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MES在汽车制造中的应用—安灯呼叫

  安灯,又叫按灯、暗灯、ANDON,是一种在汽车厂广泛应用的系统,当生产现场出现异常时,能够通过拉绳、按钮等方式及时进行干预,并通过声、光、屏等方式及时通知责任人员予以解决。

    安灯体现了2个管理思想:

    1)质量优先,不惜以急停为代价,暴露并及时解决生产现场问题。

    2)装配作业优先,质量工程师、设备工程师、工艺工程师、物流配送人员都是辅助人员,因为装配线的效率决定了工厂的整体效率。

    下文介绍安灯系统的几个关键要素。

速威安灯报警系统(ANDON)


    1.呼叫

    安灯按照呼叫类型区分,可分为质量呼叫、物料呼叫、设备呼叫、线体呼叫。

    质量呼叫是指当现场出现质量问题,或者工人面临无法解决的问题时,工人通过拉绳或按钮人工触发的呼叫。呼叫的发起方为装配工人,接收方为班组长和质量工程师。

    物料呼叫是指工人发现物料短缺时,通过物料按钮发起的呼叫。呼叫的发起方为装配工人,接收方为物流配送人员。通常每个按钮对应一个物料,并且呼叫信息和物流执行系统集成。

    设备呼叫是指设备出现报警或故障时,通过设备控制器自动触发的呼叫。呼叫的发起方为设备PLC,接收方为设备工程师。

    线体呼叫是指输送线出现异常时(如急停、故障、缺车、阻塞),通过线体控制器自动触发的呼叫。呼叫的发起方是线体PLC,接收方为班组长和设备工程师。

    2.通知

    安灯提供声、光、屏等多种形式的通知。

    通常我们会在生产线的作业工位上安装单色或三色的柱状信号灯。单色灯通常为黄色,当出现呼叫时,输出闪烁信号进行通知。三色灯通常为红、黄、绿色,常用于关键工位如防错工位,绿色代表正常,黄色代表报警,红色代表故障。信号灯通常集成到PLC中,响应时间在100ms以内。

    由于汽车装配车间设备较多、人员混杂,而设备工程师等通常采用巡线的机制,因此相关人员有时不能及时看到工位上的信号灯。因此,工厂会安装声音系统进行广播通知。为了保障音质和音量,通常采用播放器+功放+音箱的形式组建声音系统。而播放器也是集成到PLC的,响应时间在数秒以内,播放的声音可以事先录制成MP3。

    此外,车间还通常悬挂LCD/LED大屏,以图文的形式进行通知。大屏尺寸可以从55寸到100多寸,以外接显示器的形式连接到小型PC中。在小型PC安装WINCC/FTVIEW/CIMPLICITY等SCADA软件,可以显示呼叫状态、设备状态、计划产量、实际产量、缓存数量、车间布局等多种形式的信息。

    3.升级机制

    呼叫有通知、报警、故障等级别。

    通知级别如换班,呼叫时现场并无异常。

    报警级别如物料呼叫、设备报警、线体缺车、线体阻塞,呼叫时线体还在工作,不会马上发生停线。

    故障级别如设备故障、线体故障、线体急停,呼叫时需要立即处理,否则线体马上停止。

    而通见的拉绳呼叫,既可能是报警级别,也可能是故障级别,这里有一个升级机制。

    如在焊装,拉绳拉下时呼叫是报警级别,如果10秒内没有响应则升级为故障级别。

    而在总装,由于采用输送线,同一条线各个工位联动,且各工位等距,因此会为每个工位定义70%停止位、90%停止位、100%停止位。拉绳拉下时,如果车辆还未到70%停止位,则呼叫是报警级别;如果车辆到达70%停止位时,呼叫还没有响应则升级为故障级别;当车辆到达90%停止位时呼叫还没有复位,输送线开始停止。

    当呼叫升级时,声、光、屏的通知形式也发生相应的变化。如三色灯在报警时闪黄灯,在故障时闪红灯。

    4.停线管理

    在总装车间,由于采用输送线的形式,各个工位是相互关联的。

    因此,如果某个工位的呼叫不能及时处理的话,业务上会要求停止整条生产线,这就要求安灯系统和输送线PLC之间做集成。

    通常安灯系统会向输送线PLC传送停线指令和0%/70%/90%停止位信号。

    安灯系统有专用PLC,和输送线PLC之间通过网络耦合器或硬接线的形式进行通信。

    输送线PLC接收到安灯PLC的信号后,会结合线体的状态信号、安全信号,判断在某个时刻是否应该让线体停线,如果条件符合,则执行停线逻辑。

    5.班次管理

    通常我们会在安灯系统里配置班次进行管理,即使只有一个班次也是如此。

    这是因为每个班次都有很多关键指标,如计划产量、实际产量、停线时间、呼叫时间等,这些指标是分配到班次上的,而且在每个班次开始时必须清零。而很多指标是从线体PLC中采集的,因此安灯系统必须将换班信号输出给线体PLC。

    此外,当换班时,安灯系统还可以通过闪烁柱灯、播放音乐等方式提醒工人和生产管理人员。

 


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