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MES在汽車制造中的應用—安燈呼叫

  安燈,又叫按燈、暗燈、ANDON,是一種在汽車廠廣泛應用的系統,當生產現場出現異常時,能夠通過拉繩、按鈕等方式及時進行干預,并通過聲、光、屏等方式及時通知責任人員予以解決。

    安燈體現了2個管理思想:

    1)質量優先,不惜以急停為代價,暴露并及時解決生產現場問題。

    2)裝配作業優先,質量工程師、設備工程師、工藝工程師、物流配送人員都是輔助人員,因為裝配線的效率決定了工廠的整體效率。

    下文介紹安燈系統的幾個關鍵要素。

速威安燈報警系統(ANDON)


    1.呼叫

    安燈按照呼叫類型區分,可分為質量呼叫、物料呼叫、設備呼叫、線體呼叫。

    質量呼叫是指當現場出現質量問題,或者工人面臨無法解決的問題時,工人通過拉繩或按鈕人工觸發的呼叫。呼叫的發起方為裝配工人,接收方為班組長和質量工程師。

    物料呼叫是指工人發現物料短缺時,通過物料按鈕發起的呼叫。呼叫的發起方為裝配工人,接收方為物流配送人員。通常每個按鈕對應一個物料,并且呼叫信息和物流執行系統集成。

    設備呼叫是指設備出現報警或故障時,通過設備控制器自動觸發的呼叫。呼叫的發起方為設備PLC,接收方為設備工程師。

    線體呼叫是指輸送線出現異常時(如急停、故障、缺車、阻塞),通過線體控制器自動觸發的呼叫。呼叫的發起方是線體PLC,接收方為班組長和設備工程師。

    2.通知

    安燈提供聲、光、屏等多種形式的通知。

    通常我們會在生產線的作業工位上安裝單色或三色的柱狀信號燈。單色燈通常為黃色,當出現呼叫時,輸出閃爍信號進行通知。三色燈通常為紅、黃、綠色,常用于關鍵工位如防錯工位,綠色代表正常,黃色代表報警,紅色代表故障。信號燈通常集成到PLC中,響應時間在100ms以內。

    由于汽車裝配車間設備較多、人員混雜,而設備工程師等通常采用巡線的機制,因此相關人員有時不能及時看到工位上的信號燈。因此,工廠會安裝聲音系統進行廣播通知。為了保障音質和音量,通常采用播放器+功放+音箱的形式組建聲音系統。而播放器也是集成到PLC的,響應時間在數秒以內,播放的聲音可以事先錄制成MP3。

    此外,車間還通常懸掛LCD/LED大屏,以圖文的形式進行通知。大屏尺寸可以從55寸到100多寸,以外接顯示器的形式連接到小型PC中。在小型PC安裝WINCC/FTVIEW/CIMPLICITY等SCADA軟件,可以顯示呼叫狀態、設備狀態、計劃產量、實際產量、緩存數量、車間布局等多種形式的信息。

    3.升級機制

    呼叫有通知、報警、故障等級別。

    通知級別如換班,呼叫時現場并無異常。

    報警級別如物料呼叫、設備報警、線體缺車、線體阻塞,呼叫時線體還在工作,不會馬上發生停線。

    故障級別如設備故障、線體故障、線體急停,呼叫時需要立即處理,否則線體馬上停止。

    而通見的拉繩呼叫,既可能是報警級別,也可能是故障級別,這里有一個升級機制。

    如在焊裝,拉繩拉下時呼叫是報警級別,如果10秒內沒有響應則升級為故障級別。

    而在總裝,由于采用輸送線,同一條線各個工位聯動,且各工位等距,因此會為每個工位定義70%停止位、90%停止位、100%停止位。拉繩拉下時,如果車輛還未到70%停止位,則呼叫是報警級別;如果車輛到達70%停止位時,呼叫還沒有響應則升級為故障級別;當車輛到達90%停止位時呼叫還沒有復位,輸送線開始停止。

    當呼叫升級時,聲、光、屏的通知形式也發生相應的變化。如三色燈在報警時閃黃燈,在故障時閃紅燈。

    4.停線管理

    在總裝車間,由于采用輸送線的形式,各個工位是相互關聯的。

    因此,如果某個工位的呼叫不能及時處理的話,業務上會要求停止整條生產線,這就要求安燈系統和輸送線PLC之間做集成。

    通常安燈系統會向輸送線PLC傳送停線指令和0%/70%/90%停止位信號。

    安燈系統有專用PLC,和輸送線PLC之間通過網絡耦合器或硬接線的形式進行通信。

    輸送線PLC接收到安燈PLC的信號后,會結合線體的狀態信號、安全信號,判斷在某個時刻是否應該讓線體停線,如果條件符合,則執行停線邏輯。

    5.班次管理

    通常我們會在安燈系統里配置班次進行管理,即使只有一個班次也是如此。

    這是因為每個班次都有很多關鍵指標,如計劃產量、實際產量、停線時間、呼叫時間等,這些指標是分配到班次上的,而且在每個班次開始時必須清零。而很多指標是從線體PLC中采集的,因此安燈系統必須將換班信號輸出給線體PLC。

    此外,當換班時,安燈系統還可以通過閃爍柱燈、播放音樂等方式提醒工人和生產管理人員。

 


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