安燈系統

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安燈系統（ANDON,也稱:暗燈）

　　安燈系統（ANDON）是一種現代企業的信息管理工具。Andon也稱暗燈或安燈，原為日語的音譯，日語的意思為“燈”、“燈籠”，在這裡表示一個系統， Andon系統能夠收集生產線上有關設備和質量管理等與生產有關的信息，加以處理後，控制分佈於車間各處的燈光和聲音報警系統。從而實現生產信息的透明化。安燈andon系統

　　安燈系統是指為了能夠使JIT發生的問題得到及時處理而安裝的系統。為了消除中斷或至少減少它們複發的可能性，有的公司用燈光系統發問題信號。即每個工作崗位安3個燈，綠燈表示沒問題，黃燈表示一名員工稍微有點落後，紅燈則指問題嚴重。燈光系統使同一系統里的員工互通信息，使員工和主管儘快找出問題的根源。

　　安燈系統由於其特殊性和實用性，在汽車行業中使用得是最廣泛的。事實上現在安燈系統不僅僅在汽車製造中使用，在很多行業都有安燈系統的影子。

　　安燈系統來源於豐田-生產方式，基於其“建立立即暫停製度以解決問題，從一開始就重視品質管理的文化”的生產原則，這些原則具體來說是：為顧客提供的品質決定著你的定價；使用所有確-保品質的現代方法；使生產設備具有發現問題及一發現問題就停止生產的能力，設置一種視覺系統以警示團隊或計劃領導者或提示某個流程需要協助；在企業中設立快速解-決問題的制度和對策；在企業文化中融入發生問題立即暫停或減緩速度就地改進質量以提升生產力的理念。從以上的原則中不難發現以達到持續高品質地生產汽車。^[1]

　　“安燈-”系統是豐田用來實現生產管理的其中的一種方法。現在，在汽車製造的各大車間都可以看到針對不同需求的不同設計的安燈，例如汽車總裝廠的衝壓、焊接、總裝車間的-各條生產線；發動機廠機加車間氣缸體、氣缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸生產線：裝配車間的分裝線、總裝線及試驗生產線等。事實上它可以應用在各個門類的機械製造廠中-，可以在任何地方發揮著它的警示作用和及時的信息傳遞的作用，將問題阻止在最初的地方並及時解決問題的作用，所以說“安燈”無處不在，安燈系統是一種提高製造質-量和效率的最有效的手段。 ^[1]

　　1．當操作者需要幫助、發現質量等與產品製造、質量有關的問題，他就拉下弔繩或用遙控器，激活Andon系統，該信息通過操作工位信號燈、Andon看板、廣播將信息發佈出去，提醒所有人註意。

　　2．班組長響應質量要求，與操作工一同確定問題。如果班組長可以解決問題，重新拉下弔繩，系統恢復正常。如果確定的問題必須向其它部門求助解決，則班組長通過設置在區域集中呼叫台進行呼叫，將信息類型、呼叫內容再次通過Andon看板、廣播將信息發佈出去，呼叫物料、質量、油漆、維修等前去處理問題。

　　Andon系統主要功能：

• 工位作業管理——工位呼叫;集中事件呼叫。
• 設備運行管理——故障、運行狀態、維護信息。
• 信息可視管理——通過Andon看板，顯示呼叫信息、故障信息、停線信息。
• 物料呼叫——通過物料顯示屏，顯示物料呼叫信息。
• 質量呼叫——通過廣播，呼叫質量信息。
• 設備呼叫——當設備故障時，通過廣播進行呼叫。
• 維修呼叫管理——通過維修Andon看板，顯示維修信息。
• 公共信息管理——通過信息顯示屏，顯示各種公共信息。安燈系統的作用及其使用

　　可能多數人瞭解的都是操作安燈，到汽車組裝車間都能看到生產線的每個工位裝有拉繩盒和燈，工人一拉繩，燈就會亮，安燈板上就會顯示哪個工位拉的，並且會有音樂響-起。事實上這就是我們常見的操作安燈。但是隨著現代製造業的不斷發展，安燈系統已不是僅僅限於操作安燈。大致來說，安燈從其實現的功能上有以下幾大類：

　　1．操作安燈——操作安燈也是我們通常所看到的安燈，主要是用於操作密集的流水線式的車間或生產線。如在汽車製造的生產線中，其生產線一般都是自動按照生產節拍按照一定的速度運-轉的。也就是說生產線在不停的運轉，但生產線上的工人是按照生產工位來安排的，將一條生產線劃分為一定數量的生產工位，每個工位有一個或多個工人，在車輛進入生-產工位後，工人開始其工位的操作，如裝配儀錶盤，安裝座椅，輪胎等等。所以工人安裝的過程中，生產線在不停的移動，如果車輛進入到下一個工位，新的車輛就會進入-此工位。因此如果工人不能在一定的節拍時間內完成所需完成的工作，後續的工作就會受到影響。為了避免這種問題的發生，工人可以通過拉安燈，來讓生產線暫停，這樣-可以繼續完成工作，避免一個工位的問題擴散。

　　以上是對操作安燈的簡單描述，事實上操作安燈分為固定位置停車安燈和立即停車安燈。固定位置停車安燈拉下後，生產線只有到了一個節拍位置後才停車，通常在工人操-作的過程中，如果覺得有必要，可以拉下此安燈，同時工段組長就會立即看到安燈信號，並協助立即解決，往往在到達固定停車位置之前問題就解決了，這時可以立即釋放-停車信號，生產線事實上不真正停車，提高了生產效率和解決問題的速度。立即停車安燈拉下後，生產線會立即停車，這種立即停車安燈通常只有比較緊急需要立即停車才-能解決問題時才需要拉下。一般固定停車安燈是設計為紅色，固定停車安燈設計為黃色。同時立即停車安燈的級別比固定停車安燈的級別高。

　　為配合操作安燈，一般在每條生產線上設置一個到兩個安燈顯示板，如果生產線比較長，會設置更多，其原則是方便工段長在其負責的任何位置都能方便看到哪個工位拉下-的什麼類型的安燈。安燈板的設計以前採用的是燈箱式的，其顯示的信息量比較少，信息的內容也比較固定。現在安燈板一般採用等離子顯示屏或LED顯示屏，通過電腦-驅動，其顯示的信息更多元化，可以將很多生產的信息顯示在安燈板上，車間現場管理人員瀏覽安燈板就能獲得其所需要的信息。

　　安燈系統設計中一般都有安燈音樂，安燈音樂一般採用的是內置不同音調的喇叭，安燈喇叭一般是設置在安燈上箱，一般幾個安燈連接一個安燈箱。可以為每個安燈箱的固-定停車安燈拉下時或立即停車安燈拉下時設置不同的音樂，當有不同的音樂在車間想起時，相應的工段長就會知道是不是自己所管理的工段有什麼樣的安燈拉下。

　　隨著現代製造業的發展，原先都是以人為主的生產線集成越來越多的自動化生產設備，如一些加註機，檢查設備等，還有傳送鏈等自動化設備都和操作安燈集成，這些設備-通過介面和安燈系統相連，設備自動通過生產執行系統獲取車輛的特征數據同時自動執行操作，如果在這過程中發現問題，如質量問題，也立即發佈固定停車安燈或立即停-車安燈的信號，相應的在安燈板和音樂上都和人工拉下安燈一樣。

　　2．質量安燈——質量安燈是在一些關鍵的工位設置的安燈，有的廠家在設計安燈系統時，將質量安燈和操作安燈集成在一起，在安燈系統的處理器上進行區分。這種設計通常其硬體設計上-是一樣的，通過不同的定義和配置，實現不同安燈盒的不同的功能，這種設計將質量安燈和操作安燈統一，只是後臺通過配置來實現，從成本和效益尚來說是更好的。在豐-田的車間通常是按照這種設計模式進行的。還有的採用的是一套獨立的安燈盒來實現，其功能上會更多，例如加入質量類別的選擇等，一般這種設計是在一些線別的終端設-置一個這種質量安燈盒。在戴姆勒-克萊斯勒的製造車間就是採用的這種設計模式的質量安燈。質量安燈主要是發現前端加工/裝配的質量問題，及時對問題進行反饋並需-要前端人員的協助解決。

　　3．物料安燈——物料安燈主要是對物料進行拉動，保證現場物料的即時供應。和操作安燈和質量安燈最大的不同在於，操作安燈和質量安燈一般是按照生產線或工段來劃分的，物料安燈則-一般是按照物料供應的方式來劃分的，也不是每個工位都設置安燈盒的。由於物料供應的模式是按照區域來供應，因此有可能幾條線的一部分工位可能都在同一個物料供應-區域，同一條線又可能處於不同的物料供應區域，因此安燈板設計時要參考車間的物料供應模式。物料安燈的安燈盒一般和操作安燈也不同，操作安燈多數採用的是拉繩的-方式（一些特殊工位由於生產線限制，可能採用按鈕的方式），物料安燈一般採用的是按鈕的方式，而且物料安燈的按鈕通常安裝在物料架上，方便操作工在取物料的時候-操作。而且物料安燈除在一定的區域設置安燈板外，一般還在物料暫存區會有節拍自動迴圈顯示的LED顯示碼，迴圈的顯示的最大數字一般是物料供應的節拍。這樣物料-供應人員能在物料供應區域能做到自動按照節拍送物料到線邊。

　　4．看板安燈——看板是裝配行業拉動物料使用最多也最有效的一種模式，現代製造業一般使用電子看板自動拉料，也有使用紙制看板的物料，使用看板拉料，一般要定期收集看板，看板安-燈的作用是周期提醒看板收集人員收集看板。看板收集人員收集看板後，複位看板安燈。

　　上面這幾大類都是在製造行業中，特別是汽車製造行業使用得比較廣泛的安燈的類型，主要是從實現不同的功能進行大致的劃分。但是從以上這些安燈類型中，都有共同點-就是達到“發生問題立即暫停或減緩速度就地改進質量以提升生產力的理念”。

　　圖1　安燈系統結構圖1（點擊看大圖）^[2]

　　圖2　安燈系統結構圖2（點擊看大圖）^[2]

　　安燈系統大致包含以下幾個部分：

　　1．安燈盒，以操作安燈為例，安燈盒一般包含兩個開關，一個常開開關，主要是作為固定停車用的，其信號連接到控制箱的I/O模塊，當拉下固定停車拉繩後，開關閉合，-通過控制箱獲得拉繩的工位。另一個是常閉的開關，主要是作為立即停車用的，開關有兩幅接點，一副接點連接到控制箱的I/O模塊，另一幅接點和同一條生產線上其他-的立即停車開關串接，串接的信號作為生產線停車的硬接點，在無論控制箱是否工作的情況下，如果有立即停車拉繩拉下，生產線都必須停車，這主要是從安全的角度來考-慮的。除了兩個開關，安燈盒還包括兩個燈，一個紅色的燈，當有立即停車拉繩拉下時，紅色的燈亮，一個黃色的燈，當有固定停車拉繩拉下時，黃色的燈亮。而且燈的信-號和開關串連或並聯，不和控制箱的I/O連接。有些供應商提供標準的安燈盒，在設計時可以直接採購使用。使用標準的安燈盒主要是在維修更換是只需要採用標準的產-品就可以，而且設計時也比較方便。

　　通常根據需要和不同的功能作用，安燈盒上也有安裝切換盤，或撥碼盤的，如獨立的質量安燈盒中。

　　2．安燈集結箱，主要是一些I/O，可以通過硬接線也可以通過一些標準的I/O連接器和安燈盒連接。通常在多數的製造業中安燈集結箱和安燈控制箱是整合在一起的。使用-安燈集結箱的好處是將安燈組成標準化和模塊化，便於維護，通常安燈集結箱通過現場匯流排的方式和安燈控制箱連接。這種方式可以節約安裝線的數量和安裝，維護成本，-而且通過標準化的模塊式的安燈集結箱在集成和後期增加設備安燈的連接更方便。從總體投資的情況看，還是值得廠家考慮的。像在豐田的全球多數規模比較大的車間都採-用的是這種模式。

　　一般安燈集結箱上還安裝有音樂喇叭，是否蜂鳴主要由控制箱控制。如果沒有安燈集結箱，一般在生產線上安裝一定數量的音樂喇叭。

　　3． 安燈控制箱，一般是裝有控制器，主要是PLC，主要是內置一些判斷邏輯，實現安燈操作的信息收集和傳遞。如判斷是哪個工位的什麼類型的安燈拉下，安燈的功能配置等-等。安燈控制箱通常還有一個人機介面的界面，主要用來顯示和配置安燈的。

　　4．安燈顯示板，一般懸掛的方式設置在生產線上方或走道上方，一般安燈顯示板都是雙面組成的，雙面顯示的信息相同，其最為明顯的特征就是板面按顏色區分其使用功能，就-像交通信號燈一樣簡單明瞭，一看便知。黃色區域燈亮代表生產處於求助狀態；紅色區域燈亮代表生產線上某個或某幾個工位已超時，生產需要停下來，這需要管理者做出-判斷後在一個生產節拍的時間內做出決定並立即解決問題：其他顏色代表生產線的工作狀態。一條生產線可以根據實際需要設置若幹個安燈顯示板，一般生產綱領、生產復-雜程度越大，相應安燈顯示板設置的越多。但每條生產線不管是主線還是分裝線，都必須設置1個以上的燈箱盤，便於管理者掌握每條線的生產狀態以控制全局。

　　安燈顯示板一般可以採用簡單的燈箱模式的，燈箱由一些固定的區域組成，每個區域內一般有三個燈，通過安燈控制箱控制不同區域內不同的燈亮來指示信息。現在採用得-越來越多的是LED顯示板或等離子顯示屏，通過PC或簡單的內嵌式PC，和安燈控制箱通訊，採用HMI軟體或簡單的編程實現一些界面，這樣做到的是顯示的信息更-全面，更豐富。

　　5． 車間信息顯示板，和安燈顯示板類似，但是車間信息顯示板顯示的是車間每條生產線的運行狀況和產量，計劃信息。其硬體和實現方式也和安燈顯示板相同，也有的廠家採用投影儀來實現。

　　6．安燈報表系統，從總體來說安燈系統的組成比較簡單，但是很多人和廠商其實都忽略了安燈報表系統的作用。在我看來安燈報表系統對於長期的員工的水平提高，設備維修-，提高生產效率有很大的作用。如果說安燈的立即的作用是是問題得到立即的解決，那麼安燈報表系統則是起到長期改善的指導和監督作用。安燈報表有兩個主要的作用：

　　a. 統計報表作用，通過統計各種安燈事件，可以很方便瞭解每種事件每天/每個班次發生的數量，通過這些數據，可以知道是員工裝配水平需要提高？還是設備影響了效率需要設備廠商改善？還是車輛類型的排程上需要改善，還是物料供應模式需要更改？等等針對那些問題是最影響到當前效率的，有針對性進行培訓和改善提高。

　　b. 數據挖掘和分析作用，通過長期的數據挖掘和分析，可以瞭解生產線運行的趨勢，設備問題的頻率在增加？增加新的車型，什麼樣的問題在增多？通過培訓，那類問題發生-概率在降低？等等。

　　總之通過分析和統計作用，對管理人員在不同的層次提供不同的指導作用，從長期來改善和挖掘生產的潛力。

　　在傳統的大規模生產方式下，管理者不允許發生中斷生產的情況。在發現不合格品時往往只做標記擱在一邊，另行處理其目的是盡一切努力完成最大產量，之後再解決問題-。但是，生產線不停並不表示沒有任何問題。採用安燈系統就是要把問題儘可能地表現出來。儘管會造成生產線停止，但卻能繼續解決問題，以便更高效地製造更好的產品-。生產線上出現問題時，要在本工位內進行品質管理，避免問題進入下個流程。這種品質管理比在事後檢驗問題與設法糾正問題來得更有效且成本更低。

　　當生產線上某一工位發生問題時操作工人會按下求助按鈕，這時安燈上相應工位號便會亮起黃燈但整個生產線仍在作業。此時管理者必須馬上做出反應，派出援助人員，幫-助其在規定的生產節拍內完成任務否則安燈會變為紅色，生產線將會停下來。但在必須停線的時候管理者經判斷後必須停止以解決問題。 在自動化程度非常高的生產線上，生產工具與自動控制裝置都進行了重新設計，內置的感應器可以發現不同於標準的差異，並通過使用無線電傳輸裝置發信號給戴耳機的管-理者，無論管理者身處何地，都可以知曉問題，並可將此信息傳輸到工廠的電子佈告板上使所有的員工都能看到，不再犯同樣的錯誤。

　　應用示例^[3]

　　以某汽車生產廠總裝線為例，看安燈是如何在生產中發揮作用，保證產品質量，提高工作效率，提高管理水平。此套安燈系統是國內第一套引進、消化、吸收並自己製造的-現已投產使用，具有一定的借鑒意義。

　　車型為非承載式中型客車：產量為5000台/年；應用場合為汽車總裝線：總裝線構成有上線工位1個生產工位4個，下線工位1個。

　　在汽車生產總裝線上方懸掛設置1台安燈，使線上的操作工人一眼便可看見燈箱底標高3.5m。另外，為配合使用安燈，在生產線的開始端即上線處設1個車身欠按鈕開-關箱，1個底盤欠按鈕開關箱：

　　在正常生產線上的每個工位設若幹個求助暫停開關箱：在生產線的排端即下線處設1個車身滿按鈕開頭箱1個定位解除按鈕開關箱。

　　（1）正常生產時

• 操作者按下總裝線啟動按鈕，安燈“牽引開始”亮燈。
• 工人作業。
• “定位”亮燈且蜂鳴5s，總裝絨暫停，“牽引開始”燈熄滅。
• 整車下線後按下定位解除按鈕。
• 總裝線啟動，安燈“牽引開始’亮燈“定位”燈熄滅。

　　（2）作業延遲時

• 判斷作業將延遲時，按下工位旁的“求助”按鈕。
• 此時“安燈”黃色區相應工位燈亮，並蜂鳴。
• 求助成功作業沒有延遲的話，關閉“求助”按鈕，“安燈”黃色區相應工位燈熄滅。
• 作業延遲的話按下“暫停”按鈕。
• 總裝線暫停，停止時刻開始記日寸。
• “安燈”紅色區相應工位燈亮。
• 作業完成後解除“暫停”按鈕“安燈”紅色區相應工位燈熄滅。
• 總裝線記時鐘停止記時，總裝線啟動。

　　（3）底盤缺及，車身缺時

• 作業開始如底盤或車身缺時，按下“底盤欠”或“車身欠”按鈕“安燈”紅色區相應底盤或車身欠燈亮。
• 總裝線停止，記時鐘開始記時，並蜂鳴。
• 將車身或底盤投入總裝線後關掉“底盤欠”或“車身欠”按鈕，“安燈”紅色區相應底盤或車身欠燈熄滅。
• 蜂鳴停止，總裝線驅動。

　　（4）車身滿時

• 作業時應下線的整車未離開其工位時，按下“車身滿”按鈕。
• “安燈”紅色區車身滿燈亮。
• 總裝線停止，記時鐘開始記時，並蜂鳴。
• 移出整車後，立即關掉車身滿”按鈕。
• 蜂鳴停止，總裝線驅動。

　　（5）異常時

• 總裝線出現異常時，按下總裝線控制柜上的“緊急”按鈕。
• 總裝線停止，“安燈”紅色“非常”燈亮記時鐘開始記時，並蜂鳴。
• 排除異常狀態後解除“緊急”按鈕。
• 按下驅動按鈕。
• 總裝線驅動“安燈”紅色“非常”燈熄滅記時停止。

　　從以上作業流程中可以看出，安燈系統能夠使品質管理簡單化，並使全體成員參與其中它針對的是短迴圈且重覆的工作、需要立即協助的工作及品質問題。特別是在時間緊-、目標不能妥協的情況下，在必須停下來的時候，管理者要重新思考計劃目標與方向。安燈不是一項時髦的技術，通過簡單設置的燈光讓全員知道，為了整個生產的順利進-行，必須使問題浮現出來並快速解決。

• 廣播系統——可通過無線話筒進行人工呼和音樂播放。
• 語音呼叫——通過廣播系統，進行Andon信息呼叫。
• 生產運行信息——生產線開線、停線、休息等各種生產運行信息的處理。
• Andon上位管理——對Andon系統的各種事件進行統計分析處理。