汽车零部件环境试验过程管理与控制体系研究

房永剑　王春辉

摘 要：随着科学技术的进步，消费者对汽车零部件产品的功能、结构、使用寿命等方面的要求越来越高。环境试验作为贯穿于设计研发、产品生产的一种重要评价方法，是考察产品是否能够达到初始设计要求的重要方法，所以加强汽车零部件产品的环境试验能力是我国当前汽车制造企业质量控制工作的重要任务。环境试验的重点是对试验过程的管理与监控，而这个过程管理优劣，将会对产品质量产生直接的影响。本文主要从环境试验过程管理的角度，引入了试验样件合理排序的概念和试验区域分区管理的思路，结合运筹学和排队论，合理安排环境试验先后顺序，力求试验样件流转于试验室中的时间最短，并建立试验过程控制和管理体系，对环境试验室的管控计划具有一定的指导意义。

关键词：汽车零部件；环境试验；过程管理

中图分类号：U463 文献标识码：A

为了确保试验结果的科学公正，一般由独立第三方进行环境试验。第三方是指独立于汽车零部件生产者和使用者的机构，是专业进行环境适应性研究和环境试验的科研机构。为了保证试验的科学有序进行，试验室必须建立合理的环境试验管理体系，充分发挥第三方的作用，确保试验的顺利进行。目前大部分实验室的管理体系都存在着这样那样的缺陷，这既有管理体制的遗留问题，也有试验室自身的原因。所以必须首先从管理体制上着手进行改进，对试验员有计划地进行培训，和产品制造企业加强合作，使试验样件在环境试验开始到完成始终处于严密的监控之下。试验室必须独立完成汽车零部件样件的环境试验，从而验证样品的环境适应性，保证能够形成闭环的环境试验监控机制，做到试验情况随时观察、及时报告、当场分析。这样做，不仅能避免试验员从事烦琐而无序的试验操作与样件搬运流转工作，从而促使试验员将注意力尽量集中在样件自身的状态的以及性能指标上，同时也能保证及时做好试验记录工作，最终使该型号产品能够得到更加科学公正的评价。

为了对环境试验进行有效控制，试验室应尽可能进行分区管理。试验时根据试验要求的不同可能需要使用不同的环境模拟设备，试验过程中也会遇到许多突发情况。在这种情况下，试验人员往往会在试验室内进行样件的拆装或设备的故障处理。

那么如何保证在这种突发情况下的试验管理过程不会失控呢？怎样才能有效地对试验整体过程进行监控呢？对环境试验室进行分区管理可以有效地解决这些问题。试验室的分区管理是将整个试验区域按照功能要求，划分为待检样品放置区、检验样品试验区、试验样品调整区和检毕样品放置区。待检样品放置区是指试验样件在某项环境试验开始之前确认样品准备试验的区域。

试验样件检查后将有两种可能的情况：传递到检验样品试验区或者留在本区域进行调试或维修。检验样品试验区的试验完成后也分为两种情况：试验正常完成则流转到检毕样品放置区，有问题则流转到试验样品调整区。在调整区进行分析处理后，再传递回检查站。这种分区管理优势是当某项环境试验结束后，可以尽量减少设备空置时间，并为环境试验后样件的性能测试提供良好的准备工作区域，同时也可以加强对试验整体进度的控制。

环境试验监控的目标是及时处理试验过程中发生的偶发因素和不规则因素，一般分为对试验临时中断的处理和对试验样件失效的控制。样件在环境试验过程中，因为主、客不确定因素的存在，试验中断的出现一般可以分為两种情况：一种是试验设备或辅助设备的偶然故障导致的试验中断，另一种是由于样件自身出现故障而造成的试验中断。对试验中断主要也分为3种情况：误差允许内中断、低于模拟环境要求中断、超过模拟环境要求中断，各个不同的情况对应不同的解决方法。对误差允许内中断，因为中断期间试验条件处于允许偏差以内，中断消耗的时间应作为环境试验时间处理；对低于模拟环境要求中断，因为试验条件不满足允许误差范围，所以需要试验条件重新达到预设的试验要求开始恢复试验计时，直到按照计划完成试验大纲的试验时间；对超过模拟环境要求中断，马上停止试验并更换备用试验样件重新开始试验，如果超过模拟环境要求的情况对试验结果无影响或者对试验样件仅造成了可以恢复的失效，则可按低于模拟环境要求一样的解决方式处理。对温度交变试验、模拟振动试验等环境试验项目的试验员可以对偶发的试验中断可以有更多种方式选择，首先要区分中止的原因是由于试验设备或外围设备故障造成的还是由于试验试验样件自身造成的。在环境试验运行时，偶尔会遇到突发的停电、停水、试验设备故障等意外情况而造成试验中断。这时一般应该依照试验的不同类型进行分别处理：

（1）对于模拟温湿度环境的试验项目，如试验中断的时间较短（2小时以内），一般按照规定的误差允许内中断、低于模拟环境要求中断进行处理；如试验中断时间较长（超过2小时），则按照超过模拟环境要求中断处理。

（2）对于模拟振动、物理冲击等试验，试验中断的情况出现后应尽快检查试验样件，如确认样件未损坏且对继续试验没有影响则不必重新开始试验试验，中断前的试验时间计入总的试验时间；如试验样件出现损伤，则应修复试验样件或者更换备用样品后，重新开始试验。

（3）对于突发的试验中断情况，应按要求记录“试验中断情况报告”，并及时检查样品状态，在确认试验样件无损的情况下，变更设备继续进行试验。同时分析试验中断原因排查设备故障，设备和试验条件确认后重新对试验设备进行计量，保证试验的顺利进行。

试验样件在环境试验过程中出现损坏，是经常遇到的情况。对这种情况的处理，应严格按照试验的操作规程用新的试验样件重新进行试验或者修复样品后超过模拟环境要求中断处理。由于环境试验过程的一般要求连续试验，目前对这种情况处理的方式仍有异议。异议的焦点就在于若环境试验中试验样件出现损伤，那么暂停试验修复后是否还能够继续先前已经完成的试验项目。在样件的制造过程中，大部分样件细分后的组成模块都需要经历高、低温贮存或者冷热温度冲击等各种工况，所以按照本人的工作经验，即使试验样件进行了修复，只要所修复的个别器件或模块进行过出厂试验，都没有必要重复已完成的环境试验，直接继续进行后续试验和其他试验项目就可以了；反之，则先前所做试验放弃，所有的试验项目都应重新开始。endprint

试验室对试验进行监控的目的在于保证试验按照标准顺利进行。如何使试验的偶然意外情况能够得到及时有效的处理，从而保证环境试验的科学性与公正性，是试验全过程中应考虑的最主要问题。为了全面监控试验状况，最行之有效的方法就是建立“及时报告、马上分析和尽快处理系统”。对突发情况的报告和分析是环境试验的重中之重，这样才能够保证试验结果的准确性和及时系统地分析偶然状况，并及时运用纠偏措施来阻止或减少偶然状况的再次出现。

典型的偶然状况报告和纠正系统一般分为以下步骤：

（a）环境试验中随时观测监控。

（b）对所观测到的偶然状况随时记录，其中至少应包含以下内容：

（1）偶然状况发生的具体时间；

（2）偶然状况发生的具体位置；

（3）偶然状况发生的设备编号、名称、型号；

（4）观测到偶然状况的具体情况描述。

（c）核实偶然状况，即重新核查初次观测到的偶然状况。

（d）对突发的偶然状况进行分析，寻找出现这种状况的主要原因。

（e）为了预防再次出现此种情况，应确定改正措施并组织专业技术人员进行论证。

（f）如果需要测试系统进行重新测试和评审后，评价改正措施的有效性。

对环境试验控制的另一个重要方面是对试验计划的控制。试验计划的合理性是保证试验能否顺利进行的前提，特别是在环境试验设备利用率很高的情况下，大量的试验任务更需要科学合理的安排试驗计划。根据不同的试验标准对试验计划的安排最简便的是使用“横道图法”表示项目进度，应用直观广泛。对试验控制的最后一个环节是出具环境试验报告。该报告支持在试验大纲规定的环境条件下试验样件的失效分析和纠正措施。环境试验报告按内容能够简单分为单周期环境试验报告与全周期环境试验报告。单周期环境试验报告主要用于说明已经完成的某个周期的环境试验样品情况、试验特征参数和试验条件、阶段性试验描述、突发情况、临时处置措施等。全周期环境试验报告是描述试验样品在环境试验前、试验中和试验后的不同状态，是判断样品是否符合《试验大纲》中规定的环境适应性的依据。全周期环境试验报告包括以下内容：试验目的（如研发、鉴定等），样品描述、试验参数、试验时间以及试验中特殊条件的说明等。

参考文献

[1]汪应洛.系统工程[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2]潘双夏，高飞.批量用户化生产模式下的模块划分方法研究[J].机械工程学报，2003，39（7）：1-6.

[3]杨锦杰，冉学臣.梅现均温度湿度振动综合环境试验系统现场校准装置研制[J].计测技术，2013，34（3）：10-11.

[4]李奇志.环境振动试验若干技术研巧[D].南京航空航天大学，2013.endprint