黃 偉

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230022）

發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)效率研究與提升

黃 偉

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230022）

全面提升發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)效率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)高效試驗(yàn)開發(fā)是各發(fā)動機(jī)研發(fā)企業(yè)追求的目標(biāo)。文章通過對發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)流程進(jìn)行識別，對影響試驗(yàn)效率的重要工作環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，通過應(yīng)用發(fā)動機(jī)預(yù)備搭建、搭建工藝優(yōu)化、自動試驗(yàn)程序、臺架集中監(jiān)控、臺架管理系統(tǒng)、臺架運(yùn)行數(shù)據(jù)分析、臺架設(shè)備TPM管理、試驗(yàn)人員管理等手段，系統(tǒng)提升了臺架試驗(yàn)效率。

發(fā)動機(jī)臺架；試驗(yàn)效率；優(yōu)化；高效

在汽車發(fā)動機(jī)的開發(fā)過程中，由于影響因素復(fù)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(yàn)來驗(yàn)證。發(fā)動機(jī)的燃燒開發(fā)及臺架標(biāo)定、機(jī)械開發(fā)試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)等開發(fā)階段都依賴臺架試驗(yàn)來完成，因此，發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)非常重要。高效的發(fā)動機(jī)試驗(yàn)開發(fā)，除了要有先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)施設(shè)備和專業(yè)的技術(shù)人員，臺架試驗(yàn)效率也是重要的因素。

1 提升效率意義

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

2 提升效率途徑

影響發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)效率的具體因素有很多，我們從發(fā)動機(jī)臺架搭建，試驗(yàn)操作，臺架管理，設(shè)備管理，人員管理等主要方面進(jìn)行研究。

2.1 發(fā)動機(jī)臺架搭建

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

2.1.1 預(yù)備搭建

采用預(yù)備搭建方案，發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架采用通用型試驗(yàn)小車，發(fā)動機(jī)搭建在試驗(yàn)小車上，搭建人員在預(yù)備搭建區(qū)域可以提前將約80%搭建工作量完成。當(dāng)前臺架試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)發(fā)動機(jī)隨當(dāng)前試驗(yàn)小車撤出臺架，在另一輛試驗(yàn)小車上預(yù)備搭建完成的發(fā)動機(jī)立即進(jìn)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(jī)可迅速進(jìn)入試驗(yàn)狀態(tài)。預(yù)備搭建可以有效減少發(fā)動機(jī)在臺架內(nèi)的搭建工時(shí)。

預(yù)備搭建工作主要包括非標(biāo)件制作、發(fā)動機(jī)在試驗(yàn)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(jī)油，線束安裝，發(fā)動機(jī)其它附件的安裝。

圖1 發(fā)動機(jī)預(yù)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(yán)格按照《發(fā)動機(jī)臺架搭建作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)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(yàn)操作

應(yīng)用臺架自動試驗(yàn)程序，在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)臺架試驗(yàn)高效運(yùn)行。在試驗(yàn)臺架加載編制的試驗(yàn)程序，臺架通過程序自動運(yùn)行試驗(yàn)工況，減少人工操作。人工操作控制發(fā)動機(jī)所需工況速度相對較慢且長時(shí)間工作容易誤操作。例如試驗(yàn)人員手動完成一個(gè)萬有特性需3小時(shí)，自動試驗(yàn)程序可以在2.5小時(shí)內(nèi)完成，效率明顯提升。

2.3 臺架管理

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

2.3.1 臺架管理系統(tǒng)的應(yīng)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(wù)器可對臺架參數(shù)和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行集中存儲，對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)備份，避免數(shù)據(jù)丟失。臺架、服務(wù)器和試驗(yàn)工程師辦公電腦互聯(lián)，通過服務(wù)器，可以將試驗(yàn)計(jì)劃、試驗(yàn)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)處理、試驗(yàn)報(bào)告等工作量從臺架轉(zhuǎn)移到試驗(yàn)工程師辦公室，從而從分利用臺架資源，提高試驗(yàn)效率。

（2）臺架管理系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制功能，遠(yuǎn)程用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問試驗(yàn)數(shù)據(jù)，工程師可以查看試驗(yàn)運(yùn)行狀態(tài)，可以在線對進(jìn)行中的試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。

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

2.3.2 臺架集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)處于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，可以通過集中監(jiān)控設(shè)備將所有正常運(yùn)轉(zhuǎn)臺架監(jiān)控起來，解決試驗(yàn)人員分散在臺架監(jiān)控問題。臺架集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)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?cái)z像頭和操作臺組成。整個(gè)系統(tǒng)包括三套軟件：大屏控制軟件、球機(jī)控制系統(tǒng)和臺架遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。大屏控制軟件的主要功能是讓設(shè)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(yīng)用于發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控。球機(jī)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(jī)運(yùn)行圖像。臺架遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是通過IP地址來控制臺架操作界面，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

圖2 臺架集中監(jiān)控

2.3.3 臺架運(yùn)行效率管理

圖3 臺架設(shè)備運(yùn)行月報(bào)

對臺架運(yùn)行時(shí)間做統(tǒng)計(jì)分析，可以幫助提升臺架工作各環(huán)節(jié)的計(jì)劃、協(xié)調(diào)、操作等管理能力，提高臺架運(yùn)行效率。試驗(yàn)人員需每天統(tǒng)計(jì)所負(fù)責(zé)臺架的運(yùn)行時(shí)間，匯總形成月報(bào)，為提升臺架管理能力提供參考。臺架運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)包含計(jì)劃運(yùn)行時(shí)間，有效工作時(shí)間，操作損失時(shí)間，管理損失時(shí)間，發(fā)動機(jī)故障時(shí)間，設(shè)備故障時(shí)間，無試驗(yàn)需求等等。

2.4 設(shè)備管理

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

設(shè)備管理可以應(yīng)用“TPM”管理方法。在發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)?zāi)K建立一支 TPM 推行工作組，組長由設(shè)備管理員擔(dān)任，保障TPM工作的開展。具體工作有建立臺架設(shè)備TPM臺賬；編制臺架設(shè)備安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書；臺架設(shè)備操作人員必須通過設(shè)備操作培訓(xùn)考核，持證上崗；臺架設(shè)備點(diǎn)檢、日常保養(yǎng)；臺架現(xiàn)場5S；嚴(yán)格執(zhí)行一、二級維保工作計(jì)劃；編制臺架設(shè)備健康手冊；提前預(yù)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(shè)備管理水平。

2.5 人員管理

通過合理的人員管理手段，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)人員工作效率的提升。人崗匹配，試驗(yàn)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(gè)人的作用；績效管理，對試驗(yàn)人員進(jìn)行行為控制和評價(jià)；改善試驗(yàn)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(biāo)，打造團(tuán)隊(duì)精神；組織發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)故障案例培訓(xùn)，提升試驗(yàn)人員解決實(shí)際問題的能力。

3 結(jié)束語

發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，涉及到工藝、操作、設(shè)備、管理等方面，發(fā)動機(jī)試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)需要做好試驗(yàn)流程中各項(xiàng)工作并不斷優(yōu)化，同時(shí)應(yīng)用先進(jìn)的管理工具和方法，才能高效完成發(fā)動機(jī)試驗(yàn)開發(fā)任務(wù)。

[1] 陳家瑞.汽車構(gòu)造（第3版）.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2009.

[2] 黃海燕.汽車發(fā)動機(jī)試驗(yàn)學(xué)教程（第 2版）.北京:清華大學(xué)出版社.2016.

[3] 楊新剛.圖標(biāo)解精益全面生產(chǎn)維護(hù)TPM推進(jìn)實(shí)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(xué)士，助理工程師，主要從事發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)工作。