汽車整車工廠涂裝車間質量ANDON系統

蔣佳燚

摘 要 Andon也稱“暗燈”，原為日語的音譯，日語的意思為“燈籠”，質量人員可以通過ANDON呼叫生產人員發現和修改質量問題，改進和避免以后發生同樣的問題。操作員通過現場的拉繩或呼叫按鈕尋求幫助和激活ANDON系統的閃爍燈和音樂，在生產線離開本工位前如果問題還未解決，機運線將會停線。ANDON系統將記錄呼叫的次數和停線的時間，通過分析潛在的質量、過程、設備的問題，在一定程度上提高了生產管理水平。

關鍵詞 ANDON；暗燈汽車生產線質量管理

中圖分類號：U468 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0020-02

1 ANDON系統功能

汽車生產線質量ANDON系統（以下簡稱 ANDON）目的是提供生產信息的可視化顯示，提示現場人員請求幫助信息和故障信息并幫助維修人員作出響應。現場生產人員可以看到相關生產信息，如生產計劃、完成車數、存儲區車數、停線時間等。質量人員可以通過ANDON呼叫生產人員發現和修改質量問題，改進和避免以后發生同樣的問題。操作員通過現場的拉繩開關激活ANDON系統的閃爍燈和音樂呼叫班組長，在生產線離開本工位前如果問題還未解決，機運線將停止。ANDON系統將記錄呼叫的次數和停線的時間，通過分析潛在的質量、過程、設備和相關區域，有利于提高生產管理水平。

涂裝車間中，ANDON系統主要實現如下功能。

1）為操作工提供呼叫幫助和更多的停線的方式。操作工通過安裝在每個操作工位兩側的拉線開關或帶燈按鈕來實現幫助請求，同時系統還將提供包括到位停線、緊急停線。通過上述這些功能，可大幅度的減少不必要的停線時間，從而提高單班日產量。

2）生產信息及時傳遞和處理。系統能實時并準確的通過LED顯示板、工業液晶顯示器或計算機屏幕，顯示出當前要求停線的工位，通過這些顯示提示相關人員迅速作出反應，減少解決問題的時間。同時，通過方便的信息顯示功能使各相關部門及時準確的了解現生產問題及問題的狀態。根據LED顯示板、工業液晶顯示器或計算機屏幕上提供的信息，工作人員可以及時的響應現場的請求，另外采用音樂或提示音作為報警聲音可以讓相關人員在第一時間得以響應，及時解決問題。

3）監控功能。ANDON管理服務器實時采集各控制系統中PLC的數據，并將數據實時存入數據庫。通過這些數據可以實時反映車間各線體ANDON的正常運行、固定停車、臨時停車等情況，監控車間生產數據。操作人員還可以在此系統上調整相關參數、進行編輯操作和查詢相應的生產信息。

通過現場監控畫面我們可以得到每個質量ANDON點的狀態、每個按鈕和拉繩的狀態、總線網絡的狀態、故障統計畫面、現場實時報警等信息。例如網絡監控畫面，當某一個從站出現故障時，在此畫面上有指示，并且在報警界面中也有相應的報警信息。生產管理人員可以從中控室監控到生產狀態、物料供應以及設備的運行情況。

4）物料需求。當工位缺少生產物料的時候，操作人員會按下物料按鈕，設置在物流區的顯示屏會顯示出缺少的物料、哪個工位缺料，同時會有語音提示，物流人員就會及時將物料送達相關工位。

5）報表系統。ANDON報表系統將會自動記錄并分析每個工位的停線次數，停線時間和停線原因及產量信息，并長期保存在系統后臺ANDON數據庫中，可以非常方便的進行歷史記錄統計和查詢。

根據報表提供的數據管理人員可以發現生產線上影響生產效率的瓶頸，采取對應的措施提高生產效率。

整個報表系統分3級權限：系統管理員、管理員和操作者。系統管理員權限能實現任何操作，包括：用戶管理，參數設置和報表查閱。管理員權限能實現參數設置和報表查閱。操作者權限只能實現報表查閱功能。系統根據用戶登入時的權限，提供不同的界面。

報表可以保存各種參數設置，以及各種監控數據，提供用戶各種參數設置報表和監控報表。報表包括：拉繩歷史記錄報表、雙班作息音樂配置報表、拉繩配置報表、生產線信號配置報表，PLC故障報表，用戶管理報表等。

圖1 報表畫面舉例

6）與工廠其他系統無縫連接。系統與AVI、PMC、廠內ERP系統實現信息交互，進行實時數據傳遞，為其他系統提供數據支持。

2 ANDON系統架構

其中主要系統技術核心和標準包括：①采用PLC邏輯控制器控制平臺作為系統的控制中心；②采用統一的現場設備層通訊總線采集現場分布式總線I/O的信號；③采用高效可靠的上位機監控軟件平臺；④采用SQL2008中文標準板作為系統上位數據庫平臺；⑤ANDON報表的歷史記錄查詢、瀏覽功能采用基于網頁的形式。

ANDON系統的SQL數據庫具備與工廠內將要實施的其他信息系統在通訊和數據流向上的兼容性。在控制室設置ANDON顯示控制計算機、ANDON管理服務器、ANDON歷史數據服務器；在ANDON歷史數據服務器上開發基于網頁形式的ANDON歷史記錄查詢瀏覽應用程序，為車間辦公室的計算機提供基于WEB形式的ANDON歷史記錄的瀏覽與查詢功能。外延了整個系統的使用范圍，方便了以后對整個系統的管理，使ANDON系統能夠真正成為生產制造系統的核心之一。

圖2 系統架構圖

2.1 控制系統分層

整個ANDON控制系統分為二層網絡（工業以太網和現場總線），三個層次（監控層，控制層和設備層）。每個層次中使用不同的網絡結構及軟硬件配置，以實現不同的功能。

電控系統首先滿足車間工藝要求，結合目前國際，國內自動化水平和汽車行業的實際運做方式，選擇在業內應用成熟，技術先進可靠，功能實用的控制方式與控制設備。

1）監控層。采用EtherNet/IP標準工業以太網對車間各個受控設備的運行狀況進行集中監測，接口類型RJ45雙絞線。endprint

2）控制層。控制層是整個控制系統的核心，在整個電控系統中起著“承上啟下”的作用。它采用PLC及其網絡系統接受現場發來的數據信息，發出相應的指令（輸出信號）對現場設備進行控制。實時將故障信息提交給監控系統，并進行聲光報警。同時，通過EtherNet/IP網絡使得控制層內各個PLC之間可方便的進行數據交流。

3）設備層。設備層是整個電控系統的關鍵環節，主要設備包括現場遠程站，現場設備檢測單元（拉繩開關等），直接或通過現場總線與控制層中的PLC相聯系，將輸入信號傳遞給PLC。

2.2 車間的ANDON系統中都將包括如下主要功能部件

1）ANDON顯示控制計算機。采用工控機，該計算機采用Windos SERVER 2008系統和專用顯示控制軟件，控制車間中的大屏顯示內容和音樂。通過以太網聯接到涂裝車間工廠內網，執行系統的顯示信息管理功能。

主要功能包括：ANDON系統配置（通過該計算機可靈活配置ANDON板顯示內容）；ANDON板實時顯示。

2）ANDON管理服務器。采用機架式服務器。該計算機采用Windos SERVER 2008系統和CIMPLICITY監控軟件。通過以太網聯接到涂裝車間工廠內網，執行系統的上位機管理功能。

主要功能包括：各種停線信息報告；系統故障報警；實時把數據插入到數據庫；報表查詢功能等。

3）歷史數據存儲服務器。采用機架式服務器。該計算機采用Windos SERVER 2008 系統和SQL Server 2008數據庫軟件。該服務器存儲車間中的ANDON系統歷史數據，為車間中的計算機提供WEB歷史數據查詢服務，通過它來實現ANDON系統歷史數據備份功能。

4）ANDON系統PLC。位于車間內，ANDON系統包括一套PLC控制系統；插有總線通訊模塊，通過現場總線采集I/O信號。配置以太網通訊模塊，以便與上位系統數據交換。

5）ANDON顯示板。顯示屏能顯示車間需要的各種信息，主要顯示工位呼叫信息、質量呼叫信息、目標產量、實時產量、合格率等與生產直接相關的內容。

圖3 顯示屏畫面舉例

6）多媒體音樂發生器。安裝于生產現場，每一塊ANDON顯示屏都配有一套音樂發生器，音樂的類型將可由客戶來定義。所有這些聲音的選擇可觸發都是通過ANDON顯示控制計算機來控制，客戶可通過ANDON控制計算機任意定義事件的音樂。

7）拉線開關、防爆開關。非防爆區域的質量呼叫采用拉線開關或帶燈按鈕，防爆區域采用防爆帶燈按鈕。通過拉線開關或防爆開關實現呼叫或停線功能。

3 結束語

ANDON系統正在被廣泛的應用于國內外汽車生產質量管理體系中，實現了汽車制造業的有效質量控制、最佳物料調配、降本增效的目標。

參考文獻

[1]Savas Tuemis，張文明.用于優化生產線及裝備線的ANDON系統[J].機電工程，2007，24（5）：31-33，55.

[2]李廣泰.看板與目視管理[M].深圳：海天出版社，2005.endprint

2）控制層。控制層是整個控制系統的核心，在整個電控系統中起著“承上啟下”的作用。它采用PLC及其網絡系統接受現場發來的數據信息，發出相應的指令（輸出信號）對現場設備進行控制。實時將故障信息提交給監控系統，并進行聲光報警。同時，通過EtherNet/IP網絡使得控制層內各個PLC之間可方便的進行數據交流。

3）設備層。設備層是整個電控系統的關鍵環節，主要設備包括現場遠程站，現場設備檢測單元（拉繩開關等），直接或通過現場總線與控制層中的PLC相聯系，將輸入信號傳遞給PLC。

2.2 車間的ANDON系統中都將包括如下主要功能部件

1）ANDON顯示控制計算機。采用工控機，該計算機采用Windos SERVER 2008系統和專用顯示控制軟件，控制車間中的大屏顯示內容和音樂。通過以太網聯接到涂裝車間工廠內網，執行系統的顯示信息管理功能。

主要功能包括：ANDON系統配置（通過該計算機可靈活配置ANDON板顯示內容）；ANDON板實時顯示。

2）ANDON管理服務器。采用機架式服務器。該計算機采用Windos SERVER 2008系統和CIMPLICITY監控軟件。通過以太網聯接到涂裝車間工廠內網，執行系統的上位機管理功能。

主要功能包括：各種停線信息報告；系統故障報警；實時把數據插入到數據庫；報表查詢功能等。

3）歷史數據存儲服務器。采用機架式服務器。該計算機采用Windos SERVER 2008 系統和SQL Server 2008數據庫軟件。該服務器存儲車間中的ANDON系統歷史數據，為車間中的計算機提供WEB歷史數據查詢服務，通過它來實現ANDON系統歷史數據備份功能。

4）ANDON系統PLC。位于車間內，ANDON系統包括一套PLC控制系統；插有總線通訊模塊，通過現場總線采集I/O信號。配置以太網通訊模塊，以便與上位系統數據交換。

5）ANDON顯示板。顯示屏能顯示車間需要的各種信息，主要顯示工位呼叫信息、質量呼叫信息、目標產量、實時產量、合格率等與生產直接相關的內容。

圖3 顯示屏畫面舉例

6）多媒體音樂發生器。安裝于生產現場，每一塊ANDON顯示屏都配有一套音樂發生器，音樂的類型將可由客戶來定義。所有這些聲音的選擇可觸發都是通過ANDON顯示控制計算機來控制，客戶可通過ANDON控制計算機任意定義事件的音樂。

7）拉線開關、防爆開關。非防爆區域的質量呼叫采用拉線開關或帶燈按鈕，防爆區域采用防爆帶燈按鈕。通過拉線開關或防爆開關實現呼叫或停線功能。

3 結束語

ANDON系統正在被廣泛的應用于國內外汽車生產質量管理體系中，實現了汽車制造業的有效質量控制、最佳物料調配、降本增效的目標。

參考文獻

[1]Savas Tuemis，張文明.用于優化生產線及裝備線的ANDON系統[J].機電工程，2007，24（5）：31-33，55.

[2]李廣泰.看板與目視管理[M].深圳：海天出版社，2005.endprint

2）控制層。控制層是整個控制系統的核心，在整個電控系統中起著“承上啟下”的作用。它采用PLC及其網絡系統接受現場發來的數據信息，發出相應的指令（輸出信號）對現場設備進行控制。實時將故障信息提交給監控系統，并進行聲光報警。同時，通過EtherNet/IP網絡使得控制層內各個PLC之間可方便的進行數據交流。

3）設備層。設備層是整個電控系統的關鍵環節，主要設備包括現場遠程站，現場設備檢測單元（拉繩開關等），直接或通過現場總線與控制層中的PLC相聯系，將輸入信號傳遞給PLC。

2.2 車間的ANDON系統中都將包括如下主要功能部件

1）ANDON顯示控制計算機。采用工控機，該計算機采用Windos SERVER 2008系統和專用顯示控制軟件，控制車間中的大屏顯示內容和音樂。通過以太網聯接到涂裝車間工廠內網，執行系統的顯示信息管理功能。

主要功能包括：ANDON系統配置（通過該計算機可靈活配置ANDON板顯示內容）；ANDON板實時顯示。

2）ANDON管理服務器。采用機架式服務器。該計算機采用Windos SERVER 2008系統和CIMPLICITY監控軟件。通過以太網聯接到涂裝車間工廠內網，執行系統的上位機管理功能。

主要功能包括：各種停線信息報告；系統故障報警；實時把數據插入到數據庫；報表查詢功能等。

3）歷史數據存儲服務器。采用機架式服務器。該計算機采用Windos SERVER 2008 系統和SQL Server 2008數據庫軟件。該服務器存儲車間中的ANDON系統歷史數據，為車間中的計算機提供WEB歷史數據查詢服務，通過它來實現ANDON系統歷史數據備份功能。

4）ANDON系統PLC。位于車間內，ANDON系統包括一套PLC控制系統；插有總線通訊模塊，通過現場總線采集I/O信號。配置以太網通訊模塊，以便與上位系統數據交換。

5）ANDON顯示板。顯示屏能顯示車間需要的各種信息，主要顯示工位呼叫信息、質量呼叫信息、目標產量、實時產量、合格率等與生產直接相關的內容。

圖3 顯示屏畫面舉例

6）多媒體音樂發生器。安裝于生產現場，每一塊ANDON顯示屏都配有一套音樂發生器，音樂的類型將可由客戶來定義。所有這些聲音的選擇可觸發都是通過ANDON顯示控制計算機來控制，客戶可通過ANDON控制計算機任意定義事件的音樂。

7）拉線開關、防爆開關。非防爆區域的質量呼叫采用拉線開關或帶燈按鈕，防爆區域采用防爆帶燈按鈕。通過拉線開關或防爆開關實現呼叫或停線功能。

3 結束語

ANDON系統正在被廣泛的應用于國內外汽車生產質量管理體系中，實現了汽車制造業的有效質量控制、最佳物料調配、降本增效的目標。

參考文獻

[1]Savas Tuemis，張文明.用于優化生產線及裝備線的ANDON系統[J].機電工程，2007，24（5）：31-33，55.

[2]李廣泰.看板與目視管理[M].深圳：海天出版社，2005.endprint