業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)
-客戶對(duì)整車舒適性的要求不斷提高

成功關(guān)鍵
-專注于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的噪聲來(lái)源
-成立專門的NVH開發(fā)團(tuán)隊(duì)
-建立先進(jìn)的NVH試驗(yàn)室
-依托西門子LMS Virtual.Lab仿真軟件、LMS Test.Lab測(cè)試軟件及LMS SCADAS數(shù)據(jù)采集硬件，優(yōu)化柴油機(jī)性能

結(jié)果
-整體上，柴油機(jī)整機(jī)噪聲下降2~3 分貝，駕駛室內(nèi)噪聲下降1分貝，整車通過(guò)噪聲下降1.5分貝
-WP3柴油機(jī)品質(zhì)/舒適性達(dá)到進(jìn)口高端車水平
-WP4.1柴油機(jī)被行業(yè)內(nèi)稱為“最安靜的發(fā)動(dòng)機(jī)”

行業(yè)
汽車及交通運(yùn)輸

客戶主要業(yè)務(wù)
濰柴動(dòng)力股份有限公司主要業(yè)務(wù)涉及動(dòng)力總成（發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車橋）、整車整機(jī)、液壓控制和汽車零部件四大板塊。2015年位居中國(guó)企業(yè)500強(qiáng)第70位、中國(guó)機(jī)械500強(qiáng)第二位。

解決方案/服務(wù)
-LMS

客戶位置
濰坊, 山東省
中國(guó)

"濰柴動(dòng)力的目標(biāo)就是使發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)化、排放性能最優(yōu)化、可靠性最優(yōu)化、駕駛舒適性最優(yōu)化、動(dòng)力/性能最優(yōu)化。"
李 勤 博士

董事長(zhǎng)高級(jí)顧問(wèn)/技術(shù)規(guī)劃總監(jiān)

濰柴動(dòng)力股份有限公司

"NVH開發(fā)中，如何實(shí)現(xiàn)仿真、試驗(yàn)相結(jié)合，試驗(yàn)數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)的無(wú)縫連接至關(guān)重要，而這正是LMS NVH解決方案的最大優(yōu)勢(shì)，使得我們的NVH開發(fā)變得方便且高效。"
文 志永

技術(shù)中心NVH室負(fù)責(zé)人

濰柴動(dòng)力股份有限公司

"隨著濰柴業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，我們會(huì)繼續(xù)與Siemens PLM Software的LMS NVH產(chǎn)品和支持團(tuán)隊(duì)更加緊密地合作，更好地支持柴油機(jī)產(chǎn)品的創(chuàng)新與升級(jí)。"
文 志永

技術(shù)中心NVH室負(fù)責(zé)人

濰柴動(dòng)力股份有限公司



預(yù)期要求越來(lái)越嚴(yán)苛
目前，全球市場(chǎng)和用戶對(duì)整車性能，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、舒適性等方面的要求都越來(lái)越高，同時(shí)，各個(gè)國(guó)家對(duì)環(huán)保和排放限值也越來(lái)越嚴(yán)苛。

憑借強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力，目前，濰柴動(dòng)力股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“濰柴動(dòng)力”）正在不斷努力滿足和超越市場(chǎng)預(yù)期和要求。

濰柴動(dòng)力股份有限公司董事長(zhǎng)高級(jí)顧問(wèn)/技術(shù)規(guī)劃總監(jiān)李勤博士說(shuō)：“濰柴動(dòng)力的目標(biāo)就是使發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)化、排放性能最優(yōu)化、可靠性最優(yōu)化、駕駛舒適性最優(yōu)化、動(dòng)力/性能最優(yōu)化。”

專注于發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化
發(fā)動(dòng)機(jī)作為車輛噪聲的主要來(lái)源，其NVH（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）性能開發(fā)工作的重要性和迫切性日益凸顯。為此，作為中國(guó)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的龍頭企業(yè)，濰柴動(dòng)力專門成立了NVH團(tuán)隊(duì)，建立了先進(jìn)的NVH試驗(yàn)室，依托LMS Virtual.Lab™仿真軟件、LMS Test.Lab™測(cè)試軟件及LMS SCADAS™數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對(duì)柴油機(jī)系列產(chǎn)品進(jìn)行NVH開發(fā)及優(yōu)化提升。這些LMS解決方案全部來(lái)自產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件專家Siemens PLM Software。



NVH開發(fā)一般包括仿真和試驗(yàn)分析兩大主要功能，其開發(fā)工作貫穿于柴油機(jī)的全生命周期，包括前期開發(fā)，后續(xù)市場(chǎng)維護(hù)、故障分析解決等。在不同的階段，NVH仿真工作及NVH試驗(yàn)工作功能不同，比如在設(shè)計(jì)布置階段，仿真工作保證高品質(zhì)的NVH 結(jié)構(gòu)方案，同時(shí)大大縮短設(shè)計(jì)周期；在產(chǎn)品開發(fā)階段，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了仿真結(jié)果及方案可行性，同時(shí)又反哺于仿真。

WP3柴油機(jī)——品質(zhì)卓越，降噪顯著
以WP3柴油機(jī)的NVH改進(jìn)提升項(xiàng)目為例，大致闡述濰柴動(dòng)力實(shí)現(xiàn)的顯著效益。從前期市場(chǎng)調(diào)研、概念設(shè)計(jì)、布置設(shè)計(jì)，后續(xù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)、樣機(jī)開發(fā)，直至后面的市場(chǎng)驗(yàn)證、批量生產(chǎn)、產(chǎn)品維護(hù)，整個(gè)開發(fā)過(guò)程中，濰柴動(dòng)力進(jìn)行了大量卓有成效的NVH仿真、測(cè)試分析工作。

在WP3柴油機(jī)改進(jìn)提升項(xiàng)目前期調(diào)研過(guò)程中，NVH工作以測(cè)試分析為主。針對(duì)WP3產(chǎn)品的市場(chǎng)定位，借助SCADAS數(shù)據(jù)采集設(shè)備及LMS Test.Lab測(cè)試分析平臺(tái)，工程師對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的NVH測(cè)試，這些數(shù)據(jù)為實(shí)現(xiàn)WP3新產(chǎn)品的開發(fā)目標(biāo)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)參考，同時(shí)也為后續(xù)WP3產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了基本信息。

確定了新型WP3的市場(chǎng)定位后，進(jìn)入概念設(shè)計(jì)階段，工程師以NVH仿真為主要手段。具體而言，團(tuán)隊(duì)利用AVL軟件和LMS Virtual.Lab軟件對(duì)整機(jī)的振動(dòng)和輻射噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)，前期競(jìng)品分析工作中得到的具有借鑒意義結(jié)構(gòu)將融入到概念設(shè)計(jì)階段，通過(guò)多輪次的仿真計(jì)算優(yōu)化，直至產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)平臺(tái)定型，最終確定優(yōu)秀的低振動(dòng)、低噪聲的設(shè)計(jì)方案。

隨后的布置設(shè)計(jì)階段同樣以仿真工作為主，針對(duì)各零部件及各系統(tǒng)的特點(diǎn)，利用LMS Virtual.Lab軟件對(duì)零件和總成的輻射噪聲進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的低噪聲。同時(shí)結(jié)合AVL軟件和LMS Virtual. Lab軟件，進(jìn)行活塞敲擊噪聲優(yōu)化、齒輪傳動(dòng)噪聲優(yōu)化以及軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)優(yōu)化等工作，從而確保了各零件、總成和系統(tǒng)的性能提升。

在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，再次進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提升NVH性能。

新型WP3柴油機(jī)試制完成進(jìn)入樣機(jī)開發(fā)階段，該階段以NVH試驗(yàn)分析工作為主導(dǎo)，NVH仿真工作協(xié)助。借助LMS Test.Lab測(cè)試分析平臺(tái)，開發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)從柴油機(jī)零部件到整機(jī)進(jìn)行了全面和詳細(xì)的NVH測(cè)試，如零部件模態(tài)測(cè)試、零部件振動(dòng)測(cè)試、零部件振動(dòng)疲勞、柴油機(jī)整機(jī)振動(dòng)測(cè)試、柴油機(jī)軸系扭振測(cè)試、柴油機(jī)整機(jī)噪聲測(cè)試、柴油機(jī)燃燒噪聲測(cè)試、柴油機(jī)聲品質(zhì)測(cè)試、聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析等。

在此階段，通過(guò)結(jié)合測(cè)試分析和仿真，所有的NVH問(wèn)題都將充分的暴露和解決。LMS Test.Lab的測(cè)試數(shù)據(jù)可以無(wú)縫傳遞給LMS Virtual.Lab進(jìn)行模型的修正和對(duì)標(biāo)，同時(shí)，LMS Virtual.Lab的仿真計(jì)算結(jié)果又可以非常方便地對(duì)測(cè)試方案進(jìn)行指導(dǎo)和設(shè)計(jì)，從而確保測(cè)試結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性。

新型WP3柴油機(jī)開發(fā)完成，整車的懸置系統(tǒng)匹配時(shí)，依舊由LMS NVH開發(fā)工具來(lái)完成。試驗(yàn)手段獲得動(dòng)力總成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及質(zhì)心位置，仿真手段獲得懸置位置、懸置角度及懸置軟墊剛度等參數(shù)。懸置匹配完成后，最終通過(guò)振動(dòng)測(cè)試來(lái)評(píng)價(jià)匹配是否成功。

“所有的這些工作，保證了新型WP3柴油機(jī)到達(dá)了很高的NVH水平——怠速噪聲76 dBA、標(biāo)況聲壓級(jí)95 dBA，全運(yùn)行工況具有良好的聲平順性和很低的振動(dòng)能量，”濰柴動(dòng)力股份有限公司技術(shù)中心NVH室負(fù)責(zé)人文志永先生自豪地說(shuō)。整車匹配完成后，駕駛室內(nèi)噪聲低于52 dBA，達(dá)到進(jìn)口高端車水平。

在WP3柴油機(jī)產(chǎn)品投放市場(chǎng)后，NVH工作同樣伴隨其中，開發(fā)團(tuán)隊(duì)密切關(guān)注著產(chǎn)品投放市場(chǎng)后的任何改進(jìn)機(jī)會(huì)，根據(jù)客戶反饋及時(shí)進(jìn)行NVH性能優(yōu)化。

WP4.1——行業(yè)內(nèi)最安靜的發(fā)動(dòng)機(jī)
基于相同的開發(fā)方法和流程，借助LMS Virtual. Lab仿真軟件、LMS Test.Lab測(cè)試軟件及LMS SCADAS采集硬件等工具，濰柴動(dòng)力NVH開發(fā)團(tuán)隊(duì)在WP4.1的NVH提升項(xiàng)目中也取得了非常優(yōu)異的成果。

WP4.1是在濰柴動(dòng)力4105柴油機(jī)基礎(chǔ)上研發(fā)的優(yōu)化提升產(chǎn)品，在研發(fā)過(guò)程中，開發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)柴油機(jī)傳動(dòng)系、配附件、缸內(nèi)燃燒等開展了一系列降噪工作，如高精齒輪使用、增壓器BPF噪聲抑制、預(yù)噴標(biāo)定降低燃燒噪聲、隔聲罩使用等，最終使得柴油機(jī)整機(jī)噪聲下降2~3分貝，駕駛室內(nèi)噪聲下降1分貝，整車通過(guò)噪聲下降1.5分貝。“經(jīng)過(guò)我們團(tuán)隊(duì)的辛勤努力，在LMS解決方案的幫助下，WP4.1柴油機(jī)最終達(dá)到了非常好的NVH性能，被業(yè)內(nèi)稱為‘最安靜的發(fā)動(dòng)機(jī)’。”文志永先生高興地說(shuō)道。

WP4.1降噪項(xiàng)目的成功凝聚著濰柴動(dòng)力NVH團(tuán)隊(duì)的智識(shí)和汗水，也離不開Siemens PLM Software NVH解決方案的強(qiáng)有力的支持及其他部門的鼎力相助。NVH開發(fā)過(guò)程中，濰柴動(dòng)力積累了大量寶貴的最佳實(shí)踐和降噪優(yōu)化措施，可以直接被其他產(chǎn)品借用。

數(shù)據(jù)的無(wú)縫連接至關(guān)重要
“NVH開發(fā)中，如何實(shí)現(xiàn)仿真、試驗(yàn)相結(jié)合，試驗(yàn)數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)的無(wú)縫連接至關(guān)重要，而這正是LMS NVH解決方案的最大優(yōu)勢(shì)，使得我們的NVH開發(fā)變得方便且高效。特別是LMS Test.Lab測(cè)試分析軟件，可以完成零部件振動(dòng)評(píng)估、疲勞考核、聲頻分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化；柴油機(jī)整機(jī)可以進(jìn)行振動(dòng)、噪聲、扭振測(cè)試、聲強(qiáng)測(cè)試、聲源貢獻(xiàn)量分析、動(dòng)力總成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試、整車懸置系統(tǒng)TPA、整車加速通過(guò)噪聲測(cè)試等。不僅如此，Siemens PLM Software解決方案還可以進(jìn)行整車匹配、整車試驗(yàn)、評(píng)估等工作。”文志永先生說(shuō)。

“此外，LMS Test.Lab軟件多數(shù)應(yīng)用模塊兼容性強(qiáng)……可處理大部分其它軟件采集的振動(dòng)噪聲數(shù)據(jù)，方便了用戶數(shù)據(jù)采集，和后期數(shù)據(jù)分析。人機(jī)交互界面比較通俗易懂，便于快速提取數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)分析效率。聲學(xué)模塊擁有國(guó)際主流數(shù)據(jù)處理評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，方便了用戶的數(shù)據(jù)對(duì)比。”文志永先生補(bǔ)充道。

Siemens PLM Software功不可沒(méi)
濰柴動(dòng)力的NVH團(tuán)隊(duì)還一致表示，最難能可貴的是Siemens PLM Software強(qiáng)大的LMS NVH專家團(tuán)隊(duì)，可以隨時(shí)為濰柴動(dòng)力提供技術(shù)支持，如項(xiàng)目咨詢、減振降噪方案設(shè)計(jì)優(yōu)化、故障診斷分析等。與此同時(shí)，及時(shí)的先進(jìn)測(cè)試及仿真技術(shù)宣講培訓(xùn)，也大大提高了濰柴動(dòng)力NVH工程師的技術(shù)能力。

文志永先生最后表示：“隨著濰柴業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，我們會(huì)繼續(xù)與Siemens PLM Software的LMS NVH產(chǎn)品和支持團(tuán)隊(duì)更加緊密地合作，更好地支持柴油機(jī)產(chǎn)品的創(chuàng)新與升級(jí)。”