汽車生產(chǎn)線ANDON系統(tǒng)的應(yīng)用及設(shè)計

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汽車生產(chǎn)線ANDON系統(tǒng)的應(yīng)用及設(shè)計

何森

（一汽-大眾汽車有限公司佛山分公司，廣東 佛山 528000）

摘要：現(xiàn)代汽車制造業(yè)是需要多工藝、多物料、多工種的生產(chǎn)過程，要求對大規(guī)模復(fù)雜工藝進(jìn)行管理和控制。ANDON系統(tǒng)恰好能夠?qū)崿F(xiàn)對汽車生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀態(tài)、停工、質(zhì)量、物流、能耗等信息進(jìn)行有效傳遞和管理，并面向全生產(chǎn)線人員可視化。

關(guān)鍵詞：ANDON系統(tǒng)；PIB屏

ANDON系統(tǒng)是一套生產(chǎn)線綜合性信息管理和控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對汽車生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀態(tài)、停工、質(zhì)量、物流、能耗等信息進(jìn)行有效傳遞和管理。

PIB（Production Information Board）屏即生產(chǎn)信息板。

一、ANDON系統(tǒng)的功能應(yīng)用

ANDON系統(tǒng)由日本豐田汽車公司50年代的看板管理方法發(fā)展完善而來，通過收集生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀態(tài)、停工、質(zhì)量、物流、能耗等信息，通過生產(chǎn)線各個PIB板以及各個報警系統(tǒng)進(jìn)行信息的傳遞和控制，并根據(jù)客戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

目前汽車生產(chǎn)中，常因為設(shè)備故障、物流供貨不及時、零件質(zhì)量缺陷這三個方面出現(xiàn)問題，而導(dǎo)致汽車生產(chǎn)線的停線。所以下文主要從汽車生產(chǎn)線的設(shè)備故障監(jiān)控、質(zhì)量監(jiān)控、物流管理介紹ANDON系統(tǒng)應(yīng)用，并簡要其他應(yīng)用。

（一）設(shè)備故障監(jiān)控。ANDON系統(tǒng)通過采集連接到ANDON網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備PLC故障信息，和采集設(shè)備停按鈕信號，在設(shè)備出現(xiàn)故障時，通過指示燈和特定音樂及時發(fā)出故障提示。根據(jù)用戶需求，ANDON系統(tǒng)可以將相關(guān)設(shè)備故障信息顯示在特定位置的PIB屏上，播放呼叫對應(yīng)設(shè)備負(fù)責(zé)人的喊話，甚至將故障信息通過BP機(jī)等形式發(fā)送至設(shè)備維修人員，從而加快維修人員響應(yīng)速度。

（二）質(zhì)量監(jiān)控的應(yīng)用。當(dāng)生產(chǎn)線的操作人員在遇到零件質(zhì)量缺陷或需要相關(guān)部門協(xié)助檢查汽車的質(zhì)量時，就可以通過拉繩質(zhì)量開關(guān)來進(jìn)行質(zhì)量求助。如果工人拉一次ANDON拉繩開關(guān)，PIB板會顯示對應(yīng)質(zhì)量求助的工位，同時激活指示燈報警和特定音樂，生產(chǎn)線會在走完本工位結(jié)束后停止；如果工人1秒內(nèi)連續(xù)拉兩次安東繩質(zhì)量開關(guān)，不僅有PIB板會顯示對應(yīng)質(zhì)量求助的工位、激活指示燈報警，而且會激活更急促的音樂，生產(chǎn)線會立即停止。質(zhì)量問題解決后，工人再拉一次ANDON拉繩開關(guān)，則所有報警解除，生產(chǎn)線恢復(fù)運行。

（三）物料需求供給的應(yīng)用。ANDON系統(tǒng)的物料需求供給應(yīng)用是通過在生產(chǎn)工位的旁邊安置一個物料請求按鈕來實現(xiàn)對物流供給不足的及時反映，同時，也會在車間現(xiàn)場以及物料的存放區(qū)通過看板顯示來及時掌握物料在各個生產(chǎn)部門的供給情況。ANDON系統(tǒng)會及時記錄每一次的物料供給的時間、地點以及數(shù)量，從而對各個生產(chǎn)部門進(jìn)行指導(dǎo)性的生產(chǎn)安排和管理。這樣的功能能夠減少生產(chǎn)線零件的占用面積，節(jié)省空間，提高汽車生產(chǎn)效率。

（四）其他應(yīng)用。ANDON系統(tǒng)還有如下應(yīng)用：

1.能夠?qū)ζ嚿a(chǎn)部門的作息時間進(jìn)行管理，能夠?qū)ζ嚿a(chǎn)工作的上班、下班、休息時間進(jìn)行提示。

2.通過PIB屏對生產(chǎn)線各個關(guān)鍵點當(dāng)前產(chǎn)量完成情況、某緩存區(qū)車身儲備量、某關(guān)鍵點的實時攝像圖、當(dāng)前生產(chǎn)線是否存在異常及異常工位、某臺車所處區(qū)間等生產(chǎn)狀態(tài)信息進(jìn)行展示。

3.在車間正門等位置顯示歡迎辭、溫馨提示、當(dāng)日員工生日提醒和祝福和其他公告信息等自定義信息。

4.對班次、日、周、月、年的產(chǎn)量和各種分類停工信息進(jìn)行統(tǒng)計，并生成報表。

5.與能源統(tǒng)計設(shè)備進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)交換，統(tǒng)計分析生產(chǎn)線設(shè)備能源消耗。

二、ANDON系統(tǒng)的設(shè)計

ANDON系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)成主要包括：ANDON服務(wù)器、PIB屏、數(shù)據(jù)采集終端、ANDON控制終端、ANDON監(jiān)控系統(tǒng)軟件。

（一）ANDON服務(wù)器。ANDON服務(wù)器是ANDON系統(tǒng)的核心，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、圖像服務(wù)器、網(wǎng)頁服務(wù)器。數(shù)據(jù)服務(wù)器通過設(shè)備PLC采集設(shè)備狀態(tài)信息，通過數(shù)據(jù)采集終端采集車身狀態(tài)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給網(wǎng)頁服務(wù)器。圖像服務(wù)器將攝像頭采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并發(fā)送到PIB屏。網(wǎng)頁服務(wù)器根據(jù)用戶的指令將數(shù)據(jù)服務(wù)器處理的數(shù)據(jù)，生成HTML格式的通過HTTP協(xié)議訪問的動態(tài)Web頁面，發(fā)送至PIB屏。每個服務(wù)器配有冗余服務(wù)器，一旦損壞，冗余服務(wù)器自動啟用。

（二）PIB屏。PIB屏是一個包括處理器、存儲器和大顯示器的，配置內(nèi)部Web瀏覽器的一體式電腦，主要配置在生產(chǎn)線旁或辦公室內(nèi)，用于顯示客戶希望的重要生產(chǎn)信息。其顯示的信息可分為靜態(tài)信息和動態(tài)信息。靜態(tài)信息包括定義PIB屏的畫面布局和描述必須看到的數(shù)據(jù)，存儲與HTML文件中。動態(tài)信息指Web瀏覽器從報警管理器和IO管理器中提取的動態(tài)數(shù)據(jù)。報警管理器從設(shè)備PLC中獲取數(shù)據(jù)，IO管理器從數(shù)據(jù)庫中提供計算數(shù)據(jù)。動態(tài)信息在用戶操作中或生產(chǎn)變化中不斷改變。PIB屏中不同顏色的燈和不同的音樂設(shè)置來代表不同的信息。

（三）數(shù)據(jù)采集終端。數(shù)據(jù)采集終端包括ANDON系統(tǒng)的掃描槍、數(shù)據(jù)載體讀寫器、攝像頭等。數(shù)據(jù)采集終端和報警管理器、IO管理器共同為ANDON服務(wù)器提供生產(chǎn)相關(guān)信息。

（四）ANDON控制終端。ANDON控制終端包括拉繩開關(guān)、各類ANDON按鈕。ANDON拉線開關(guān)主要分為開關(guān)和指示燈兩個部分，操作人員通過拉動開關(guān)來觸動指示燈閃爍，同時觸發(fā)對應(yīng)的音樂，控制生產(chǎn)線啟動、停止，提示相關(guān)人員進(jìn)行及時的處理。ANDON按鈕可以由用戶與開發(fā)商共同定義，譬如設(shè)備停按鈕、質(zhì)量停按鈕等，對應(yīng)特定效果的指示燈閃爍和特定的音樂。

（五）ANDON監(jiān)控系統(tǒng)軟件。ANDON監(jiān)控系統(tǒng)軟件是ANDON系統(tǒng)開發(fā)的重點。ANDON監(jiān)控系統(tǒng)基于便于集成在企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)頁技術(shù)開發(fā)，定義一種全圖像式操作界面，通過組態(tài)軟件進(jìn)行編制動態(tài)畫面。系統(tǒng)提供生產(chǎn)概覽圖展示、特定位置實時攝像圖展示、每日或每月產(chǎn)量及停工統(tǒng)計、開動率等生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析報表生成及打印、設(shè)備能源消耗分析等功能。

總結(jié)：ANDON系統(tǒng)是一種現(xiàn)代自動化的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，它適應(yīng)現(xiàn)階段汽車生產(chǎn)行業(yè)流水線的生產(chǎn)模式，能夠?qū)ζ嚿a(chǎn)過程進(jìn)行各類停工管理、質(zhì)量管理、物流管理、生產(chǎn)態(tài)監(jiān)控及統(tǒng)計分析，及時反映問題，減少問題的發(fā)生，提高問題響應(yīng)速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約溝通成本，提高效益。設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)攜手科研院校主動不斷完善ANDON系統(tǒng)的功能，使其更好地促進(jìn)我國汽車行業(yè)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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文章編號：1671-864X（2015）05-0044-01

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U468.2