原标题：用于生产线知情管理的视觉信号

　　图 1：视觉管理一词意味着旨在促使人员采取行动的通信——这与其他仅用于传达信息的车间视觉通信不同。像这样的警告灯表明存在危险情况。(图片来源：盖蒂图片社)

　　图 2：就像红绿灯在街道交叉口管理驾驶员的行为一样，工业应用中的视觉管理设备旨在激发人员响应设定的流程要求。(图片来源：邦纳工程)

　　用于货物处理、分类、输送、组装和包装的生产线通常包含设备阵列，这些设备阵列同时执行相互关联但独立的任务。此类操作需要包含用于安全和不间断生产的组件。在这里，视觉信号组件是关键。这些通过灯光或其他视觉(通常是颜色编码)方式快速有效地将机器数据和其他可操作信息传达给工厂人员——很少或不依赖书面说明或文本。

　　在工业自动化背景下也称为视觉控制，视觉管理支持精益制造和 IIoT 精益工厂方法的效率。这种可视化管理的形式可以是工厂车间的简单标记、通信广告牌和工件批次上的贴纸和标签、控制站或机器上的灯塔(称为安灯)和其他照明电子设备、装配站零件箱上的灯条、甚至安装在天花板上的纯平屏幕可以向工厂人员传达实时条件和指令。

　　生产线可视化管理的主要目的是通过及时和主动地沟通必要的操作员或技术人员的行动，确保所有生产和装配过程尽可能安全和高效地进行。

　　可视化管理组件

　　自动化设施中的可视化管理组件具有三个不同的功能——传达有关生产线中机器和流程状况的可操作信息，向机器操作员和其他工厂人员提供编码指令，以及跟踪生产线性能以获得更好的信息企业级决策。这些功能中的每一个都与重叠的专用可视化管理工具系列相关联。

　　工厂人员的视觉警报

　　图 3：视觉警报依赖于检测机器事件何时发生的传感器，并且通常伴随有声音警报。此处显示的是一个LED 照明压电报警器，用于通过 SAE J1939-15 协议进行面板安装和 CAN 联网。警报的声音可配置为传达各种警报条件。(图片来源：弗洛伊德贝尔公司)

　　视觉警报是 LED 灯、指示灯和照明设备，它们以光学方式吸引机器操作员和工厂经理的注意——通常作为对一个非常具体问题的专门警告。报警的常见原因包括机器堵塞、过载、过热、泄漏、压降、电气故障、安全功能阻抗和火灾。对于特别可怕的情况，这些视觉警报伴随有声音警报器。

　　例如，火灾报警器集成了热量和烟雾颗粒传感器以及经过编程以输出声音和闪光信号的坚固电子设备。在某些情况下，警报还会联网进入高级控制器系统，该系统可以命令给定警报在发生一系列不祥事件时输出其最明显的警报。

　　大多数工业警报只传达存在错误的信息——没有任何关于错误根本原因或确切位置的详细信息。然而，工业级视觉警报的设计方式通常使即使是新手观察者也能直观地发现存在问题——最好的方法可以让人们立即了解问题的性质。例如，安装在生产线上的警报可能会在其相关传感器检测到预编程数量的废品时闪烁或输出一些等效信号。这反过来让轮班操作员知道在传送带或生产线上的某个未指定点存在问题。在其他机器上，视觉警报被编程为根据定时模式闪烁 - 很像水路海上交通的航海通道标记 - 每个闪烁模式的编码含义。

　　机器状态指示灯

　　工业环境中的机器状态指示器包括许多工程师在听到指示器一词时会联想到的仪表、仪表和计数器。事实上，状态指示器还包括其他自动化组件——包括控制面板灯、灯塔和 HMI 功能，这些功能表示机器事件的发生或所需的人员响应。

　　与专门传达危险、非常规或其他过程停止事件发生的警报相比，机器状态指示器与给定操作的正常可操作事件或指标相关联。例如，它们可以实时显示在受监控的设备轴上以可调节的速度或扭矩运行的过程所消耗的电量或产生的热量。

　　安灯和灯塔

　　图 4：与警报和指示灯不同，andon 灯是专用于单一机器状态的设备。Andon 灯塔有多种堆叠(浅色)数量和直径。行业标准支架和预接线速度集成。(图片来源：Menics)

　　Andon 灯是当今生产设施中常见的视觉管理组件。它们是具有不同垂直堆叠颜色的塔灯。安灯一词源于日语中一种固定灯笼的词——它在制造中的使用源于丰田使用安灯来指代其早期现代工厂的基于光的问题信号系统。

　　Anodons 与其他可视化管理组件的不同之处在于，每个组件都与给定的机器联锁、停止按钮或操作跟踪设备相关联。andon 系统最显着的特点是它们为人员提供了一种在出现问题时停止生产线的方法。安灯的主要功能是与附近的人员沟通线路出现问题。

　　在安灯灯塔上，每种颜色都传达了行业标准信息。

　　绿色表示生产线正在运行并且没有检测到问题。

　　黄色表示机器逻辑检测到问题……尽管生产可能仍在运行。当生产线出现异常时，例如温度过高、短缺、机器故障或异常数量的废品，andon 的黄灯通常会亮起。触发黄灯的问题并不严重，但如果不加以解决，可能会导致更严重的问题。

　　红色表示生产已停止——通常是因为机器操作员触发了机器联锁或按下了急停按钮。当 Andon 系统检测到或收到需要立即关注的严重问题的警报时，andon 塔的红灯就会亮起——andon 系统会停止生产。如果生产停止但不是通过安灯系统(或由于安灯系统未检测到的任何原因停止)，红灯将闪烁红色。在问题得到解决之前，生产将一直停止。

　　虽然最常见的安灯包括具有红色、黄色和绿色灯的堆栈，但有些仅包括红色和绿色。尽管如此，其他的还包括堆栈中的白光和蓝光。安灯塔上的蓝色照明灯的行业标准含义是请求帮助——无论是材料补给、维护人员还是管理人员的交付。另一方面，安灯灯塔上的发光白色 LED 通常会传达与监控的生产力测量相关的机器特定条件。

　　更简单的标记和植物标牌

　　图 5：安全标牌采用由美国国家电气制造商协会 (NEMA)、美国国家标准协会在 ANSI 标准 Z535 和国际标准化组织在 ISO 标准 7010 中标准化的图标。(图片来源：Getty Images)

　　图 6：适度的基于标志的可视化管理可以确保工厂人员的安全。(图片来源：歌乐安全系统)

　　工业环境中的可视化管理不必是电子化的。工作单元和机械内部和周围的适度(低技术)标记、标志和标签是精心设计的精益制造工厂的基本要素。这种标牌用于指导和指导工厂人员。例如，地板标记可以引导行人沿着安全路线通过制造设施。在其他地方，基于图标的标签可以清楚地指示工具的正确位置、组装的分箱零件、设备轴、安全门和其他对象。

　　最重要的基于标志的视觉管理类型是与人员安全相关的。法律要求在任何有热表面、电气危险、潮湿地板或辐射暴露风险的地方使用此类标志。安全标志还提醒工人注意特定工作区域所需的个人防护设备 (PPE)……以及当他们接近限制未经授权人员进入的区域时。生产线可视化管理标志的其他示例是层压或硬塑料标签和标签，这些标签描述了为响应给定机器或工厂条件或如何操作简单设备或设备而采取的步骤。

　　用于 KPI 的图形板和 HMI

　　图 7：工厂中的运营和 KPI 板越来越多地采用数字 IIoT 连接屏幕的形式来传达单个工作单元和整体工厂绩效。(图片来源：盖蒂图片社)

　　尽管超出了本文的范围，但值得注意的是，近年来人们越来越依赖 HMI 来传达机器级警报和警报。这些 HMI 警报是显眼的屏幕信号，通常图标化为类似于工厂人员已经熟悉的物理圆顶和安灯。

　　对于与工厂和企业级指标相关的数据(以及有关一条或多条生产线的性能和当前状况的信息)的通信，工厂平面图形板是标准配置。这些板包括非电子和电子变体。

　　非电子图形板是白板和公告板，显示与工作单元吞吐量、完成和运输的零件、安全事故等相关的生产统计数据的手写信息和计算机打印输出。

　　简单的电子图形板采用 LED 记分板的形式，能够在点阵屏幕上显示数字。相比之下，更复杂的电子图形板包括与机器和显示设备、工厂车间甚至企业级数据实时联网的数字平面屏幕。在许多情况下，目标吞吐量和其他操作量是根据实际吞吐量和相关量绘制的。这些值称为关键绩效指标或 KPI——运营率和改进度量的指标，为业务级决策提供信息。除 KPI 外，可视化管理板通常包含与工作站订单履行、生产的零件数量、机器故障、无中断运行小时数和无事故天数相关的性能统计数据。

　　结论

　　工业自动化背景下的可视化管理包括向工厂人员传达非文本指令的系统和信号组件。事实上，专用于可视化管理功能的组件要么传达有关过程和机器条件的信息，要么传达有关生产线性能和产量的可操作细节。彩色、发光和闪烁的标志和信号固有的显眼特性是视觉管理成功和 IIoT 视觉工厂生产力优势的核心。