生產監控系統和計算機管理系統在裝配生產中有著廣泛的應用,不但可以幫助工人快速解決問題,減少生產線停工的時間和頻率,指導裝配操作人員作業,更可管理和監控重要信息。
生產監控系統
1.生產監控系統的作用及優點
生產監控系統也可稱為安東系統,主要用于對車間內的生產設備進行實時監控(即設備運行管理),并對各個生產工位進行監控管理(即工位作業管理)。系統實時采集記錄裝配工位、裝配設備和生產進度等信息,并以聲光信號、LED顯示屏及監控計算機等顯示裝置,形象地展現生產狀態,動態地反映車間實際生產情況和設備運行情況,該系統能及時準確地提示生產調度節點和故障的具體位置,為車間各部門人員快速解決問題提供了方便,減少了生產線停工的時間和頻率。
2.生產監控系統的組成
該系統主要由信息采集設備、信息顯示設備和監控計算機組成,彼此通過現場總線或以太網相連。信息采集設備主要包括工位拉線開關、按鈕、觸摸屏、PLC控制柜以及遠程I/O箱等。信息顯示設備主要包括柱狀指示燈、旋轉指示燈、訊響器、LED顯示屏、燈箱和觸摸屏等。該系統還包括安裝在各部門內的監控計算機,以及計算機上安裝的系統監控軟件。

3.生產監控系統在轎車總裝車間的具體應用
(1)對工位作業進行監控管理
轎車總裝線或分裝線通常有幾十個或上百個操作工位,通過生產監控系統可以迅速確定異常事件的發生位置,并及時解決。通常在每個工位兩側安裝紅黃兩種拉線開關、雙色指示燈(黃色為警示、紅色為停線)和訊響器,在發生問題時,操作者拉動拉線開關請求幫助,該工位指示燈和訊響器發出聲光提示,同時將有關信息(幫助提示)顯示在LED顯示屏上,減少停線頻率。如果問題不能得到及時解決,可通過該系統停止生產線運行。
通常在下列情況中,操作者拉動黃色開關請求幫助:
①操作者裝配操作落后,并預測在裝配節拍內不能完成裝配內容。
②工位缺料時,由工人發出呼叫,班組長發現后電話通知庫房送貨。
③操作者由于某些原因需要暫時離開工位。
④操作者發現前面某工位零件裝配出現質量問題,或待裝配零件本身出現問題時,通過系統請求幫助,爭取在該工位將故障排除。
⑤在生產線的相應位置設置質量檢查點和觸摸屏,質保人員如果發現問題,可以按動相應生產班組的按鈕,召喚該班組的相關人員及時處理,保證問題在下總裝線前解決,避免出現已完工的產品進行大量拆除重新裝配的情況,減少返修勞動量和返修面積,降低產品成本。
拉動黃燈拉線后,如果問題在運行到工位末尾前得到及時解決,則操作者再拉動一次黃燈開關復位,報警指示燈熄滅,顯示屏清除該信息,生產線繼續整車運行;如果在工位末尾前問題沒有處理完,操作者未拉動黃色復位開關,則生產線停止,問題處理完后,操作者拉動開關復位。
在下列情況中,操作者拉動紅色開關,生產線停止:
①生產線及設備運行威脅到人身安全。
②生產線運行威脅到設備安全。
③裝配操作嚴重落后,已不能完成裝配作業,且操作者在此之前并未拉動黃燈拉線開關請求幫助。
④操作者發現待裝零件和上工位裝配發生錯誤。

(2)對設備運行進行監控管理
轎車總裝車間由總裝生產線、分裝生產線、檢測線、檢查線和返修線等多部分組成,面積大、設備多。其中總裝生產線由一次內飾線、底盤裝配線、二次內飾線和調整線等多段輸送線組成,生產線上配置有多臺擰緊機、打號機、銘牌制作機、涂膠機、裝配機械手、加熱設備、各種油液品加注設備和在線檢測設備等。
例如輸送線間的移載設備、升降機和自動裝配機器人等設備屬于無人看守,不易被設備管理人員及時發現和維護,而通過生產監控系統與上述設備的連接,可實時監控設備啟停和故障等運行狀態,一旦發生故障,設備將故障信息發送給監控系統,監控系統可將設備故障信息采用聲、光、圖像等方式顯示在車間內LED顯示屏、維修室和車間生產控制室的計算機屏幕上。這樣就能迅速地將故障設備及具體位置等信息傳遞給每位相關人員,并做出快速響應,保證在最短時間內解決故障問題、減少停線時間。
對于擰緊設備、加注設備、VIN打號機、裝配機械手、舉升裝配機、在線涂膠機和隨行充電機等與生產線聯動的設備,我們在操作區域、報警區和停線點分別安裝行程控制開關,當設備超出操作區域時,監控系統通過聲光方式提示操作者盡快采取措施,當設備到達停線點時,整條輸送線停止運行。這樣做不但避免發生事故、損壞輸送線和設備,而且通過事先提示有效地減少了停線情況的發生。
對于柔性裝配線,如采用獨立摩擦滑橇形式的內飾線、自行葫蘆小車形式的底盤裝配線,各段生產線間出現滿車或空車情況時,可以通過監控系統提示操作人員。
4.設計方案(以轎車裝配車間為例)
一般情況下,裝配線均為雙側操作,所以裝配線兩側均設置拉線開關。通常設置紅、黃兩種拉線開關,有些生產線已經設置急停按鈕,則可以設置一種拉線開關(即實現黃色拉線開關)。實際設計中也有采用按鈕代替拉線的方式,通過按動按鈕的次數實現相應功能。
拉線開關可安裝在生產線的鋼結構上,安裝位置既要保證操作者拉動方便,又要考慮不影響裝配作業,安裝高度一般為1.8~2.0m。對于轎車裝配線,拉線開關距離裝配線的中心線距離為1.5~1.8m;對于動力總成、儀表板、后軸和車門等分裝線,安裝位置一般位于操作者正上方。
指示燈、訊響器等裝置也安裝在鋼結構上,盡量靠近外側,便于人員觀察。在求援呼叫和停線狀態時分別發出不同聲音提示。如果考慮降低投資,手工操作工位也可不安裝聲光報警裝置,而將信息、報警聲音等集中反映在生產線的LED顯示屏或燈箱上。
信息的集中顯示可以采用燈箱和LED顯示屏等方式,通常為雙面顯示,采用的數量與車間的管理、分布的位置有關。例如,每個工段可設置一個,包括一次內飾、底盤裝配、二次內飾、各個分裝和檢測返修等,布置位置及尺寸應方便相關人員觀看。如采用燈箱方式,除了設置目前使用燈位數量外,應考慮預留一部分燈位,以適應將來生產管理內容的變化。燈箱中每個燈位設置三種顏色的燈泡,生產正常時燈箱顯示為綠色,求援呼叫時顯示為黃色(也可閃爍),生產線停止時則顯示紅色(也可閃爍)。