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物流ANDON系統(tǒng)在總裝車間應(yīng)用淺析

編輯：admin  2019-08-02 19:35:22

　　物流ANDON系統(tǒng)在總裝車間應(yīng)用淺析

　　通過自動(dòng)化系統(tǒng)的引入，總裝車間內(nèi)飾線實(shí)現(xiàn)了無人化配送，提高了物流自動(dòng)化水平，增強(qiáng)了零部件的質(zhì)量控制及可追溯性，節(jié)省了物流人員的成本，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　車間內(nèi)物流系統(tǒng)是汽車總裝車間的一項(xiàng)重要組成，線體零部件的配送直接影響整車的制造成本和制造質(zhì)量。隨著信息化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，總裝車間內(nèi)物流系統(tǒng)逐漸發(fā)展出自動(dòng)化物流系統(tǒng)。自動(dòng)化物流系統(tǒng)滿足了精益生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化、準(zhǔn)時(shí)化的要求，同時(shí)也符合現(xiàn)代汽車制造業(yè)柔性化、敏捷化、智能化和信息化的發(fā)展趨勢(shì)，已被汽車制造業(yè)引入并逐漸推廣。

　　物流自動(dòng)化系統(tǒng)的組成

　　1.MES系統(tǒng)

　　MES(生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng))包括AVI(自動(dòng)車輛識(shí)別系統(tǒng))和物流ANDON(安燈系統(tǒng)管理看板)，用來將生產(chǎn)計(jì)劃下發(fā)至自動(dòng)揀料系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)等。

　　MES通過在AVI系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中寫入車輛ID和生產(chǎn)信息，并傳遞到車體數(shù)據(jù)載體，當(dāng)車體通過設(shè)置的數(shù)據(jù)讀取點(diǎn)時(shí)，將該車的相關(guān)車輛跟蹤信息傳送至自動(dòng)揀料系統(tǒng)和總裝PLC控制系統(tǒng)。

　　物料ANDON系統(tǒng)硬件組成主要包括物料ANDON服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)物料機(jī)柜和物料ANDON系統(tǒng)PLC等(見圖1)。物料ANDON系統(tǒng)通過在生產(chǎn)工位旁安裝一定數(shù)量的物料請(qǐng)求按鈕或HMI(人機(jī)界面)，在車間現(xiàn)場(chǎng)和物料儲(chǔ)存區(qū)顯示看板上反饋生產(chǎn)線上的物料請(qǐng)求。當(dāng)工位需要生產(chǎn)物料的時(shí)候，操作人員及時(shí)按下物料按鈕，物流ANDON系統(tǒng)立即發(fā)出相應(yīng)的物料請(qǐng)求信號(hào)，物料輸送人員會(huì)及時(shí)送達(dá)該工位所需物料，系統(tǒng)記錄物料輸送的信息，把所有數(shù)據(jù)都匯入工廠級(jí)物流數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)物流控制管理。通常，當(dāng)物料種類較少時(shí)安裝請(qǐng)求按鈕;當(dāng)物料種類較多時(shí)安裝HMI，在HMI上設(shè)置多個(gè)畫面，每個(gè)畫面上設(shè)置多個(gè)觸摸式請(qǐng)求按鈕，這樣一臺(tái)HMI可以實(shí)現(xiàn)很多種物料請(qǐng)求。

　　物流ANDON中控系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄每一次物料請(qǐng)求發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)及請(qǐng)求的響應(yīng)情況等信息，對(duì)此進(jìn)行分析可以指導(dǎo)生產(chǎn)和管理，定時(shí)呼叫物料管理人員檢查物料供應(yīng)情況，確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。

　　2.揀料指示系統(tǒng)

　　揀料指示系統(tǒng)是一種電子化物料揀取系統(tǒng)，它從上層信息系統(tǒng)MES(或ERP系統(tǒng))獲得車輛信息和相關(guān)BOM信息，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃中的排產(chǎn)順序，逐一分解每臺(tái)車的BOM清單信息，并觸發(fā)相應(yīng)的指示燈亮起，以此來輔助揀料人員進(jìn)行物料的揀取。所有物料揀取完成后，揀料系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)配置車輛所揀取的所有物料信息，方便后期質(zhì)量問題的快速追溯。揀料指示系統(tǒng)還可以與AGV系統(tǒng)進(jìn)行通信，在SPS揀料區(qū)按照揀料指示系統(tǒng)的指令行走，待揀料完成后給AGV放行信號(hào)。揀料系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　作為關(guān)鍵的智能物料架，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃點(diǎn)亮智能物料架(見圖3)上的指示燈，物料人員根據(jù)指示燈抓取物料。工作方式有兩種，碰觸式(見圖4)：抓取件時(shí)碰觸開關(guān)，對(duì)應(yīng)的燈滅;按鈕式(見圖5)：抓取完點(diǎn)擊按鈕，燈滅。當(dāng)所有件抓取完成后，物流人員在現(xiàn)場(chǎng)上位機(jī)確認(rèn)，如有物料未抓取完，會(huì)報(bào)警提示。物料指示根據(jù)上層MES系統(tǒng)提供的下線計(jì)劃進(jìn)行指示。

　　3.AGV輸送系統(tǒng)

　　AGV輸送系統(tǒng)由AGV單車、AGV控制系統(tǒng)、AGV充電系統(tǒng)和其他輔助器材組成。其中AGV控制系統(tǒng)主要由AGV管理監(jiān)控計(jì)算機(jī)、AGV自動(dòng)調(diào)度軟件等以及無線AP、綜合布線等組成。

　　AGV管理監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)與倉庫物流管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)和外部PLC系統(tǒng)進(jìn)行通信。AGV管理監(jiān)控計(jì)算機(jī)與AGV通過無線局域網(wǎng)WLAN進(jìn)行通信。AGV控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6所示。

　　AGV根據(jù)不同要素(如導(dǎo)航方式和負(fù)載方式等)可以分為很多種，在總裝車間大體可以分為裝配型AGV和配送型AGV。

　　裝配型AGV主要用于底盤線體上動(dòng)力總成、有壓縮減振彈簧的后懸架總成與白車身進(jìn)行合裝等環(huán)節(jié)。根據(jù)其升降機(jī)構(gòu)的形式，裝配型AGV又可分為單舉升型和雙舉升型。配送型AGV結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(又稱AGC)，配備有升降銷，具有配送、同料車自動(dòng)脫鉤和掛鉤的功能。根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式，配送型AGV可以分為單向驅(qū)動(dòng)型和雙向驅(qū)動(dòng)型。

　　4.SPS配送模式

　　SPS配送模式即單臺(tái)配送，SPS模式對(duì)物料揀取的準(zhǔn)確性要求極高。在生產(chǎn)過程中多個(gè)車型在同一條線體混線生產(chǎn)，這些不同車型的零部件在同一個(gè)物料存儲(chǔ)區(qū)統(tǒng)一揀取和配送。每輛SPS車對(duì)應(yīng)著不同配置的車型，每輛SPS物料車中需裝載幾十甚至上百種物料。SPS物料車由物流人員根據(jù)自動(dòng)撿料系統(tǒng)進(jìn)行物料的裝載，保證配送的準(zhǔn)確性，由AGV進(jìn)行輸送。

　　物流自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

　　1.系統(tǒng)引入前某主機(jī)廠總裝車間在內(nèi)飾線實(shí)施SPS配送，內(nèi)飾線分為內(nèi)飾一線和內(nèi)飾二線，內(nèi)飾線西側(cè)為物料集配區(qū)。未引入AGV配送前，內(nèi)飾一線有三名操作人員分別負(fù)責(zé)SPS物料小車的上線、中途周轉(zhuǎn)(避讓拆卸車門升降機(jī)及內(nèi)飾二物料車回收)和下線;內(nèi)飾二線有兩名操作人員負(fù)責(zé)SPS物料小車的上、下線體，另外，內(nèi)飾一線、內(nèi)飾二線分別配備一臺(tái)電瓶車及一名司機(jī)負(fù)責(zé)物料的配送，物流路線如圖7所示。

　　在西側(cè)集配區(qū)共有14名配料人員分別為內(nèi)飾一線、內(nèi)飾二線配料，配料人員根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃中的車型編碼，憑借車型BOM清單進(jìn)行配料，平均每人負(fù)責(zé)20余種物料，單車配料時(shí)間為90s。

　　2.系統(tǒng)引入后

　　為提升物流自動(dòng)化水平，減少生產(chǎn)過程中的無效工時(shí)和無附加值動(dòng)作，減少物流操作人員，我們?cè)诳傃b車間引入了自動(dòng)化物流ANDON系統(tǒng)系統(tǒng)。為滿足生產(chǎn)需求前提下的*低成本投入，我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)做了如下改造：

　　(1)對(duì)集配區(qū)進(jìn)行調(diào)整，將內(nèi)飾二線集配區(qū)調(diào)整至線體東側(cè)，靠近內(nèi)飾二線物料上線位，外物流可通過附近的物流門直接對(duì)集配區(qū)進(jìn)行補(bǔ)貨;

　　(2)將SPS小車改造為內(nèi)飾一線、內(nèi)飾二線通用;

　　(3)在內(nèi)飾一線、內(nèi)飾二線物料車上、下線位增加輔助機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)SPS小車自動(dòng)上下線。

　　改造后，西側(cè)集配區(qū)的AGV負(fù)責(zé)內(nèi)飾一線物料配送及內(nèi)飾二線空料車的回收，料車回收后由AGV牽引料車回到集配區(qū)。在集配區(qū)揀料指示系統(tǒng)與AGV控制系統(tǒng)信息進(jìn)行交互，揀料系統(tǒng)根據(jù)揀料人員的作業(yè)速度及節(jié)拍控制AGV的行走，保證與揀料人員保持共同速度和共同節(jié)拍。東側(cè)集配的AGV負(fù)責(zé)內(nèi)飾二線物料配送及內(nèi)飾一線空料車的回收，物流路線如圖8所示。

　　自動(dòng)化物流改造后物流路徑由兩個(gè)大循環(huán)變成了兩個(gè)小循環(huán)，縮短了物流路線，減少了無效運(yùn)輸。在物流人員方面，節(jié)省了內(nèi)飾一線、內(nèi)飾二線輔助人員5名、物料配送人員2名，雙班生產(chǎn)共節(jié)省物流人員14名。在揀料過程中，揀料人員僅根據(jù)亮燈進(jìn)行揀取，有效地提高了揀料速度，降低了揀料差錯(cuò)率，實(shí)現(xiàn)了揀料現(xiàn)場(chǎng)無紙化作業(yè)。通過計(jì)算，2年即可回收投資成本。

　　結(jié)語

　　通過自動(dòng)化系統(tǒng)物料ANDON系統(tǒng)的引入，總裝車間內(nèi)飾線實(shí)現(xiàn)了無人化配送，提高了物流自動(dòng)化水平，增強(qiáng)了零部件的質(zhì)量控制及可追溯性，節(jié)省了物流人員，提升了企業(yè)形象，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)提高人均勞效、降低生產(chǎn)成本有很大的幫助。

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新聞關(guān)鍵詞：物流ANDON系統(tǒng)

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