行一、二級維保工作計劃；編制臺架設備健康手冊；提前預備臺架維修備件等工作。采用“TPM”管理方法，能夠有效提升臺架設備管理水平。

2.5 人員管理

通過合理的人員管理手段，實現(xiàn)試驗人員工作效率的提升。人崗匹配，試驗人員分配的工作要適合他們的技能水平，才能充分發(fā)揮個人的作用；績效管理，對試驗人員進行行為控制和評價；改善試驗臺架工作環(huán)境，創(chuàng)造有活力的工作氛圍；建立明確共同的目標，打造團隊精神；組織發(fā)動機臺架試驗故障案例培訓，提升試驗人員解決實際問題的能力。

3 結(jié)束語

發(fā)動機臺架試驗是一項非常復雜的工作，涉及到工藝、操作、設備、管理等方面，發(fā)動機試驗團隊需要做好試驗流程中各項工作并不斷優(yōu)化，同時應用先進的管理工具和方法，才能高效完成發(fā)動機試驗開發(fā)任務。

[1] 陳家瑞.汽車構造（第3版）.北京:機械工業(yè)出版社.2009.

[2] 黃海燕.汽車發(fā)動機試驗學教程（第 2版）.北京:清華大學出版社.2016.

[3] 楊新剛.圖標解精益全面生產(chǎn)維護TPM推進實戰(zhàn)（第1版）.北京:東方出版社.2014.

Research and Improvement of Engine bench test efficiency

Huang Wei
（Technical Center, Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230022）

It is the goal of every engine research and development enterprise to improve the efficiency of engine bench test and realize the high efficiency test development of engine. In this paper, through the identification of the engine bench test process, on the important aspects of the work effect of test efficiency is analyzed, through the application of the engine ready to build, build process optimization, automatic test program, centralized monitoring platform bench, bench management system, data analysis platform operation, bench equipment TPM management, Personnel management, enhance the test efficiency.

Engine bench; Test efficiency; Optimization; Efficient

U467.1

A

1671-7988 (2017)21-142-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.21.047

CLC NO.: U467.1

A

1671-7988 (2017)21-142-03

黃偉，（1986-），學士，助理工程師，主要從事發(fā)動機臺架試驗工作。