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ANDON

出自Mabotech

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安灯系统(ANDON,也称:暗灯)

安装在汽车生产线上的ANDON系统,是用来帮助流水线上的工人在一定生产节拍内完成质量可靠的汽车装配任务,起到了在生产流水线上传递信息、提高生产效率的作用。

在由传送带控制的流水线上,各个工位上应安装拉绳,每条生产线段安装一块ANDON显示板。当操作工发现质量问题或需要请求班组长的帮助时操作工拉下拉绳。此时,ANDON显示板上的指示灯应点亮,ANDON系统还播放音乐来提示班组长。如果这个质量问题在给定的生产节拍时间内还无法解决,ANDON系统应向传送带控制装置发出联锁信号,要求传送带停送,以获得足够的时间来解决问题。

ANDON系统将一些重要的生产数据,如:目标产量、上线产量、下线产量等显示在LED型ANDON显示板上。

ANDON系统中会记录每个工位发出的质量报警,上位计算机还应提供生产报表供用户有作质量问题汇总和进一步的分析。

目录

什么是安灯系统

安灯系统(ANDON)是一种现代企业的信息管理工具。Andon也称暗灯或安灯,原为日语的音译,日语的意思为“灯”、“灯笼”,在这里表示一个系统, Andon系统能够收集生产线上有关设备和质量管理等与生产有关的信息,加以处理后,控制分布于车间各处的灯光和声音报警系统。从而实现生产信息的透明化。

安灯系统是指为了能够使JIT发生的问题得到及时处理而安装的系统。为了消除中断或至少减少它们复发的可能性,有的公司用灯光系统发问题信号。即每个工作岗位安3个灯,绿灯表示没问题,黄灯表示一名员工稍微有点落后,红灯则指问题严重。灯光系统使同一系统里的员工互通信息,使员工和主管尽快找出问题的根源。

安灯系统由于其特殊性和实用性,在汽车行业中使用得是最广泛的。事实上现在安灯系统不仅仅在汽车制造中使用,在很多行业都有安灯系统的影子。

“安灯”系统在丰田生产方式中的由来

安灯系统来源于丰田-生产方式,基于其“建立立即暂停制度以解决问题,从一开始就重视品质管理的文化”的生产原则,这些原则具体来说是:为顾客提供的品质决定着你的定价;使用所有确保品质的现代方法;使生产设备具有发现问题及一发现问题就停止生产的能力,设置一种视觉系统以警示团队或计划领导者或提示某个流程需要协助;在企业中设立快速解决问题的制度和对策;在企业文化中融入发生问题立即暂停或减缓速度就地改进质量以提升生产力的理念。从以上的原则中不难发现以达到持续高品质地生产汽车。

“安灯”系统是丰田用来实现生产管理的其中的一种方法。现在,在汽车制造的各大车间都可以看到针对不同需求的不同设计的安灯,例如汽车总装厂的冲压、焊接、总装车间的各条生产线;发动机厂机加车间气缸体、气缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴生产线,装配车间的分装线、总装线及试验生产线等。事实上它可以应用在各个门类的机械制造厂中,可以在任何地方发挥着它的警示作用和及时的信息传递的作用,将问题阻止在最初的地方并及时解决问题的作用,所以说“安灯”无处不在,安灯系统是一种提高制造质量和效率的最有效的手段。

Andon工作流程

1.当操作者需要帮助、发现质量等与产品制造、质量有关的问题,他就拉下吊绳或用遥控器,激活Andon系统,该信息通过操作工位信号灯、 Andon看板、广播将信息发布出去,提醒所有人注意。

2.班组长响应质量要求,与操作工一同确定问题。如果班组长可以解决问题,重新拉下吊绳,系统恢复正常。如果确定的问题必须向其它部门求助解决,则班组长通过设置在区域集中呼叫台进行呼叫,将信息类型、呼叫内容再次通过Andon看板、广播将信息发布出去,呼叫物料、质量、油漆、维修等前去处理问题。

Andon系统主要功能

Andon系统主要功能:

   * 工位作业管理——工位呼叫;集中事件呼叫。
   * 设备运行管理——故障、运行状态、维护信息。
   * 信息可视管理——通过Andon看板,显示呼叫信息、故障信息、停线信息。
   * 物料呼叫——通过物料显示屏,显示物料呼叫信息。
   * 质量呼叫——通过广播,呼叫质量信息。
   * 设备呼叫——当设备故障时,通过广播进行呼叫。
   * 维修呼叫管理——通过维修Andon看板,显示维修信息。
   * 公共信息管理——通过信息显示屏,显示各种公共信息。安灯系统的作用及其使用 


安灯系统的类别

可能多数人了解的都是操作安灯,到汽车组装车间都能看到生产线的每个工位装有拉绳盒和灯,工人一拉绳,灯就会亮,安灯板上就会显示哪个工位拉的,并且会有音乐响-起。事实上这就是我们常见的操作安灯。但是随着现代制造业的不断发展,安灯系统已不是仅仅限于操作安灯。大致来说,安灯从其实现的功能上有以下几大类:

1.操作安灯——操作安灯也是我们通常所看到的安灯,主要是用于操作密集的流水线式的车间或生产线。如在汽车制造的生产线中,其生产线一般都是自动按照生产节拍按照一定的速度运-转的。也就是说生产线在不停的运转,但生产线上的工人是按照生产工位来安排的,将一条生产线划分为一定数量的生产工位,每个工位有一个或多个工人,在车辆进入生-产工位后,工人开始其工位的操作,如装配仪表盘,安装座椅,轮胎等等。所以工人安装的过程中,生产线在不停的移动,如果车辆进入到下一个工位,新的车辆就会进入此工位。因此如果工人不能在一定的节拍时间内完成所需完成的工作,后续的工作就会受到影响。为了避免这种问题的发生,工人可以通过拉安灯,来让生产线暂停,这样可以继续完成工作,避免一个工位的问题扩散。

以上是对操作安灯的简单描述,事实上操作安灯分为固定位置停车安灯和立即停车安灯。固定位置停车安灯拉下后,生产线只有到了一个节拍位置后才停车,通常在工人操作的过程中,如果觉得有必要,可以拉下此安灯,同时工段组长就会立即看到安灯信号,并协助立即解决,往往在到达固定停车位置之前问题就解决了,这时可以立即释放停车信号,生产线事实上不真正停车,提高了生产效率和解决问题的速度。立即停车安灯拉下后,生产线会立即停车,这种立即停车安灯通常只有比较紧急需要立即停车才能解决问题时才需要拉下。一般立即停车安灯是设计为红色,固定停车安灯设计为黄色。同时立即停车安灯的级别比固定停车安灯的级别高。

为配合操作安灯,一般在每条生产线上设置一个到两个安灯显示板,如果生产线比较长,会设置更多,其原则是方便工段长在其负责的任何位置都能方便看到哪个工位拉下的什么类型的安灯。安灯板的设计以前采用的是灯箱式的,其显示的信息量比较少,信息的内容也比较固定。现在安灯板一般采用等离子显示屏或LED显示屏,通过电脑驱动,其显示的信息更多元化,可以将很多生产的信息显示在安灯板上,车间现场管理人员浏览安灯板就能获得其所需要的信息。

安灯系统设计中一般都有安灯音乐,安灯音乐一般采用的是内置不同音调的喇叭,安灯喇叭一般是设置在安灯箱上,一般几个安灯连接一个安灯箱。可以为每个安灯箱的固定停车安灯拉下时或立即停车安灯拉下时设置不同的音乐,当有不同的音乐在车间想起时,相应的工段长就会知道是不是自己所管理的工段有什么样的安灯拉下。

随着现代制造业的发展,原先都是以人为主的生产线集成越来越多的自动化生产设备,如一些加注机,检查设备等,还有传送链等自动化设备都和操作安灯集成,这些设备通过接口和安灯系统相连,设备自动通过生产执行系统获取车辆的特征数据同时自动执行操作,如果在这过程中发现问题,如质量问题,也立即发布固定停车安灯或立即停车安灯的信号,相应的在安灯板和音乐上都和人工拉下安灯一样。

2.质量安灯——质量安灯是在一些关键的工位设置的安灯,有的厂家在设计安灯系统时,将质量安灯和操作安灯集成在一起,在安灯系统的处理器上进行区分。这种设计通常其硬件设计上是一样的,通过不同的定义和配置,实现不同安灯盒的不同的功能,这种设计将质量安灯和操作安灯统一,只是后台通过配置来实现,从成本和效益尚来说是更好的。在丰田的车间通常是按照这种设计模式进行的。还有的采用的是一套独立的安灯盒来实现,其功能上会更多,例如加入质量类别的选择等,一般这种设计是在一些线别的终端设置一个这种质量安灯盒。在戴姆勒-克莱斯勒的制造车间就是采用的这种设计模式的质量安灯。质量安灯主要是发现前端加工/装配的质量问题,及时对问题进行反馈并需要前端人员的协助解决。

3.物料安灯——物料安灯主要是对物料进行拉动,保证现场物料的即时供应。和操作安灯和质量安灯最大的不同在于,操作安灯和质量安灯一般是按照生产线或工段来划分的,物料安灯则一般是按照物料供应的方式来划分的,也不是每个工位都设置安灯盒的。由于物料供应的模式是按照区域来供应,因此有可能几条线的一部分工位可能都在同一个物料供应区域,同一条线又可能处于不同的物料供应区域,因此安灯板设计时要参考车间的物料供应模式。物料安灯的安灯盒一般和操作安灯也不同,操作安灯多数采用的是拉绳的方式(一些特殊工位由于生产线限制,可能采用按钮的方式),物料安灯一般采用的是按钮的方式,而且物料安灯的按钮通常安装在物料架上,方便操作工在取物料的时候操作。而且物料安灯除在一定的区域设置安灯板外,一般还在物料暂存区会有节拍自动循环显示的LED显示码,循环的显示的最大数字一般是物料供应的节拍。这样物料供应人员能在物料供应区域能做到自动按照节拍送物料到线边。

4.看板安灯——看板是装配行业拉动物料使用最多也最有效的一种模式,现代制造业一般使用电子看板自动拉料,也有使用纸制看板的物料,使用看板拉料,一般要定期收集看板,看板安灯的作用是周期提醒看板收集人员收集看板。看板收集人员收集看板后,复位看板安灯。

上面这几大类都是在制造行业中,特别是汽车制造行业使用得比较广泛的安灯的类型,主要是从实现不同的功能进行大致的划分。但是从以上这些安灯类型中,都有共同点就是达到“发生问题立即暂停或减缓速度就地改进质量以提升生产力的理念”。


安灯系统的组成

安灯系统大致包含以下几个部分:

1.安灯盒,以操作安灯为例,安灯盒一般包含两个开关,一个常开开关,主要是作为固定停车用的,其信号连接到控制箱的I/O模块,当拉下固定停车拉绳后,开关闭合,通过控制箱获得拉绳的工位。另一个是常闭的开关,主要是作为立即停车用的,开关有两幅接点,一副接点连接到控制箱的I/O 模块,另一幅接点和同一条生产线上其他的立即停车开关串接,串接的信号作为生产线停车的硬接点,在无论控制箱是否工作的情况下,如果有立即停车拉绳拉下,生产线都必须停车,这主要是从安全的角度来考虑的。除了两个开关,安灯盒还包括两个灯,一个红色的灯,当有立即停车拉绳拉下时,红色的灯亮,一个黄色的灯,当有固定停车拉绳拉下时,黄色的灯亮。而且灯的信号和开关串连或并联,不和控制箱的I/O连接。有些供应商提供标准的安灯盒,在设计时可以直接采购使用。使用标准的安灯盒主要是在维修更换是只需要采用标准的产品就可以,而且设计时也比较方便。

通常根据需要和不同的功能作用,安灯盒上也有安装切换盘,或拨码盘的,如独立的质量安灯盒中。

2.安灯集结箱,主要是一些I/O,可以通过硬接线也可以通过一些标准的I/O连接器和安灯盒连接。通常在多数的制造业中安灯集结箱和安灯控制箱是整合在一起的。使用安灯集结箱的好处是将安灯组成标准化和模块化,便于维护,通常安灯集结箱通过现场总线的方式和安灯控制箱连接。这种方式可以节约安装线的数量和安装,维护成本,而且通过标准化的模块式的安灯集结箱在集成和后期增加设备安灯的连接更方便。从总体投资的情况看,还是值得厂家考虑的。像在丰田的全球多数规模比较大的车间都采用的是这种模式。

一般安灯集结箱上还安装有音乐喇叭,是否蜂鸣主要由控制箱控制。如果没有安灯集结箱,一般在生产线上安装一定数量的音乐喇叭。

3. 安灯控制箱,一般是装有控制器,主要是PLC,主要是内置一些判断逻辑,实现安灯操作的信息收集和传递。如判断是哪个工位的什么类型的安灯拉下,安灯的功能配置等-等。安灯控制箱通常还有一个人机接口的界面,主要用来显示和配置安灯的。

4.安灯显示板,一般悬挂的方式设置在生产线上方或走道上方,一般安灯显示板都是双面组成的,双面显示的信息相同,其最为明显的特征就是板面按颜色区分其使用功能,就像交通信号灯一样简单明了,一看便知。黄色区域灯亮代表生产处于求助状态;红色区域灯亮代表生产线上某个或某几个工位已超时,生产需要停下来,这需要管理者做出判断后在一个生产节拍的时间内做出决定并立即解决问题:其他颜色代表生产线的工作状态。一条生产线可以根据实际需要设置若干个安灯显示板,一般生产纲领、生产复杂程度越大,相应安灯显示板设置的越多。但每条生产线不管是主线还是分装线,都必须设置1个以上的灯箱盘,便于管理者掌握每条线的生产状态以控制全局。

安灯显示板一般可以采用简单的灯箱模式的,灯箱由一些固定的区域组成,每个区域内一般有三个灯,通过安灯控制箱控制不同区域内不同的灯亮来指示信息。现在采用得越来越多的是LED显示板或等离子显示屏,通过PC或简单的内嵌式PC,和安灯控制箱通讯,采用HMI软件或简单的编程实现一些界面,这样做到的是显示的信息更全面,更丰富。

5. 车间信息显示板,和安灯显示板类似,但是车间信息显示板显示的是车间每条生产线的运行状况和产量,计划信息。其硬件和实现方式也和安灯显示板相同,也有的厂家采用投影仪来实现。

6.安灯报表系统,从总体来说安灯系统的组成比较简单,但是很多人和厂商其实都忽略了安灯报表系统的作用。安灯报表系统对于长期的员工的水平提高,设备维修,提高生产效率有很大的作用。如果说安灯的立即的作用是是问题得到立即的解决,那么安灯报表系统则是起到长期改善的指导和监督作用。安灯报表有两个主要的作用:

a. 统计报表作用,通过统计各种安灯事件,可以很方便了解每种事件每天/每个班次发生的数量,通过这些数据,可以知道是员工装配水平需要提高?还是设备影响了效率需要设备厂商改善?还是车辆类型的排程上需要改善,还是物料供应模式需要更改?等等针对那些问题是最影响到当前效率的,有针对性进行培训和改善提高。

b. 数据挖掘和分析作用,通过长期的数据挖掘和分析,可以了解生产线运行的趋势,设备问题的频率在增加?增加新的车型,什么样的问题在增多?通过培训,那类问题发生-概率在降低?等等。

总之通过分析和统计作用,对管理人员在不同的层次提供不同的指导作用,从长期来改善和挖掘生产的潜力。

安灯系统的作用及其使用

在传统的大规模生产方式下,管理者不允许发生中断生产的情况。在发现不合格品时往往只做标记搁在一边,另行处理其目的是尽一切努力完成最大产量,之后再解决问题。但是,生产线不停并不表示没有任何问题。采用安灯系统就是要把问题尽可能地表现出来。尽管会造成生产线停止,但却能继续解决问题,以便更高效地制造更好的产品。生产线上出现问题时,要在本工位内进行品质管理,避免问题进入下个流程。这种品质管理比在事后检验问题与设法纠正问题来得更有效且成本更低。

当生产线上某一工位发生问题时操作工人会按下求助按钮,这时安灯上相应工位号便会亮起黄灯但整个生产线仍在作业。此时管理者必须马上做出反应,派出援助人员,帮助其在规定的生产节拍内完成任务否则安灯会变为红色,生产线将会停下来。但在必须停线的时候管理者经判断后必须停止以解决问题。 在自动化程度非常高的生产线上,生产工具与自动控制装置都进行了重新设计,内置的感应器可以发现不同于标准的差异,并通过使用无线电传输装置发信号给戴耳机的管-理者,无论管理者身处何地,都可以知晓问题,并可将此信息传输到工厂的电子布告板上使所有的员工都能看到,不再犯同样的错误。

应用示例

以某汽车生产厂总装线为例,看安灯是如何在生产中发挥作用,保证产品质量,提高工作效率,提高管理水平。此套安灯系统是国内第一套引进、消化、吸收并自己制造的现已投产使用,具有一定的借鉴意义。

车型为非承载式中型客车:产量为5000台/年;应用场合为汽车总装线:总装线构成有上线工位1个生产工位4个,下线工位1个。

在汽车生产总装线上方悬挂设置1台安灯,使线上的操作工人一眼便可看见.灯箱底标高3.5m。另外,为配合使用安灯,在生产线的开始端即上线处设1个车身欠按钮开关箱,1个底盘欠按钮开关箱:

在正常生产线上的每个工位设若干个求助暂停开关箱:在生产线的排端即下线处设1个车身满按钮开头箱1个定位解除按钮开关箱。

(1)正常生产时

   * 操作者按下总装线启动按钮,安灯“牵引开始”亮灯。
   * 工人作业。
   * “定位”亮灯且蜂鸣5s,总装绒暂停,“牵引开始”灯熄灭。
   * 整车下线后按下定位解除按钮。
   * 总装线启动,安灯“牵引开始’亮灯“定位”灯熄灭。 

(2)作业延迟时

   * 判断作业将延迟时,按下工位旁的“求助”按钮。
   * 此时“安灯”黄色区相应工位灯亮,并蜂鸣。
   * 求助成功作业没有延迟的话,关闭“求助”按钮,“安灯”黄色区相应工位灯熄灭。
   * 作业延迟的话按下“暂停”按钮。
   * 总装线暂停,停止时刻开始记日寸。
   * “安灯”红色区相应工位灯亮。
   * 作业完成后解除“暂停”按钮“安灯”红色区相应工位灯熄灭。
   * 总装线记时钟停止记时,总装线启动。 

(3)底盘缺及,车身缺时

   * 作业开始如底盘或车身缺时,按下“底盘欠”或“车身欠”按钮“安灯”红色区相应底盘或车身欠灯亮。
   * 总装线停止,记时钟开始记时,并蜂鸣。
   * 将车身或底盘投入总装线后关掉“底盘欠”或“车身欠”按钮,“安灯”红色区相应底盘或车身欠灯熄灭。
   * 蜂鸣停止,总装线驱动。 

(4)车身满时

   * 作业时应下线的整车未离开其工位时,按下“车身满”按钮。
   * “安灯”红色区车身满灯亮。
   * 总装线停止,记时钟开始记时,并蜂鸣。
   * 移出整车后,立即关掉车身满”按钮。
   * 蜂鸣停止,总装线驱动。 

(5)异常时

   * 总装线出现异常时,按下总装线控制柜上的“紧急”按钮。
   * 总装线停止,“安灯”红色“非常”灯亮记时钟开始记时,并蜂鸣。
   * 排除异常状态后解除“紧急”按钮。
   * 按下驱动按钮。
   * 总装线驱动“安灯”红色“非常”灯熄灭记时停止。 

从以上作业流程中可以看出,安灯系统能够使品质管理简单化,并使全体成员参与其中它针对的是短循环且重复的工作、需要立即协助的工作及品质问题。特别是在时间紧-、目标不能妥协的情况下,在必须停下来的时候,管理者要重新思考计划目标与方向。安灯通过简单设置的灯光让全员知道,为了整个生产的顺利进-行,必须使问题浮现出来并快速解决。

   * 广播系统——可通过无线话筒进行人工呼和音乐播放。
   * 语音呼叫——通过广播系统,进行Andon信息呼叫。
   * 生产运行信息——生产线开线、停线、休息等各种生产运行信息的处理。
   * Andon上位管理——对Andon系统的各种事件进行统计分析处理。 

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