数字化、可视化 在“灯塔工厂”激光切割设备中的应用

众所周知，重型设备加工制造是十分繁杂的多工序、多工艺生产过程。目前国内大多数制造型企业在板材下料加工过程中，对设备生产质量、设备异常、产线急停等方面问题，仍然采用传统的人工记录信息的方式。人工记录会导致产品质量信息记录无法追朔，各级之间无法同时获取问题来源，并且操作人员在向上级汇报时可能会传达错误的信息内容。

随着第四次工业革命全球化的到来，“灯塔工厂”、“数字化制造” 和“全球化 4.0”等智能化、无人化新工业模式应运而生。华工科技打造的太重智能下料“灯塔工厂”产线实现数字化制造业转型，打破传统工业化壁垒，提升生产效率、产品质量和产品利用率。

激光切割机作为智能化生产加工的重要一环，智能下料产线数据可视化智慧中心对其运用了ANDON系统技术，可对设备生产质量、设备异常、产线急停等方面进行实时监控，有效规避了人工记录带来的多种不利因素。

ANDON系统在太重智能下料产线的应用

太重智能下料产线具有完善的MES系统，在激光切割设备与ERP之间建立起了数据传输桥梁，实现了智能下料生产信息监视与发布，使生产管理更加透明化。然而在下料生产过程中，当现场某台设备突发状况，现场人员很难第一时间发现发生故障设备的具体位置，而且停线信号也无法及时发送回MES系统，这样就导致MES系统的生产效率分析功能很难发挥作用。

ANDON系统最早诞生于丰田汽车生产线，对于生产线现场的加工品质、设备异常、物料管理发挥着重要作用。ANDON系统能收集生产线上设备质量管理等内容，再与中控生产信息相关联，系统加以处理后，运用远程看板控制分布设备的工作状态，从而实现生产信息的可视化。

图 1：MES 系统中加入 ANDON 系统

因此，在MES系统中加入ANDON系统（如图1所示），并开发MES系统与PLM系统的数据交互接口，推进实施ANDON系统在物料质量管理、设备管理等生产线的监控作用，为智能下料生产打造柔性化生产方式提供必要的信息技术支持。

激光切割机运用ANDON系统实施效果

ANDON系统除了应用于汽车生产线外，还广泛应用于其他行业，比如军用机场信息化飞行保障、制造装配线设计的信息管理和控制等其他领域均有涉及。运用ANDON系统的军用机场信息化飞行保障模式，可智能监控飞行保障过程并及时发现安全隐患，提升飞行保障安全性及其各要素信息协同能力，加快飞行战斗力的生成效率；运用ANDON系统设计优化装配生产线，不仅解决了生产效率低、设备故障率高等问题，同时可对装配过程进行可视化管理，方便了工人的判断与操作，提升装配产线的工作效率。

图 2：智能下料产线激光切割机

激光切割机作为智能下料产线的重要一环（如图2所示），工作状态直接影响着整条智能下料产线的生产效率，所以智能下料产线数据可视化智慧中心对其运用ANDON系统，能够很大程度上减少加工过程中出现有缺陷的工件进入下一道工序。

假设当设备不能按照规定流程工作或发生其他紧急状况时，通过ANDON系统快速寻找原因，可以更好地推动管理层和技术支持部门“巡视发现”生产线上的问题并采取行动，运用系统自动记录功能和传递状态信息来搜集数据，识别问题发生最多的地方，以便操作者快速进行生产线问题识别，及时改进来提高生产效率。

激光切割机加入ANDON系统前后效果对比，如表1所示。未加入ANDON系统时，无共享信息平台、现场无看板、操作人员口头传达现场内容，无法及时发现停线原因等一系列问题；加入ANDON系统后，产品质量、设备异常、产线停线等问题都有了明显改善。因此加入ANDON系统强化了设备数据的完整性，减少了手工统计、记录产生的工作过失，并且极大缩减了现场操作人员的工作量，提高产线的加工效率。

总结

在我国提出的2035年基本实现新型工业化，建成现代化经济体系的大背景下，太重“灯塔工厂”展示了如何从智能化、无人化新工业模式中挖掘新的价值，智能下料产线数据可视化智慧中心通过将MES控制系统与ANDON系统相结合，再对设备生产进行实时信息交互，用最直观的方式为操作员、科室主任等各平台人员展示切割产品质量、设备运行状态。

当设备出现故障、产线停线时，ANDON系统能快速捕捉现场最新信息并加以处理，确保加工生产的正常运行。加入ANDON系统有效减少了手工统计、记录产生的工作过失，并且极大缩减了现场操作人员的工作量，提高产线生产效率。

作者：李扬（武汉华工激光工程有限责任公司）

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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