当柴油发电机组(发电机组)的生产势头超过测试能力时,制造商一方面会发现订单充足,但另一方面又可能面临发货延迟和收入推迟的情况。
发电机组测试间的内部视图,包括柴油燃料滑橇、局部控制面板和可调节的发动机排气臂。对于一家全球重型设备制造商而言,随着发电机组产量激增超出其生产线末端测试基础设施的极限,这种紧张局势变得尤为尖锐。
该解决方案并非传统意义上的权宜之计,而是一项精心设计的模块化干预措施,既能立即提升产能,又能与公司的长期扩张计划保持一致。
该项目的核心是 ACS,它是该制造商的长期合作伙伴,双方拥有超过二十年的共同运营历史。
ACS 已经参与了校园的大规模扩建,计划在第二年增加永久性测试单元,因此被要求在很短的时间内提供更直接的帮助,增加有意义的测试吞吐量。
ACS项目交付总监鲍勃·罗斯表示:“我们讨论了解决问题的各种方案,并达成共识,首要任务是不能损害安全性、数据完整性或未来的灵活性。与此同时,方案必须迅速到位。”
至关重要的是,该解决方案必须在不中断当前生产的情况下投入使用。
积压工作及其后果
主控台配备了PLC面板和高速数据采集机架,用于实时发动机诊断。由于公司现有的测试单元已全部投入使用,未经测试的发电机开始积压,这不可避免地占用了营运资金,延迟了向客户的交付,并给试图在承诺和现实之间取得平衡的销售团队带来了压力。
虽然长期的设施扩建最终可以解决这个问题,但其交付时间表与市场的紧迫性不符,因此 ACS 的任务是设计、制造和安装一个可以快速部署、以工业规模运行并与现有流程无缝集成的临时解决方案。
模块化思维
ACS 没有将这项任务视为短期权宜之计,而是将其视为一个成熟的工程项目,并以模块化为核心。
罗斯说:“作为一个团队,我们从未将解决方案视为临时的‘权宜之计’。我们面临的挑战是如何创造出既能解决燃眉之急,又能在永久性基础设施建成后仍然具有价值的方案?”
ACS团队开发了一套独立的发电机组测试装置,能够处理功率从1300马力到5300马力的发动机。该系统大部分部件在异地制造,并迅速安装在距离主校区约两小时车程的备用设施中。
选择这个地点是经过深思熟虑的。“它既能提供足够的空间、起重机的使用权限和物流灵活性,又不会让测试地点离生产区太远,”罗斯解释道。
该模块化系统还被设计成位于现场现有 35 吨桥式起重机的作业范围内,从而无需新的重型起重基础设施即可安全高效地处理测试单元。
在生产单元内部,关键系统经过精心设计,以确保最佳的生产效率和可重复性。用于柴油燃料供应、发动机缸套冷却水和后冷却器冷却水系统的模块化撬装设备已预先组装,以最大限度地减少现场安装时间。
发电机组测试单元全景图,图中显示了集成式夹层和用于热管理的夹套水系统。罗斯说:“现场节省的每一小时都至关重要。预制构件使我们能够在不增加风险的情况下控制质量并按时完成工期。”
隔音罩有效控制了噪声排放,而集成的冷水、通风和温度控制系统则确保了各种发电机组配置下测试条件的一致性。可调节的排气系统进一步增强了灵活性。
快速建设,不中断施工
工期紧张使得施工管理至关重要。虽然预制构件减少了现场施工量,但一旦模块开始运抵现场,精准的协调就显得尤为重要。
罗斯表示:“大宗货物只有一条运输路线,所以排序至关重要。我们基本上必须在保证生产的前提下,同时建造一个测试设施。”
为了保持生产势头,ACS 安排了周末轮班,并协调多个工种并行作业。
外部工程,包括安装新的双层柴油储罐和重新铺设进场道路,与内部整合活动同时进行。
一名技术人员正在监控电池储能系统(BESS)。该设施采用精确的控制逻辑,确保存储的能量与电厂电网之间无缝切换。即使是与长周期设备相关的采购挑战,也通过早期规划和与供应商的密切协调得到缓解,从而确保达到调试目标。
最终建成了一个复杂的测试单元,并将干扰降到了最低——这一成果既体现了 ACS 团队的技术准备,也体现了他们对客户运营节奏的深刻理解。
数据、自动化和操作员信心
如果测试变得更加复杂或更容易出错,单靠提高吞吐量无法解决制造商的问题。因此,过程控制和数据采集发挥了决定性作用。
该模块化测试系统由ACS 的开源控制软件 Acselerant™驱动,为所有发电机组变体提供单一的操作界面。
“在产品种类繁多的环境中,自动化至关重要,”罗斯解释说。“该系统消除了不确定性,并确保每个单元都经过精确测试。”
设备连接后,操作员输入其识别码,系统会自动从客户数据库中检索正确的测试参数。这省去了人工核对的步骤,降低了配置错误的风险。
在每次测试运行期间,性能数据会根据定义的通过/失败标准持续监控,并在双屏设置上实时显示。
测试完成后,结果会自动上传到制造商的远程数据库。
罗斯说:“对于操作员来说,体验是一致且直观的;对于管理人员来说,他们可以确信更高的吞吐量并不意味着更低的数据质量。”
具有持久价值的过渡性解决方案
该装置包括一个专用PLC控制面板和一个RIO排气控制面板。顶部排气臂的设计能够承受满负荷测试期间的高热负荷。随着模块化测试单元的投入使用,制造商立即获得了所需的产能,可以清除其积压的未测试发电机组。
随着出货速度加快和客户承诺得到履行,生产计划的压力也随之减轻。
由于该系统采用模块化设计,并且很大程度上是独立的,因此随着永久测试单元的上线,它可以选择重新安置或重新部署。
从ACS的角度来看,该项目强化了长期合作伙伴关系的价值。对运营限制、安全标准和数据系统的熟悉,使得决策能够迅速而自信地做出。
对整个行业的启示
重型设备和发电行业的制造商们正在应对波动的需求模式,这个案例说明了产能观念的更广泛转变。
模块化预制系统不再仅仅被视为临时解决方案。如果设计得当,它们既能保证速度,又能兼顾稳健性;既能保证灵活性,又能兼顾集成性。
模块化发电机组测试单元为制造商赢得了时间,同时也证明了临时解决方案如何能够保护收入、加强客户关系并支持长期增长战略。
在瓶颈会迅速削弱强劲需求带来的好处的环境下,这种价值很难被忽视。
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本文由KHL内容工作室与ACS专家合作撰写。
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所有图片均由美国化学学会提供。
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