汽车整车工厂涂装车间质量ANDON系统

摘 要Andon也称“暗灯”,原为日语的音译,日语的意思为“灯笼”,质量人员可以通过ANDON呼叫生产人员发现和修改质量问题,改进和避免以后发生同样的问题.操作员通过现场的拉绳或呼叫按钮寻求帮助和激活ANDON系统的闪烁灯和音乐,在生产线离开本工位前如果问题还未解决,机运线将会停线.ANDON系统将记录呼叫的次数和停线的时间,通过分析潜在的质量、过程、设备的问题,在一定程度上提高了生产管理水平.

关 键 词ANDON；暗灯汽车生产线质量管理

中图分类号：U468文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）10-0020-02

1ANDON系统功能

汽车生产线质量ANDON系统（以下简称ANDON）目的是提供生产信息的可视化显示,提示现场人员请求帮助信息和故障信息并帮助维修人员作出响应.现场生产人员可以看到相关生产信息,如生产计划、完成车数、存储区车数、停线时间等.质量人员可以通过ANDON呼叫生产人员发现和修改质量问题,改进和避免以后发生同样的问题.操作员通过现场的拉绳开关激活ANDON系统的闪烁灯和音乐呼叫班组长,在生产线离开本工位前如果问题还未解决,机运线将停止.ANDON系统将记录呼叫的次数和停线的时间,通过分析潜在的质量、过程、设备和相关区域,有利于提高生产管理水平.

涂装车间中,ANDON系统主要实现如下功能.

1）为操作工提供呼叫帮助和更多的停线的方式.操作工通过安装在每个操作工位两侧的拉线开关或带灯按钮来实现帮助请求,同时系统还将提供包括到位停线、紧急停线.通过上述这些功能,可大幅度的减少不必要的停线时间,从而提高单班日产量.

2）生产信息及时传递和处理.系统能实时并准确的通过LED显示板、工业液晶显示器或计算机屏幕,显示出当前要求停线的工位,通过这些显示提示相关人员迅速作出反应,减少解决问题的时间.同时,通过方便的信息显示功能使各相关部门及时准确的了解现生产问题及问题的状态.根据LED显示板、工业液晶显示器或计算机屏幕上提供的信息,工作人员可以及时的响应现场的请求,另外采用音乐或提示音作为报警声音可以让相关人员在第一时间得以响应,及时解决问题.

3）监控功能.ANDON管理怎么写作器实时采集各控制系统中PLC的数据,并将数据实时存入数据库.通过这些数据可以实时反映车间各线体ANDON的正常运行、固定停车、临时停车等情况,监控车间生产数据.操作人员还可以在此系统上调整相关参数、进行编辑操作和查询相应的生产信息.

通过现场监控画面我们可以得到每个质量ANDON点的状态、每个按钮和拉绳的状态、总线网络的状态、故障统计画面、现场实时报警等信息.例如网络监控画面,当某一个从站出现故障时,在此画面上有指示,并且在报警界面中也有相应的报警信息.生产管理人员可以从中控室监控到生产状态、物料供应以及设备的运行情况.

4）物料需求.当工位缺少生产物料的时候,操作人员会按下物料按钮,设置在物流区的显示屏会显示出缺少的物料、哪个工位缺料,同时会有语音提示,物流人员就会及时将物料送达相关工位.

5）报表系统.ANDON报表系统将会自动记录并分析每个工位的停线次数,停线时间和停线原因及产量信息,并长期保存在系统后台ANDON数据库中,可以非常方便的进行历史记录统计和查询.

根据报表提供的数据管理人员可以发现生产线上影响生产效率的瓶颈,采取对应的措施提高生产效率.

整个报表系统分3级权限：系统管理员、管理员和操作者.系统管理员权限能实现任何操作,包括：用户管理,参数设置和报表查阅.管理员权限能实现参数设置和报表查阅.操作者权限只能实现报表查阅功能.系统根据用户登入时的权限,提供不同的界面.

报表可以保存各种参数设置,以及各种监控数据,提供用户各种参数设置报表和监控报表.报表包括：拉绳历史记录报表、双班作息音乐配置报表、拉绳配置报表、生产线信号配置报表,PLC故障报表,用户管理报表等.

图1报表画面举例

6）与工厂其他系统无缝连接.系统与I、PMC、厂内ERP系统实现信息交互,进行实时数据传递,为其他系统提供数据支持.

2ANDON系统架构

其中主要系统技术核心和标准包括：①采用PLC逻辑控制器控制平台作为系统的控制中心；②采用统一的现场设备层通讯总线采集现场分布式总线I/O的信号；③采用高效可靠的上位机监控软件平台；④采用SQL2008中文标准板作为系统上位数据库平台；⑤ANDON报表的历史记录查询、浏览功能采用基于网页的形式.

ANDON系统的SQL数据库具备与工厂内将要实施的其他信息系统在通讯和数据流向上的兼容性.在控制室设置ANDON显示控制计算机、ANDON管理怎么写作器、ANDON历史数据怎么写作器；在ANDON历史数据怎么写作器上开发基于网页形式的ANDON历史记录查询浏览应用程序,为车间办公室的计算机提供基于WEB形式的ANDON历史记录的浏览与查询功能.外延了整个系统的使用范围,方便了以后对整个系统的管理,使ANDON系统能够真正成为生产制造系统的核心之一.

图2系统架构图

2.1控制系统分层

整个ANDON控制系统分为二层网络（工业以太网和现场总线）,三个层次（监控层,控制层和设备层）.每个层次中使用不同的网络结构及软硬件配置,以实现不同的功能.

电控系统首先满足车间工艺要求,结合目前国际,国内自动化水平和汽车行业的实际运做方式,选择在业内应用成熟,技术先进可靠,功能实用的控制方式与控制设备.

1）监控层.采用EtherNet/IP标准工业以太网对车间各个受控设备的运行状况进行集中监测,接口类型RJ45双绞线.2）控制层.控制层是整个控制系统的核心,在整个电控系统中起着“承上启下”的作用.它采用PLC及其网络系统接受现场发来的数据信息,发出相应的指令（输出信号）对现场设备进行控制.实时将故障信息提交给监控系统,并进行声光报警.同时,通过EtherNet/IP网络使得控制层内各个PLC之间可方便的进行数据交流.

3）设备层.设备层是整个电控系统的关键环节,主要设备包括现场远程站,现场设备检测单元（拉绳开关等）,直接或通过现场总线与控制层中的PLC相联系,将输入信号传递给PLC.

2.2车间的ANDON系统中都将包括如下主要功能部件

1）ANDON显示控制计算机.采用工控机,该计算机采用WindosSERVER2008系统和专用显示控制软件,控制车间中的大屏显示内容和音乐.通过以太网联接到涂装车间工厂内网,执行系统的显示信息管理功能.

主要功能包括：ANDON系统配置（通过该计算机可灵活配置ANDON板显示内容）；ANDON板实时显示.

2）ANDON管理怎么写作器.采用机架式怎么写作器.该计算机采用WindosSERVER2008系统和CIMPLICITY监控软件.通过以太网联接到涂装车间工厂内网,执行系统的上位机管理功能.

主要功能包括：各种停线信息报告；系统故障报警；实时把数据插入到数据库；报表查询功能等.

3）历史数据存储怎么写作器.采用机架式怎么写作器.该计算机采用WindosSERVER2008系统和SQLServer2008数据库软件.该怎么写作器存储车间中的ANDON系统历史数据,为车间中的计算机提供WEB历史数据查询怎么写作,通过它来实现ANDON系统历史数据备份功能.

4）ANDON系统PLC.位于车间内,ANDON系统包括一套PLC控制系统；插有总线通讯模块,通过现场总线采集I/O信号.配置以太网通讯模块,以便与上位系统数据交换.

5）ANDON显示板.显示屏能显示车间需要的各种信息,主要显示工位呼叫信息、质量呼叫信息、目标产量、实时产量、合格率等与生产直接相关的内容.

图3显示屏画面举例

6）多媒体音乐发生器.安装于生产现场,每一块ANDON显示屏都配有一套音乐发生器,音乐的类型将可由客户来定义.所有这些声音的选择可触发都是通过ANDON显示控制计算机来控制,客户可通过ANDON控制计算机任意定义事件的音乐.

7）拉线开关、防爆开关.非防爆区域的质量呼叫采用拉线开关或带灯按钮,防爆区域采用防爆带灯按钮.通过拉线开关或防爆开关实现呼叫或停线功能.

3结束语

ANDON系统正在被广泛的应用于国内外汽车生产质量管理体系中,实现了汽车制造业的有效质量控制、最佳物料调配、降本增效的目标.