基于Android系統上海外高橋船體分段物流的實現

馮曉波　宋世勛　黃星星　趙雅琦

摘要：提出一種基于Android系統客戶端的面向船廠的船體分段廠內物流作業的動態調度方法。通過規則的設計，使造船廠物流部門在滿足生產部門的船體分段移動需求的同時，通過衍生指令的執行，將分段擺放得更加合理。借助于手機客戶端，方便查詢分段調度的指令以及快速調用場地地圖來查詢相關分段的位置、軌跡、明細，實現了在Andmid手機客戶端上進行分段調度管理。通過時間的檢驗，在分段堆存率達到80%的情況下，衍生指令可以降低到總指令數的40%左右。

關鍵詞：分段物流作業；衍生指令；Android；動態調度

中圖分類號：TP311.1

文獻標志碼：A

文章編號：1006-8228（2017）01-34-03

0.引言

現如今，國際航運市場仍然蕭條，運力嚴重過剩，船市持續低迷，中國造船企業面臨著嚴峻考驗。在我國當前的造船模式下，船體分段建造正是整個造船過程的瓶頸，由于船體分段的體積和重量都遠遠大于一般制造車間的產品，且船體分段建造時對空間資源有特殊要求，所以如何方便快捷的進行現場分段的排放以及調度計劃是船廠面臨的難題。

有關這一問題的研究已有不少。劉智龍提出了基于CATIA模型的分段劃分及優化研究，通過在CATIA船體結構三維建模平臺的基礎上二次開發實現了自動創建船體三維分段的模型，并建立了相應的數學模型。黃曉雪提出了，針對船舶分段的裝配序列研究，主要是通過在實際操作前進行虛擬仿真模擬的技術來減少，返工率，并提出了基于遺傳算法的船舶分段裝配序列優化求解。趙明華等提出了針對異常的船體曲面分段作業計劃自動調整算法，并構造了相應的調整評估體系。宋麗萍等Ⅲ提出了，啟發式遺傳算法在分段作業計劃中的研究，對分道作業線合理作業計劃形式利用了啟發式算法進行了研究。張智英等提出了對堆場的多時段作業計劃，其中利用了動態規劃的啟發式算法進行研究。張志英等提出了基于規則的船舶分段調度方法，利用了BLF規則進行了分段作業安排。李玉剛等提出了使用XML解決造船CAX軟件集成問題的思路，并指出信息標準化的重要性，也指出了這種集成軟件編程處理簡單。

本文提出了一種基于Android智能手機的移動客戶端系統來改善分段物流的調度方法，以上海外高橋的船舶分段系統作為研究對象，介紹在Android智能手機的應用下，如何提高在堆場內的物流運作效率，使堆場內擺放更加合理，減少衍生指令，從而打破了以往那種只能基于PC端的數字化信息模式，增加了可操作性與便捷性。

1.需求分析與設計

1.1基于：Android系統的船體分段調度需求分析

我國近十年來逐漸實現由傳統造船模式向現代造船模式的轉變，在當前的造船模式下，船體建造以中間產品“分段”作為組織生產的基本作業單元，分段在船塢之外額場地進行建造，最后到船塢總組搭載，船體分段在進行最后總裝之前需要先后在多個堆場中堆放和加工。每個堆場容量有限并且功能相對單一，而每個分段所要求的進行的工藝階段是不同的，這就要求各個分段在幾個堆場之間進行不同而有序的單向流動。每天，業務部門都會向物流部門提出若干分段移動的需求，由于目標分段存放在各二級場地上，且二級場地上沒有預留平板車行駛的空間，要利用寬大的平板車移出目標分段就需要先挪開路徑上的其他分段，即衍生指令，使得分段調度問題復雜化。

在實際操作中，分段堆放往往未能實現合理規劃，同時生產計劃存在經常性的變動，導致堆場內一個分段的移出需要產生大量的衍生指令，嚴重影響了場內的物流效率，隨著現場調度需求的增加，智能手機的大量普及以及WI-FI等無線網絡的大面積覆蓋，對于用手機去進行分段物流的現場調度提供了便捷性和可能性，并且Android移動手機客戶端在現場進行實時調度這一塊比Pc端更具有優越性，現在人們也越來越偏向于用手機去進行各種系統的操作。

1.2數據庫的設計

1.2.1數據庫設計的原則

數據庫設計的原則是在系統總體信息方案的指導下進行，各庫應為其所支持的管理目標服務，在設計數據庫系統時，應當重點考慮以下幾個因素。

（1）數據庫必須層次分明，布局合理，比如說分類管理，每一類都要劃分，這樣才能更方便用戶使用，提高用戶的體驗感。

（2）數據庫必須高度結構化，保證數據的結構化，規范化和標準化，這是建立信息交換的基礎。

（3）在設計數據庫的時候，一方面盡可能的減少冗余，減少所占用的存儲空間，降低數據一致性問題所發生的可能性。

（4）必須維護數據的正確性和一致性。在系統共享的過程中可能影響數據的一致性，因此必須用鎖等方法，來保證數據的一致性。

（5）設置相應的安全機制，由于數據庫的信息，對于特定的用戶有特定的保密要求，安全機制必不可少。

1.2.2數據庫的配置

數據庫的配置主要是對所要設計的系統內相關的功能與其所對應的子功能進行簡單的介紹，應用E-R圖進行介紹基于PHONE端的數據庫配置問題。具體如下：

（1）移動端應用（個人設置、調度申請提交、調度申請確認、調度指令生成、分段調度指令查詢調整、實時監控看板、場地物流信息維護）；

（2）車載管理（指令執行、語音通訊、用戶配置、信息查詢）。

1.3功能模塊設計

本系統旨在建立基于Android手機移動客戶端的船體分段物流管理系統，其中本系統涉及的模塊很多，這些模塊都是為了滿足用戶在后期進行現場調度所需要的各種功能模塊，其主要的核心功能主要有以下六大核心模塊。如圖1所示。

各模塊的主要功能模塊描述如下。

（1）調度中請提交

申請部門提交調度申請，含分段、初始大區域、目標大區域等信息；可以查看申請結果及（通過的）執行狀態。

（2）個人設置

進入個人設置模塊，系統后臺會按照用戶、管理員身份進行差異化頭像的顯示。在這個模塊中，方便用戶進行手機、分機等基本信息的更改，使得信息與人員賬號信息保持一致。為了保障賬號的安全性，會提示用戶進行密碼修改，當用戶完成操作之后，可以進行安全注銷。

（3）調度中請確認

申請部門在提交申請之后，相關部門接受申請，對申請進行匯總，并提交相關部門進行確認，以便下一步的操作。

（4）實時監控看板

實時監控看板模塊是一種集成化監控看板，它具有強大的一鍵交互能力。通過手機端進入監控看板可以調用場地地圖信息，進行全屏顯示查看。單擊手機屏幕顯示地圖中的各類資源或者元素之后，進行信息顯示，用戶可根據自己的需要顯示不同的地圖類型。

（5）調度指令查詢調整

分段調度指令按照規則進行查詢，輸入指令編號、狀態編號進行查詢，如圖2所示。同時客戶根據需要可以隨時在手機端上修改指令，可查詢的指令包括，申請日期、申請部門、工程號、運輸設備、移入移出區域、申請人等，如圖3所示。

在手機端場地物流信息界面，可以對分段物流信息中的分段位置進行直接修正、直接調整。根據篩選條件查詢相應的串號、區域的分段物流信息，保存信息后進行更新，在每一次查詢之后，查詢位置會記錄歷史信息，便于客戶下次再次查詢。

2.系統功能的實現

（1）登錄

通過用戶名、密碼進行登錄。

（2）登錄首頁

包括調度申請提交、調度申請確認、調度指令查詢調整、個人設置、實時監控看板、平臺區域分段移動看板，如圖4所示。

路徑：首頁一個人設置。

作用：進行相關信息修改等操作。

（4）調度中請提交（含預約及臨時申請）

路徑：首頁N度申請提交。

作用：允許用戶進行調度申請、申請提交查詢操作，界面、控件及操作方法盡可能使用移動端慣用模式。

（5）調度中請確認

路徑：首頁N度申請確認。

（6）分段調度指令查詢調整

路徑：首頁一分段調度指令查詢調整。

（7）實時監控看板

路徑：首頁一實時監控看板，如圖5所示。

（8）場地物流信恩

路徑：首頁一場地物流信息。

3.結束語

Android平臺具有極大的兼容性且大量使用開源代碼庫，為開發人員提供了良好的開發環境。本文在介紹了基于Android系統設計原理的基礎上，提出了船體分段物流調度的方法，并給出基于手機客戶端的船體分段物流調度的操作流程。相對于PC端，Android系統界面友好、操作便捷、節省時間，能夠實時給用戶提供相關調度信息，但基于Andorid系統的船體分段開發技術還需要通過日后在實踐中不斷的完善，以形成一套實用的船體分段物流調度系統。