耿一飛 馮昊 王昉

上汽通用汽車(chē)有限公司 上海市 201201

1 引言

隨著國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)開(kāi)發(fā)周期的日益縮短，汽車(chē)新技術(shù)與新工藝的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，樣車(chē)試制作為研發(fā)活動(dòng)中的實(shí)車(chē)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，對(duì)新項(xiàng)目的影響力越來(lái)越大。試制過(guò)程中，制造車(chē)間與實(shí)驗(yàn)認(rèn)證、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、制造工程、項(xiàng)目管理、工廠launch團(tuán)隊(duì)都有密切接觸，如何提升試制車(chē)間運(yùn)作效率，保證各方協(xié)同效果成為了一項(xiàng)重要課題。

Andon系統(tǒng)最早起源于日本豐田汽車(chē)公司，主要用于實(shí)現(xiàn)車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)的目視化管理[1]，目前被各主機(jī)廠廣發(fā)采用。結(jié)合樣車(chē)試制的諸多特點(diǎn)，我們基于暗燈理念開(kāi)發(fā)了特色的無(wú)線暗燈系統(tǒng)，極大程度提升了目視化效果，并通過(guò)大數(shù)據(jù)積累與分析實(shí)現(xiàn)效率優(yōu)化。

2 無(wú)線暗燈的定義

2.1 基于5GHz WIFI的無(wú)線暗燈系統(tǒng)

工廠傳統(tǒng)的暗燈系統(tǒng)布線成本高、周期長(zhǎng)、柔性差，記錄及顯示的信息有限，與試制的變化頻繁、狀態(tài)多樣的特征不匹配。無(wú)線暗燈系統(tǒng)基于5GWIFI網(wǎng)絡(luò)建立，與pad、顯示屏等終端設(shè)備共同展示更為豐富多變的工位狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與存儲(chǔ)，并方便與其他數(shù)字化工廠系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，見(jiàn)圖1。

圖1 新舊暗燈架構(gòu)對(duì)比

無(wú)線暗燈系統(tǒng)基于三處終端展現(xiàn)，分別是PAD端（操作人員暗燈拉動(dòng)）、訪客互動(dòng)屏端（外來(lái)人員參觀訪問(wèn)）以及大型顯示屏端（管理人員狀態(tài)觀察與暗燈響應(yīng)），以友好的界面展示車(chē)間各工位、項(xiàng)目、車(chē)輛狀態(tài)，提升各方人員的支持效率，也便于管理人員掌控車(chē)間整體情況，見(jiàn)圖2。

2.2 暗燈特色定義

在試制車(chē)間，暗燈定義同樣和量產(chǎn)工廠有很大差異。對(duì)于生產(chǎn)穩(wěn)定、流程穩(wěn)定的量產(chǎn)工廠，暗燈停線問(wèn)題影響產(chǎn)量，影響設(shè)備開(kāi)動(dòng)率和CPU，是唯一的關(guān)注點(diǎn)。而試制車(chē)間處于產(chǎn)品驗(yàn)證階段，試制問(wèn)題頻發(fā)，工位也會(huì)產(chǎn)生各種狀態(tài)，具體來(lái)說(shuō)主要遵從以下特點(diǎn)：

圖2 無(wú)線暗燈主頁(yè)面

1.停線問(wèn)題非常普遍：尤其對(duì)于全新產(chǎn)品，在項(xiàng)目前期停線時(shí)間可能達(dá)到整個(gè)試制過(guò)程的50%以上，且原因分布于工程、物流、設(shè)備、工藝等各個(gè)方面。

2.上下游環(huán)節(jié)銜接中易出現(xiàn)等待浪費(fèi)：由于變化頻繁，資源有限，上下游銜接并不能保證穩(wěn)定與順暢，由此誕生車(chē)輛狀態(tài)切換或交接過(guò)程中的等待浪費(fèi)，即工位有已完成車(chē)輛，但無(wú)法進(jìn)行任何下步操作的占用狀態(tài)。

3.缺料預(yù)警問(wèn)題時(shí)常發(fā)生：試制物料狀態(tài)同樣不如量產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定，且試制過(guò)程中沒(méi)有工位順序的強(qiáng)制要求，因此遇到缺料問(wèn)題，如在不影響正常進(jìn)度，會(huì)拉動(dòng)缺料預(yù)警暗燈尋求幫助。

4.試制階段的正常工作狀態(tài)應(yīng)該包含裝車(chē)、現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)、問(wèn)題記錄與分析、返工、看板會(huì)、車(chē)輛檢查與記錄、物料清點(diǎn)等工作。

基于以上特點(diǎn)，我們因地制宜地變更暗燈狀態(tài)，劃分為試制時(shí)間和非試制時(shí)間，通過(guò)大數(shù)據(jù)積累、分析實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，見(jiàn)表1。

3 暗燈大數(shù)據(jù)分析

3.1 暗燈數(shù)據(jù)記錄與導(dǎo)出

基于以上暗燈分類(lèi)，整個(gè)試制車(chē)間每年可產(chǎn)生的暗燈數(shù)據(jù)可達(dá)10萬(wàn)條。在暗燈系統(tǒng)后臺(tái)頁(yè)面，可以拉取任一時(shí)間段的暗燈數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄內(nèi)容包括暗燈類(lèi)型、始末時(shí)間、工位、項(xiàng)目、車(chē)輛號(hào)、狀態(tài)描述、原因、措施和責(zé)任方等，方便進(jìn)行各緯度的數(shù)據(jù)分析。

3.2 班組層面數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)

班組層面基于工位暗燈數(shù)據(jù)反映工位車(chē)輛/人員狀態(tài)，判斷人員與項(xiàng)目負(fù)荷。

核心數(shù)據(jù)：工位利用效率/暗燈使用頻次/工位裝配時(shí)間/車(chē)輛在班組滯留時(shí)間等。

暗燈使用頻次：暗燈使用頻次能夠體現(xiàn)操作員工對(duì)工位狀態(tài)的掌握情況，在試制環(huán)境中，較少次數(shù)的暗燈切換可能是較低的暗燈使用意愿或者較低的工作負(fù)荷。通過(guò)柱狀圖和均線可以清晰判斷各班組的暗燈使用意愿或工作負(fù)荷，便于車(chē)間管理人員酌情調(diào)整。而從獲得的實(shí)際數(shù)據(jù)也表明，高頻使用暗燈的工位所積累的暗燈數(shù)據(jù)與我們的認(rèn)知相符程度更高（如56號(hào)工位數(shù)據(jù)如HPV、工位停線時(shí)間比例等大致符合車(chē)間既定理論值），如圖3。

工位利用效率：通過(guò)各個(gè)工位不同類(lèi)型的暗燈時(shí)間積累，可以得出各工位一定周期內(nèi)的利用效率，尋求改進(jìn)空間。圖4為例（注：綠色表示正常工作，藍(lán)色表示工位占用），47號(hào)工位工位占用時(shí)間明顯高于其他，調(diào)查發(fā)現(xiàn)該工位裝配零件變化點(diǎn)較少，裝配順利，導(dǎo)致該工位較長(zhǎng)時(shí)間處于占用狀態(tài)。措施：立即聯(lián)系工藝工程師優(yōu)化線平衡。

圖4 各工位利用率

3.3 車(chē)間層面數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)

車(chē)間層面基于所有暗燈數(shù)據(jù)反應(yīng)車(chē)間運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)。

核心數(shù)據(jù)：工位占用TOP問(wèn)題/工位等待TOP問(wèn)題等。

舉例：收集工位占用數(shù)據(jù)，高頻原因顯示為BUCK車(chē)輛無(wú)法及時(shí)領(lǐng)取導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)工位資源的占用，措施：項(xiàng)目經(jīng)理牽頭優(yōu)化BUCK交付流程，及時(shí)釋放車(chē)間工位資源。（BUCK：只裝配部分零件的用于滿足實(shí)驗(yàn)需求的車(chē)輛或四門(mén)兩蓋），見(jiàn)圖5。

3.4 部門(mén)內(nèi)部數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)

部門(mén)層面基于所有內(nèi)部停線問(wèn)題尋求改進(jìn)空間。

核心數(shù)據(jù)：部門(mén)內(nèi)部問(wèn)題導(dǎo)致的停線數(shù)據(jù)等。

圖5 工位占用TOP原因

舉例：部門(mén)內(nèi)部因物料問(wèn)題導(dǎo)致每當(dāng)量車(chē)12min的停線，分析原因?yàn)槿狈θ绷项A(yù)警機(jī)制，項(xiàng)目經(jīng)理無(wú)法提前進(jìn)行計(jì)劃調(diào)整，措施：物料開(kāi)發(fā)缺料預(yù)警模板，每周群發(fā)相關(guān)人員，見(jiàn)圖6。

圖6 內(nèi)部停線問(wèn)題責(zé)任方分布

3.5 外部門(mén)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)

驅(qū)動(dòng)外部門(mén)，拉動(dòng)資源同樣需要停線數(shù)據(jù)。

核心數(shù)據(jù)：各項(xiàng)目、各SMT導(dǎo)致的停線時(shí)長(zhǎng)。

舉例：每周review當(dāng)月停線TOP項(xiàng)目，向項(xiàng)目/平臺(tái)尋求相應(yīng)的支持或資源，推動(dòng)改善各SMT看板會(huì)出勤情況及問(wèn)題響應(yīng)速度。

暗燈數(shù)據(jù)的應(yīng)用還可進(jìn)一步挖掘，如低頻暗燈分析、車(chē)間暗燈使用效率分析、異常數(shù)據(jù)分析等等，在資源拉動(dòng)和問(wèn)題改進(jìn)方面，用數(shù)據(jù)說(shuō)話最為簡(jiǎn)單有效。

4 后續(xù)功能擴(kuò)展與系統(tǒng)對(duì)接

4.1 功能擴(kuò)展

無(wú)線暗燈系統(tǒng)在試制車(chē)間的開(kāi)展僅僅是一個(gè)開(kāi)始，在智能化工廠的趨勢(shì)下，無(wú)線暗燈有著充分的擴(kuò)展?jié)摿托枨螅韵聝煞矫婀δ芡卣拐陂_(kāi)發(fā)當(dāng)中：

數(shù)據(jù)分析功能：根據(jù)數(shù)據(jù)分析邏輯建立數(shù)據(jù)自動(dòng)分析功能，并通過(guò)dash board呈現(xiàn)給車(chē)間管理層。數(shù)據(jù)自動(dòng)分析功能應(yīng)包括節(jié)假日數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)的剔除。

暗燈推送：根據(jù)問(wèn)題類(lèi)型、停線時(shí)間推送消息給相應(yīng)的響應(yīng)方，推送方式可以是pad端的聲音報(bào)警、郵件的提示、手機(jī)短信等，進(jìn)一步提升暗燈的響應(yīng)效率和自動(dòng)化程度。

4.2 系統(tǒng)對(duì)接

作為數(shù)字化車(chē)間的主力和數(shù)據(jù)資產(chǎn)的重要提供方，無(wú)線暗燈系統(tǒng)還將與其他系統(tǒng)完成對(duì)接。

與試制排產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)接，考慮暗燈問(wèn)題對(duì)試制排產(chǎn)的影響，通過(guò)暗燈記錄及時(shí)調(diào)整排產(chǎn)計(jì)劃。

與物料拉動(dòng)系統(tǒng)對(duì)接，根據(jù)工位狀態(tài)與排產(chǎn)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)物流的JIT到料。

與問(wèn)題看板系統(tǒng)、E-buildbook對(duì)接，實(shí)現(xiàn)暗燈問(wèn)題與零件信息、看板數(shù)據(jù)的交互共享，見(jiàn)圖7。

圖7 暗燈與其他系統(tǒng)對(duì)接

5 結(jié)束語(yǔ)

在智能制造的大背景下，結(jié)合試制車(chē)間問(wèn)題頻發(fā)，變化頻繁等特點(diǎn)，無(wú)線暗燈系統(tǒng)已經(jīng)從簡(jiǎn)單的尋求支持的工具轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芄S的入門(mén)引導(dǎo)圖，并逐步完善成為車(chē)間管理者的眼睛和效率提升工具。無(wú)線暗燈的使用極大程度提升了試制車(chē)間與各方的協(xié)同效率，也必將在未來(lái)的跨系統(tǒng)對(duì)接中起到越來(lái)越重要的作用。