MES在汽車製造中的應用之業務篇(13) -- 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，並通過聲、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，暴露並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。

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，並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，常用於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。

由於汽車裝配車間設備較多、人員混雜，而設備工程師等通常採用巡線的機制，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，通常採用播放器+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製成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軟體，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，呼叫時現場並無異常。

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，這裡有一個升級機制。

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，由於採用輸送線，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複位，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，由於採用輸送線的形式，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之間通過網路耦合器或硬接線的形式進行通信。

輸送線PLC接收到安燈PLC的信號後，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中採集的，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。