MES在汽车制造中的应用之业务篇(13) -- 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。

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。