生产监控系统和计算机管理技术在装配车间的应用

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生产监控系统和计算机管理系统在装配生产中有着广泛的应用，不但可以帮助工人快速解决问题，减少生产线停工的时间和频率，指导装配操作人员作业，更可管理和监控重要信息。

生产监控系统

1.生产监控系统的作用及优点

生产监控系统也可称为安东系统，主要用于对车间内的生产设备进行实时监控（即设备运行管理），并对各个生产工位进行监控管理（即工位作业管理）。系统实时采集记录装配工位、装配设备和生产进度等信息，并以声光信号、LED显示屏及监控计算机等显示装置，形象地展现生产状态，动态地反映车间实际生产情况和设备运行情况，该系统能及时准确地提示生产调度节点和故障的具体位置，为车间各部门人员快速解决问题提供了方便，减少了生产线停工的时间和频率。

2.生产监控系统的组成

该系统主要由信息采集设备、信息显示设备和监控计算机组成，彼此通过现场总线或以太网相连。信息采集设备主要包括工位拉线开关、按钮、触摸屏、PLC控制柜以及远程I/O箱等。信息显示设备主要包括柱状指示灯、旋转指示灯、讯响器、LED显示屏、灯箱和触摸屏等。该系统还包括安装在各部门内的监控计算机，以及计算机上安装的系统监控软件。


3.生产监控系统在轿车总装车间的具体应用

（1）对工位作业进行监控管理

轿车总装线或分装线通常有几十个或上百个操作工位，通过生产监控系统可以迅速确定异常事件的发生位置，并及时解决。通常在每个工位两侧安装红黄两种拉线开关、双色指示灯（黄色为警示、红色为停线）和讯响器，在发生问题时，操作者拉动拉线开关请求帮助，该工位指示灯和讯响器发出声光提示，同时将有关信息（帮助提示）显示在LED显示屏上，减少停线频率。如果问题不能得到及时解决，可通过该系统停止生产线运行。

通常在下列情况中，操作者拉动黄色开关请求帮助：

①操作者装配操作落后，并预测在装配节拍内不能完成装配内容。

②工位缺料时，由工人发出呼叫，班组长发现后电话通知库房送货。

③操作者由于某些原因需要暂时离开工位。

④操作者发现前面某工位零件装配出现质量问题，或待装配零件本身出现问题时，通过系统请求帮助，争取在该工位将故障排除。

⑤在生产线的相应位置设置质量检查点和触摸屏，质保人员如果发现问题，可以按动相应生产班组的按钮，召唤该班组的相关人员及时处理，保证问题在下总装线前解决，避免出现已完工的产品进行大量拆除重新装配的情况，减少返修劳动量和返修面积，降低产品成本。

拉动黄灯拉线后，如果问题在运行到工位末尾前得到及时解决，则操作者再拉动一次黄灯开关复位，报警指示灯熄灭，显示屏清除该信息，生产线继续整车运行；如果在工位末尾前问题没有处理完，操作者未拉动黄色复位开关，则生产线停止，问题处理完后，操作者拉动开关复位。

在下列情况中，操作者拉动红色开关，生产线停止：

①生产线及设备运行威胁到人身安全。
②生产线运行威胁到设备安全。
③装配操作严重落后，已不能完成装配作业，且操作者在此之前并未拉动黄灯拉线开关请求帮助。
④操作者发现待装零件和上工位装配发生错误。


（2）对设备运行进行监控管理

轿车总装车间由总装生产线、分装生产线、检测线、检查线和返修线等多部分组成，面积大、设备多。其中总装生产线由一次内饰线、底盘装配线、二次内饰线和调整线等多段输送线组成，生产线上配置有多台拧紧机、打号机、铭牌制作机、涂胶机、装配机械手、加热设备、各种油液品加注设备和在线检测设备等。

例如输送线间的移载设备、升降机和自动装配机器人等设备属于无人看守，不易被设备管理人员及时发现和维护，而通过生产监控系统与上述设备的连接，可实时监控设备启停和故障等运行状态，一旦发生故障，设备将故障信息发送给监控系统，监控系统可将设备故障信息采用声、光、图像等方式显示在车间内LED显示屏、维修室和车间生产控制室的计算机屏幕上。这样就能迅速地将故障设备及具体位置等信息传递给每位相关人员，并做出快速响应，保证在最短时间内解决故障问题、减少停线时间。

对于拧紧设备、加注设备、VIN打号机、装配机械手、举升装配机、在线涂胶机和随行充电机等与生产线联动的设备，我们在操作区域、报警区和停线点分别安装行程控制开关，当设备超出操作区域时，监控系统通过声光方式提示操作者尽快采取措施，当设备到达停线点时，整条输送线停止运行。这样做不但避免发生事故、损坏输送线和设备，而且通过事先提示有效地减少了停线情况的发生。

对于柔性装配线，如采用独立摩擦滑橇形式的内饰线、自行葫芦小车形式的底盘装配线，各段生产线间出现满车或空车情况时，可以通过监控系统提示操作人员。

4.设计方案（以轿车装配车间为例）

一般情况下，装配线均为双侧操作，所以装配线两侧均设置拉线开关。通常设置红、黄两种拉线开关，有些生产线已经设置急停按钮，则可以设置一种拉线开关（即实现黄色拉线开关）。实际设计中也有采用按钮代替拉线的方式，通过按动按钮的次数实现相应功能。

拉线开关可安装在生产线的钢结构上，安装位置既要保证操作者拉动方便，又要考虑不影响装配作业，安装高度一般为1.8～2.0m。对于轿车装配线，拉线开关距离装配线的中心线距离为1.5～1.8m；对于动力总成、仪表板、后轴和车门等分装线，安装位置一般位于操作者正上方。

指示灯、讯响器等装置也安装在钢结构上，尽量靠近外侧，便于人员观察。在求援呼叫和停线状态时分别发出不同声音提示。如果考虑降低投资，手工操作工位也可不安装声光报警装置，而将信息、报警声音等集中反映在生产线的LED显示屏或灯箱上。

信息的集中显示可以采用灯箱和LED显示屏等方式，通常为双面显示，采用的数量与车间的管理、分布的位置有关。例如，每个工段可设置一个，包括一次内饰、底盘装配、二次内饰、各个分装和检测返修等，布置位置及尺寸应方便相关人员观看。如采用灯箱方式，除了设置目前使用灯位数量外，应考虑预留一部分灯位，以适应将来生产管理内容的变化。灯箱中每个灯位设置三种颜色的灯泡，生产正常时灯箱显示为绿色，求援呼叫时显示为黄色（也可闪烁），生产线停止时则显示红色（也可闪烁）。