Andon系统架构及应用

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545000）

Andon系统（也称为“暗灯”）最早起源于日本丰田汽车公司，用以生产线质量响应管理，出现质量问题时“立即暂停”生产线，以及时解决质量问题，最终做到“不接受、不制造、不传递”的质量“三不”原则。同时，Andon系统也是汽车工厂生产信息管理和控制系统的重要组成部分，用以收集生产线设备运行状态信息、产品下线质量FTQ（一次下线合格率）和物料需求等信息，并将此类信息时时目视在现场不同区域的看板上，部分信息还附加语音和灯光报警提示。Andon系统现已成为汽车完整生产线不可缺少的重要组成部分，在四大工艺车间——冲压、车身、涂装、总装，以及发动机工厂装配线都得到广泛应用。

Andon系统主要优点是可以减少由于装配质量或设备问题引起的生产线停线。当出现装配质量问题或设备问题时，操作工拉下Andon呼叫拉绳，提醒并呼叫班组长或者设备维修人员立即到现场解决问题，如果质量或设备问题能在拉下Andon拉绳后生产线未运行到FPS（Fixed Position Stop,定点停）点之前被解决，那么生产线不会停线，Andon系统给予了问题解决的时间，不至于每次质量或设备问题都要停线。这样一来就大大减少了因装配质量问题或设备问题引起的生产线停线，从而很好地提高了生产效率。本文目的在于介绍Andon系统的系统构成及在生产制造中的应用。

1 Andon系统架构

1.1 硬件组成

Andon的硬件组成包括控制元器件、网络介质、看板等，如图1所示。

图1 Andon系统硬件构成

现场远程WEB客户端主要用于现场设备故障监控。

办公室远程WEB客户端主要用于ANDON数据查询及数据导出。

ANDON服务器主要是收集现场生产线的设备运行状态反馈信息，包括设备故障反馈及生产线暗灯停线，收集反馈信息后进行信息处理，最终实现设备故障报警显示及暗灯数据统计。

现场PLC主要是可编程逻辑控制器，通过编程控制生产线设备按照要求运行来满足生产，现场I/O模块用于收集并反馈现场传感器的实时信号。

LED显示器及看板主要用于生产线信息目视，包括设备停线时间、生产线暗灯停线时间、暗灯位置、生产目标产量和实际产量等信息。

工厂设备以太网为整个系统的信息交互通道。

1.2 系统框架

系统架构包括服务器、工程运行软件、信息处理和客户端访问等。采用集成现场工业总线、DeviceNet总线和10/100M（100/1000M）高速以太网总线的混合三层体系结构，支持基于浏览器的C-S结构体系。系统架构如图2所示：

图2 ANDON系统构架图

现场的IO模块收集所有的工位呼叫按钮或拉绳开关信息，通过设备网络（DeviceNet总线网络或以太网）将信息传递给设备控制器PLC，PLC进行逻辑信息处理后将信息传递并目视到现场Andon看板。同时，Andon服务器通过工厂设备以太网从PLC里读取点状态信息，再经服务器上的工程软件完成数据处理后发布数据报表到网上。用户可以通过网页访问查看或导出Andon报表。

2 Andon系统应用

Andon系统的应用包括质量控制、生产信息管理和物料供应系统管理三大应用，是汽车制造工厂必不可少的信息系统。

2.1 质量控制

Andon系统在质量控制方面的应用在于精益生产管理的“三不”原则，即“不接受缺陷、不制造缺陷、不传递缺陷”，很好地保障了产品质量。具体实现步骤如下：

（1）工位操作员工发现装配质量问题时，拉下质量Andon拉绳，触发Andon系统。此时Andon看板上会显示问题工位号且呈黄色，同时Andon音乐或者呼叫声响起，以提醒班段长及时响应。

（2）班段长到达问题工位后，立即着手解决质量问题，问题解决后再次拉下该工位的Andon拉绳触发Andon系统解除质量Andon呼叫。此时看板上的工位号消失，音乐或呼叫声停止。

（3）如果生产线运行到FPS点（定点停）时质量问题还未得到解决，那么生产线自动停线，Andon板上黄色工位号变成红色，等待问题解决。这样就保证了质量问题不会传递下去，确保问题在本工位解决。

（4）当质量问题解决后，拉下该工位的Andon拉绳触发Andon系统解除质量Andon呼叫。此时看板上的工位号消失，音乐或呼叫声停止。生产线恢复正常运行。

2.2 生产信息管理

Andon系统在生产信息管理方面的应用主要包含：生产信息目视和报表统计。

（1）生产信息目视

生产信息包括了生产线运行状态、生产产量（目标和实际产量）、FTQ（一次下线合格率）、工位信息、停线时间统计以及设备故障等信息。

生产线是否正常运行，从Andon看板上可以直接看出，生产线停线是由于设备故障还是空满位、设备超限位或者Andon停线。Andon看板上还显示了当班次的目标产量和当前的实际产量；某个工位Andon拉了该工位号就会在看板上显示出来，及时提醒班段长响应；当班次的生产线停线时间也会时时统计显示在看板上。以上Andon板上显示的生产信息对于生产是十分重要的，有助于减少停线，提高生产效率。

（2）报表统计

Andon系统除了能够目视一些生产信息以外，还能对每日生产运行情况，包括生产线设备故障停线时间、停线设备、停线频次、拉暗灯的次数及工位等信息进行统计，并对其进行分类生产报表。生产线班段长可以每日通过Andon数据报表对当日当班次的停线进行分析，以进一步改善生产工位的线平衡墙，提高生产效率。以此同时，设备管理人员还可以通过Andon数据报表对设备故障进行扫选和统计分析，以便对设备制定相应的设备TPM和PM工作，从而提高设备运行效率，降低设备故障率，做到设备隐患早发现，早防止，将重大设备故障扼杀在“摇篮”里。

3 物料供应系统管理

物料Andon系统在生产线旁安装物料需求呼叫按钮，或者物料请求HMI触摸屏界面，并在物料配送和物料存储现场设置物料信息显示看板。当生产线某个工位的物料接近配送需求数量时，操作员工按下物料需求请求按钮或者在HMI上选择物料，此物料需求信息就会在物料配送和物料存储现场的看板上显示出来，显示某条生产线某个工位某种物料达预警值，需尽快送料。于是物料配送人员就会按照看板信息配送对应的物料送到需求工位。物料从物料存储区配送到现场的同时，物料Andon系统会自动统计该物料的库存量，是否达到库存预警值，一旦达到物料预警值，系统会自动向物料供应商的物料配送系统发送物料预警信息，物料供应商就会根据预警物料进行配送补库。此外，物料Andon系统还会统计每个工位物料需求的时间、数量及每日配送数量，此统计数据可以帮助物料管理人员分析每个工位的物料消耗和实际物料需求之间的差量，以此对物料产品质量进行分析。

物料Andon系统还可以将生产线车辆信息在车辆排序点就同步发送到物料供应商的配料系统，以便供应商可以提前根据主机厂的生产需求来进行物料生产储备，减少过多库存和过度生产浪费，做到“有需求必有储备，有生产必有供应”的物料零浪费。

4 结束语

Andon系统是一种集生产现场管理、物流物料拉动以及质量控制功能于一体的管理系统，能够适应不同的生产现场环境和要求，是一种通用性很强、使用很广泛的标准化系统。Andon系统能够及时准确地对生产设备进行运行监控，并对设备故障进行数据统计，在减少生产停线的同时还利于设备优化。Andon系统对生产信息进行管理，有助于发现工艺岗位瓶颈并进行优化，大大提高生产效率。Andon系统对物流物料的管理能够很好地控制物料库存，避免过多物料生产和浪费，同时也能够高效地调配物料配送，减少运输成本。目前，Andon系统在除了汽车生产厂以外的很多领域都得到推广和运用，系统本身的内容和功能也在日趋完善和丰富。