发动机台架试验效率研究与提升

黄 伟

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230022）

发动机台架试验效率研究与提升

黄 伟

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230022）

全面提升发动机台架试验效率，实现发动机高效试验开发是各发动机研发企业追求的目标。文章通过对发动机台架试验流程进行识别，对影响试验效率的重要工作环节进行分析，通过应用发动机预备搭建、搭建工艺优化、自动试验程序、台架集中监控、台架管理系统、台架运行数据分析、台架设备TPM管理、试验人员管理等手段，系统提升了台架试验效率。

发动机台架；试验效率；优化；高效

在汽车发动机的开发过程中，由于影响因素复杂，只靠模拟分析很难获得精确的结果，必须通过台架试验来验证。发动机的燃烧开发及台架标定、机械开发试验、耐久试验、可靠性试验等开发阶段都依赖台架试验来完成，因此，发动机台架试验非常重要。高效的发动机试验开发，除了要有先进的试验设施设备和专业的技术人员，台架试验效率也是重要的因素。

1 提升效率意义

发动机台架试验涉及的内容较多，试验效率会受到试验各个工作环节的影响，包括发动机台架搭建，台架试验方法，台架管理水平，台架测试设备的状态，人员工作状态等等。优化试验各环节工作，将会提升发动机台架试验整体效率，对缩短发动机开发周期有积极的作用。

2 提升效率途径

影响发动机台架试验效率的具体因素有很多，我们从发动机台架搭建，试验操作，台架管理，设备管理，人员管理等主要方面进行研究。

2.1 发动机台架搭建

发动机台架搭建时间在发动机台架有效工作时间中所占比例较大，所以缩短发动机在台架内的搭建工时，减少搭建工作对台架有效工作时间的占用，可以提高台架效率。

2.1.1 预备搭建

采用预备搭建方案，发动机试验台架采用通用型试验小车，发动机搭建在试验小车上，搭建人员在预备搭建区域可以提前将约80%搭建工作量完成。当前台架试验结束后，试验发动机随当前试验小车撤出台架，在另一辆试验小车上预备搭建完成的发动机立即进入台架，搭建人员在台架内将剩下约20%搭建工作量完成，发动机可迅速进入试验状态。预备搭建可以有效减少发动机在台架内的搭建工时。

预备搭建工作主要包括非标件制作、发动机在试验小车上安装固定、对中检查，传感器的布置安装，水管和燃油管的安装，加注机油，线束安装，发动机其它附件的安装。

图1 发动机预备搭建

2.1.2 搭建工艺优化

台架搭建人员在搭建过程中要严格按照《发动机台架搭建作业标准》进行作业，在搭建工作过程中不断总结方法、优化工艺，降低搭建作业难度，提高效率。具体可采用柔性排气连接管，多功能托盘，移动式搭建物料小车，各类管路和传感器采用快插连接等方案。

2.2 试验操作

应用台架自动试验程序，在技术层面实现台架试验高效运行。在试验台架加载编制的试验程序，台架通过程序自动运行试验工况，减少人工操作。人工操作控制发动机所需工况速度相对较慢且长时间工作容易误操作。例如试验人员手动完成一个万有特性需3小时，自动试验程序可以在2.5小时内完成，效率明显提升。

2.3 台架管理

通过一些技术和管理手段对台架进行系统管理，优化试验资源，可以大幅提升台架试验工作效率。

2.3.1 台架管理系统的应用

台架管理系统（例如AVL公司的host系统）可以系统地提高台架信息交互，协同效率。

（1）台架管理系统使用数据服务器可对台架参数和试验结果进行集中存储，对比试验数据，对试验数据备份，避免数据丢失。台架、服务器和试验工程师办公电脑互联，通过服务器，可以将试验计划、试验准备、数据处理、试验报告等工作量从台架转移到试验工程师办公室，从而从分利用台架资源，提高试验效率。

（2）台架管理系统具备远程监视和控制功能，远程用户可以通过网络访问试验数据，工程师可以查看试验运行状态，可以在线对进行中的试验进行优化。

（3）台架管理系统中试验管理软件可以有效管理试验的所有相关数据，优化试验调整列表，包括总计划和子计划、台架、试验次序、设备和试验所需条件的调整。使用试验管理软件至少可以提高台架20%的利用率，大大提升试验效率与质量。

2.3.2 台架集中监控系统的应用

在发动机试验处于稳定运转的过程中，可以通过集中监控设备将所有正常运转台架监控起来，解决试验人员分散在台架监控问题。台架集中监控系统的应用可以减少台架人员配备，提高效率。

集中监控系统主要组由监控大屏、监控摄像头和操作台组成。整个系统包括三套软件：大屏控制软件、球机控制系统和台架远程控制系统。大屏控制软件的主要功能是让设备采集过来的图像显示出来，具有图像大小可任意切换的功能，主要应用于发动机运行参数监控。球机控制系统主要有控制软件和控制云台组成，作用是切换、缩放所有台架摄像头，主要监控发动机运行图像。台架远程控制系统是通过IP地址来控制台架操作界面，实现远程控制。

图2 台架集中监控

2.3.3 台架运行效率管理

图3 台架设备运行月报

对台架运行时间做统计分析，可以帮助提升台架工作各环节的计划、协调、操作等管理能力，提高台架运行效率。试验人员需每天统计所负责台架的运行时间，汇总形成月报，为提升台架管理能力提供参考。台架运行时间统计包含计划运行时间，有效工作时间，操作损失时间，管理损失时间，发动机故障时间，设备故障时间，无试验需求等等。

2.4 设备管理

台架设备正常工作是保证发动机试验正常进行的基础，设备利用效率间接反映发动机台架试验运行效率，所以设备管理非常重要。发动机台架设备管理的目的是提高设备的可靠性、维修性，保持设备的精度和性能，使其经常处于良好的技术状态，提高台架设备利用效率。

设备管理可以应用“TPM”管理方法。在发动机台架试验模块建立一支 TPM 推行工作组，组长由设备管理员担任，保障TPM工作的开展。具体工作有建立台架设备TPM台账；编制台架设备安全生产标准化作业指导书；台架设备操作人员必须通过设备操作培训考核，持证上岗；台架设备点检、日常保养；台架现场5S；严格执行一、二级维保工作计划；编制台架设备健康手册；提前预备台架维修备件等工作。采用“TPM”管理方法，能够有效提升台架设备管理水平。

2.5 人员管理

通过合理的人员管理手段，实现试验人员工作效率的提升。人岗匹配，试验人员分配的工作要适合他们的技能水平，才能充分发挥个人的作用；绩效管理，对试验人员进行行为控制和评价；改善试验台架工作环境，创造有活力的工作氛围；建立明确共同的目标，打造团队精神；组织发动机台架试验故障案例培训，提升试验人员解决实际问题的能力。

3 结束语

发动机台架试验是一项非常复杂的工作，涉及到工艺、操作、设备、管理等方面，发动机试验团队需要做好试验流程中各项工作并不断优化，同时应用先进的管理工具和方法，才能高效完成发动机试验开发任务。

[1] 陈家瑞.汽车构造（第3版）.北京:机械工业出版社.2009.

[2] 黄海燕.汽车发动机试验学教程（第 2版）.北京:清华大学出版社.2016.

[3] 杨新刚.图标解精益全面生产维护TPM推进实战（第1版）.北京:东方出版社.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

黄伟，（1986-），学士，助理工程师，主要从事发动机台架试验工作。