Automobile Technology & Material
智能移动设备在汽车制造ANDON系统中的应用
董洪鹏 魏磊 李楠
300300）
（中汽研汽车工业工程（天津）有限公司，天津
ANDON
摘要：为了大幅降低汽车制造车间 系统频繁的声音提醒造成“噪声”污染，增加管理人员和操作人员工作响应半径，结合现代信息化技术，采用智能手表与智能手机，在原有
ANDON ANDON
系统的基础上，设计构建汽车制造车间的智能移动设备 系统，拓展了当前汽车
ANDON ANDON
制造过程使用的 系统功能。智能移动设备在汽车制造 系统中的应用，实现了生产车间“噪声”污染的大幅降低，同时，减少了故障发现时间并降低了系统改造成本，从而提高了生产效率。
ANDON
关键词：智能移动设备 汽车制造 系统
中图分类号：TP27 文献标识码：B Doi：10.19710/j.cnki.1003-8817.20190168
1 前言
ANDON系统[1]应用比较广泛，尤其在汽
现在的车制造的四大工艺车间中使用最多，不仅应用在生产质量系统，还应用在物料需求控制和生产信息管理等方面。在汽车制造业中，ANDON
系统主要包含设备呼叫、质量呼叫、和物料呼叫三大功能[2- 3]。传ANDON系统主要是由看板显示屏、ANDON
统的 按5]。ANDON
钮与控制系统、语音播放等硬件组成[4-
系统的优点是减少停工时间，提高生产效率，缺点是频繁的声音提示，会形成厂区“噪声”污染；显示设备与设备距离较远，影响响应效率。为了减少车间“噪声”污染，增加管理人员和操作人员工作响应半径，增强落实区域责任，提高ANDON
线边响应效率，传统的 系统需进行升级改造。可以采用智能手表和智能手机设备构建智能
ANDON ANDON移动设备 系统。通过新型 系统，生产车间的操作人员、设备维修人员、班长、工段长、生产主管、高层管理人员等相关人员，可以实时了解掌握生产线的工作状况、呼叫信息以及生产产量等情况，为生产主管、高层管理人员的日常管理与控制及时获取生产数据信息。
2 智能移动设备ANDON系统需求分析
ANDON
传统 系统，是针对生产要求，在生产线的每个工位都安装报警装置。工作人员会通过
PLC
按下或拉动按钮开关，或者设备 系统识别异
常时自动触发报警信号方式，ANDON
系统获取信号后，在屏幕上显示质量、维修、物流等相应区域
ANDON
声光报警信号。相关人员通过识别 屏信号进行问题处理，最后关闭报警信号。在这个过
ANDON
程中，生产运维人员需时刻关注 屏的信息和音乐提示，一般维修班组办公位置都会设置在
ANDON
屏幕附近，以便及时响应故障。但随着制造业的转型升级，以及我国实施“中
2025”的制造强国战略，数字化工厂国制造 [6]加快建设，生产线自动化水平的不断提高，导致工厂的运维和操作人员不断减少以且对工作环境要求的不断提高，这就要求信息化系统也需要不断提升，以提高应用场景的适应性。因此，许多汽车制造工厂纷纷进行信息化系统升级改造。在此过程
ANDON
中，一些汽车制造厂商提出了能否升级 系统以应对厂区噪声污染，提高管理人员和操作人员响应半径等需求，以体现数字化工厂的现代化、智能化和科技感理念。
3 智能移动设备ANDON系统的系统架构与功能设计
以某汽车制造厂商生产制造业务为例，设计
ANDON
提出主要的智能移动设备 系统特点如下。
a.在不能增加问题响应时间的前提下，大幅降
低生产车间噪音污染。
b.拟采用的智能移动客户端应用至少可以显
示报警信息与产量信息等。
c.管理端可以配置每个智能移动设备，显示指
定的区域工位信息，即操作员智能移动设备只接收自己负责区域工位的信息，班组长的智能移动设备则接收班组长负责的区域工位信息，工段长的智能移动设备则接收整个工段各工位信息，其他管理人员也需具有相应的管理权限进行生产信息查看或管理等。
d.权限配置由特定的部门统一设定。e.可查阅常用的统计报表等。
3.1 智能移动设备ANDON系统架构设计
ANDON
根据智能移动设备 系统的特点，结合
ANDON
传统的 系统，通过在硬件上配置无线网络设施、智能手表以及智能手机等设备，而在软件上增加数据接口与管理功能，设计开发智能移动设
ANDON
备 系统。需特别说明的时候，无线信号质量对整个系统的使用影响很大，因此智能移动设
ANDON
备 系统需在生产车间配置“专门”的有线
与无线网络设备，以保证厂级无线网络与有线网络信号较好。在汽车制造车间具备生产网络的前
ANDON
提下，设计智能移动设备 系统的硬件架构
1
如图 所示。
ANDON AN⁃
整个智能移动设备 系统主要由
DON系统应用服务器、数据库服务器、PC
客户端、智能手表、智能手机、生产车间有线与无线网络设备组成。其中，智能手表、智能手机与服务器之间
ANDON
通过无线网络进行通讯，智能移动设备 系统与其他系统服务器之间通过数据接口进行通讯。其中，系统中的智能移动设备功能描述如下。
AN⁃
a.智能手表，智能手表是智能移动设备
DON
系统中配置较多的设备。智能手表的用户主要是现场作业者，它可以把生产线当前状态视觉性地显示出来，并通过手表震动功能进行相应提
ANDON
醒，代替原 系统声音提醒功能，减少生产车间“噪声”污染。
b.智能手机，智能手机可以针对现场生产管理
者以及公司高层对现场生产情况关注需求，把生产线当前状态、重要生产指标等参数以图片、表格等形式展示出来，可以汇总或统计生产信息，并通过手机通知提示功能进行相应提醒，从而为本层级用户提供远程的、实时的生产数据信息。
3.2 智能移动设备ANDON系统功能设计
根据汽车制造工厂用户需求，智能移动设备ANDON
系统主要显示生产线的详细状态、产线的运行状态、设备故障信息、产线满位或空位信息、实际作业效率、实际的生产量、设备发出的各类呼叫信息等内容。软件管理端需具有报警呼叫信
息、生产监控信息的查询、系统配置与报表等功能。软件客户端需具备报警呼叫信息显示与提醒、产量信息、故障信息、物料信息等。因此，设计
2
系统功能框图如图 所示。
4 智能移动设备ANDON系统功能开发
根据系统架构与功能设计，结合某品牌汽车
AN⁃
制造车间的需求，构建轻量级智能移动设备
DON ANDON
系统。本项目的智能移动设备 系统
2台服务器、1 PC计算机、50
硬件部分主要由 台 台智能手表以及有线网络与无线网络设备构成。其中，无线网络设备需保证覆盖智能手表管理区域范围以及拥有足够好的信号强度。软件部分包含
APP
软件管理端和智能手机 客户端、智能手表
APP
客户端。
JAVA
软件管理端采用 编程语言开发，具有简单性、平台无关性、分布性、可移植性、安全性等优点[7- 8]。软件管理端包括生产监控信息记录与查询、报警呼叫信息记录与查询、可动率监控、移动设备配置、数据接口管理等功能。软件管理端界
3
面如图 所示。图3 软件管理端界面
APP Android智能移动设备 客户端通过基于 平台下进行应用开发，具有开放性、支持丰富的硬件选择、不受任何开发商限制等优点[9-10]。其中，智能
APP
手表 客户端包括生产监控信息、报警信息显示与稼动率监控等功能。智能手表客户端界面如4
图 所示。
智能手表端系统界面上部主要显示报警呼叫信息，中部主要显示目标与实际产量信息，下部主要显示可动率、加班时间、当前呼叫类型等信
息。当现场有报警呼叫时，ANDON
系统管理端会收到呼叫信号，然后将信号通过无线网络传输给智能手表客户端。手表客户端收到呼叫信息后，会通过震动提示现场操作人员，并在在手表端上部显示相应工位的呼叫，同时显示当前呼叫类型，通知质量人员、设备维护人员或物流人员，以及时处理设备问题。当工作人员到达相应呼叫区域，关闭报警呼叫，智能手表客户端报警呼叫信息随即关闭。
APP
智能手机 客户端主要用于生产管理层，主要包括生产节拍显示、产量信息显示、故障报警信息显示、稼动率信息显示以及历史数据查询与
5
统计等功能。智能手机客户端界面如图 所示。、智能手机客户端系统界面主要包括主页、产量、稼动率、故障等界面。智能手机客户端客户端主页可以显示今天计划产量，生产节拍，今天已完成比例，统计周、月、年稼动率，各线体当前目标产量与实际产量信息以及差异值等；产量页面可以详细显示一周的产量数据柱状图等；稼动率页面可以详细显示一周的稼动率曲线图等；故障报警界面可以按时间查询显示某一时间段内的报警数量与
APP
报警详细信息。智能手机 客户端可以为生产管理者远程提供较为丰富的生产监控信息，以快速响应生产线管理需求。
5 结束语
ANDON
采用智能移动设备设计的 系统成功
ANDON
地解决了传统 系统因车间频繁的报警声音提醒造成的“噪声”污染问题以及拓宽管理人员与操作人员工作响应半径，体现了数字化工厂的现代化、智能化和科技感理念。同时，智能移动设
ANDON ANDON
备 系统在传统 系统的基础上进行
ANDON
升级改造，与传统 系统进行功能互补，既能降低使用成本，又能有效地保证实现汽车制造
ANDON
过程的 系统功能要求，更加准确快速地响应了线边需求，扩大了现场人员工作半径，提高了生产效率，实现了大幅降低生产环境“噪声”污染而不增加现场人员响应时间以及按不同的工作需求获取生产信息等设计目标。此外，通过采用智能手表与智能手机设计智
ANDON
能移动设备 系统，不仅可以包括以上功能信息，还可以结合日常工作与生活需求，扩展其他功能，如步数监控、心率监控、体温监控、血压监控等健康监控信息，以及网络状态监控、手表状态监
ANDON
控等通讯监控信息[11]。通过智能移动设备
系统的应用，生产人员可以更好的感知内外部信息，更为高效率的获取处理信息。智能手表与智
ANDON
能手机在汽车制造业 系统中的成功应用
ANDON
为传统 系统升级提供了一个方向，为汽车制造行业智能化工厂信息化系统建设提供了一套解决方案，为穿戴式智能移动设备在工业领域的深入研究与广泛应用提供了借鉴和参考。
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