發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）

全面提升發動機臺架試驗效率，實現發動機高效試驗開發是各發動機研發企業追求的目標。文章通過對發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節進行分析，通過應用發動機預備搭建、搭建工藝優化、自動試驗程序、臺架集中監控、臺架管理系統、臺架運行數據分析、臺架設備TPM管理、試驗人員管理等手段，系統提升了臺架試驗效率。

發動機臺架；試驗效率；優化；高效

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

1 提升效率意義

發動機臺架試驗涉及的內容較多，試驗效率會受到試驗各個工作環節的影響，包括發動機臺架搭建，臺架試驗方法，臺架管理水平，臺架測試設備的狀態，人員工作狀態等等。優化試驗各環節工作，將會提升發動機臺架試驗整體效率，對縮短發動機開發周期有積極的作用。

2 提升效率途徑

影響發動機臺架試驗效率的具體因素有很多，我們從發動機臺架搭建，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 發動機臺架搭建

發動機臺架搭建時間在發動機臺架有效工作時間中所占比例較大，所以縮短發動機在臺架內的搭建工時，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，發動機試驗臺架采用通用型試驗小車，發動機搭建在試驗小車上，搭建人員在預備搭建區域可以提前將約80%搭建工作量完成。當前臺架試驗結束后，試驗發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動機立即進入臺架，搭建人員在臺架內將剩下約20%搭建工作量完成，發動機可迅速進入試驗狀態。預備搭建可以有效減少發動機在臺架內的搭建工時。

預備搭建工作主要包括非標件制作、發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，發動機其它附件的安裝。

圖1 發動機預備搭建

2.1.2 搭建工藝優化

臺架搭建人員在搭建過程中要嚴格按照《發動機臺架搭建作業標準》進行作業，在搭建工作過程中不斷總結方法、優化工藝，降低搭建作業難度，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管理，優化試驗資源，可以大幅提升臺架試驗工作效率。

2.3.1 臺架管理系統的應用

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

（1）臺架管理系統使用數據服務器可對臺架參數和試驗結果進行集中存儲，對比試驗數據，對試驗數據備份，避免數據丟失。臺架、服務器和試驗工程師辦公電腦互聯，通過服務器，可以將試驗計劃、試驗準備、數據處理、試驗報告等工作量從臺架轉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）臺架管理系統具備遠程監視和控制功能，遠程用戶可以通過網絡訪問試驗數據，工程師可以查看試驗運行狀態，可以在線對進行中的試驗進行優化。

（3）臺架管理系統中試驗管理軟件可以有效管理試驗的所有相關數據，優化試驗調整列表，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量。

2.3.2 臺架集中監控系統的應用

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

集中監控系統主要組由監控大屏、監控攝像頭和操作臺組成。整個系統包括三套軟件：大屏控制軟件、球機控制系統和臺架遠程控制系統。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，主要應用于發動機運行參數監控。球機控制系統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，主要監控發動機運行圖像。臺架遠程控制系統是通過IP地址來控制臺架操作界面，實現遠程控制。

圖2 臺架集中監控

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計分析，可以幫助提升臺架工作各環節的計劃、協調、操作等管理能力，提高臺架運行效率。試驗人員需每天統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動機試驗正常進行的基礎，設備利用效率間接反映發動機臺架試驗運行效率，所以設備管理非常重要。發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，使其經常處于良好的技術狀態，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標準化作業指導書；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；臺架現場5S；嚴格執行一、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境，創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 結束語

發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，發動機試驗團隊需要做好試驗流程中各項工作并不斷優化，同時應用先進的管理工具和方法，才能高效完成發動機試驗開發任務。

[1] 陳家瑞.汽車構造（第3版）.北京:機械工業出版社.2009.

[2] 黃海燕.汽車發動機試驗學教程（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維護TPM推進實戰（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，主要從事發動機臺架試驗工作。