基于Andriod的煙廠制絲車間管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉磊 張新鋒 王成碩 楊林超

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和煙草信息化的發(fā)展，如何將兩者相融合，通過移動(dòng)終端實(shí)時(shí)跟蹤車間生產(chǎn)，統(tǒng)計(jì)分析車間設(shè)備的維修保養(yǎng)狀況，提升制絲車間的工藝管理水平，是當(dāng)前煙草企業(yè)的研究方向。以南陽煙廠制絲車間為例，介紹一種以Android Studio為研發(fā)工具，以MPAndroidChart為圖表展示，以設(shè)備二維碼QR定位技術(shù)，結(jié)合Socket通信技術(shù)和OPC數(shù)采服務(wù)的制絲車間移動(dòng)管理系統(tǒng)解決方案。該方案可以有效地提升制絲車間的生產(chǎn)效率和工藝管理水平，為煙草行業(yè)信息化和智能化發(fā)展提供新的方向。

一、引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)引入傳統(tǒng)制造業(yè).是制造業(yè)未來發(fā)展的趨勢。利用移動(dòng)設(shè)備個(gè)體小、攜帶方便、通信便捷的優(yōu)勢，車間作業(yè)人員可以隨時(shí)隨地查看當(dāng)前車間的生產(chǎn)進(jìn)度，制定調(diào)度計(jì)劃;及時(shí)反饋設(shè)備的運(yùn)行保養(yǎng)問題，制定維修計(jì)劃，便于車間生產(chǎn)和管理。因此，傳統(tǒng)制造業(yè)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相融合，可以有效的提升車間的生產(chǎn)效率，提高工藝質(zhì)量管理水平，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。

目前，國內(nèi)多數(shù)煙草企業(yè)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)信息化，生產(chǎn)過程和產(chǎn)后統(tǒng)計(jì)分析可以通過中控室的電腦終端操作，但是，也存在不足。電腦終端辦公，要求操作工必須堅(jiān)守在崗位上，因特殊情況離開，可能造成工單下發(fā)延遲，影響生產(chǎn)。設(shè)備檢查人員往往通過紙質(zhì)記錄問題，無法通過圖片、視頻等多媒體手段詳細(xì)描述問題，紙質(zhì)記錄容易遺失，給設(shè)備維修帶來困難。生產(chǎn)巡檢人員無法將發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)反饋給責(zé)任人，造成巡檢效率低下。因此，煙草企業(yè)亟需移動(dòng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公，提高制絲車間的工藝生產(chǎn)管理水平。

南陽卷煙廠基于Andriod的移動(dòng)辦公管理系統(tǒng)，通過構(gòu)建生產(chǎn)過程監(jiān)控、輪班保養(yǎng)檢查、工藝檢查統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)場巡檢管理、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析、設(shè)備維修審批等多個(gè)業(yè)務(wù)模塊，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，安全檢查及時(shí)反饋，產(chǎn)后統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)公布，設(shè)備維修流程簡潔，有效地提升了車間管理水平，為南陽卷煙廠打造一套安全、穩(wěn)定、高效的制絲車間移動(dòng)辦公平臺(tái)。

二、開發(fā)技術(shù)概述

（一）Android Studio

Android Studio是谷歌公司推出的一款A(yù)ndroid應(yīng)用程序集成開發(fā)工具，適應(yīng)不同的移動(dòng)終端設(shè)備。提供豐富的界面集成控件，便于開發(fā)UI界面。提供Beta測試功能，開發(fā)者可以隨時(shí)在本機(jī)測試瀏覽效果。因此，選用Android Studio作為制絲車間移動(dòng)管理系統(tǒng)的開發(fā)工具。

（二）MPAndroidChart

MPAndroidChart是Android系統(tǒng)上一款開源的圖表庫框架，可以跨平臺(tái)運(yùn)行，支持折線圖、柱狀圖、散點(diǎn)圖、氣泡圖、餅狀圖等多種圖表類型。該框架界面顯示美觀，支持縮放、拖動(dòng)、選擇以及動(dòng)態(tài)生成，適合做數(shù)據(jù)分析、工藝質(zhì)量統(tǒng)計(jì)對比。因此，選擇MPAndroidChart作為前臺(tái)圖表顯示框架，用于質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析。

（三）Android Data Binding

Data Binding是Android系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)前臺(tái)顯示和后臺(tái)數(shù)據(jù)綁定的框架，是可以實(shí)現(xiàn)MVVM開發(fā)模式的工具。它是一個(gè)support庫，通過Data Binding，可以方便的實(shí)現(xiàn)UI界面數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序邏輯雙向綁定，并且UI界面與數(shù)據(jù)源同步更新。因此，移動(dòng)端管理系統(tǒng)選擇Data Binding作為前后端數(shù)據(jù)綁定的框架。

（四）Socket

Socket包括IP地址、端口號和報(bào)文信息三部分，是應(yīng)用程序之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的一種協(xié)議。在制絲集控系統(tǒng)中，Socket通信以WebService的形式部署在服務(wù)器上，與車間PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。移動(dòng)終端根據(jù)Socket的WebService地址，將生產(chǎn)控制信息，工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)等信息封裝成報(bào)文，通過Socket下發(fā)車間PLC控制系統(tǒng)，控制車間生產(chǎn)。

（五）二維碼QR

二維碼QR全稱Quick Response，是近年來在移動(dòng)終端廣泛使用的編碼方式，與傳統(tǒng)條形碼相比，能表示更多的數(shù)據(jù)類型，存儲(chǔ)更多的信息。制絲車間設(shè)備每隔一定時(shí)間周期會(huì)自動(dòng)生成二維碼，存儲(chǔ)設(shè)備的位置、運(yùn)行狀態(tài)等信息，手機(jī)終端通過掃描二維碼，獲取設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)，用于設(shè)備檢查、故障統(tǒng)計(jì)、對比分析。

（六）客戶端和服務(wù)端

管理系統(tǒng)的架構(gòu)采用客戶端和服務(wù)端模式，客戶端采用的是Android Studio原生的開發(fā)方式，原生開發(fā)方式具有更好的穩(wěn)定性和兼容性，配合MPAndroidChart圖表顯示和Data Binding技術(shù)，具有更好的顯示效果。服務(wù)端架構(gòu)采用MVC的方式，結(jié)合SQL server數(shù)據(jù)庫和SpringBoot，為客戶端提供穩(wěn)定的服務(wù)。客戶端與服務(wù)端的交互采用http協(xié)議，技術(shù)架構(gòu)圖如圖1所示。

三、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

（一）生產(chǎn)監(jiān)控

生產(chǎn)展示，車間生產(chǎn)期間，操作工可以通過手機(jī)端實(shí)時(shí)查看每條生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀態(tài)，生產(chǎn)進(jìn)度;生產(chǎn)控制，操作工通過手機(jī)終端控制生產(chǎn)工單的下發(fā)、收回，進(jìn)而控制設(shè)備的啟停;三確認(rèn)，制絲設(shè)備在工單開始前、生產(chǎn)中、結(jié)束后，要滿足工藝條件，操作工通過手機(jī)終端根據(jù)現(xiàn)場情況，對設(shè)備生產(chǎn)過程進(jìn)行三確認(rèn)操作。

（二）檢查保養(yǎng)

檢查包括現(xiàn)場檢查，保養(yǎng)檢查和工藝檢查。車間人員通過掃描現(xiàn)場管理終端上的二維碼QR檢查，在檢查的過程中，對于不合格的保養(yǎng)檢查拍照上傳，推送給責(zé)任人進(jìn)行整改維護(hù)。隨手拍，除例行檢查外，車間人員對于衛(wèi)生、設(shè)備損壞或其它異常情況，通過隨手拍功能拍照上傳，責(zé)任人收到推送信息，跟蹤解決。

（三）統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)主要是對保養(yǎng)檢查、工藝檢查、現(xiàn)場檢查、安全檢查的檢查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果按照班組、日期、區(qū)域、崗位以及差評等不同維度進(jìn)行分類。統(tǒng)計(jì)結(jié)果以柱狀圖、折線圖等圖表形式展示，方便不同的班組、區(qū)域以及崗位之間進(jìn)行橫向和縱向的對比分析。

（四）質(zhì)量反饋

過程質(zhì)量反饋，煙絲在生產(chǎn)中，各工藝段對煙絲的水分、溫度等關(guān)鍵指標(biāo)設(shè)定有上下限，對于嚴(yán)重超標(biāo)的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄并通過手機(jī)終端反饋給工藝部門;產(chǎn)后質(zhì)量反饋，每批物料生產(chǎn)結(jié)束，系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各個(gè)工藝參數(shù)的CPK、PPK等指標(biāo)，對于統(tǒng)計(jì)不合格的參數(shù)指標(biāo)，通過手機(jī)終端，按照班組、牌號、批次等條件，以圖表的形式，反饋給工藝部門進(jìn)行質(zhì)量追溯。

（五）設(shè)備維護(hù)

維修交接班，生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，拍照錄入具體信息，走維修交班流程，維修班組根據(jù)具體問題，分配人員進(jìn)行維修，維修結(jié)束后，提報(bào)人員對維修進(jìn)行效果確認(rèn)。備件領(lǐng)用，對于需要替換的設(shè)備，拍照備件型號，申請領(lǐng)用設(shè)備，走備件領(lǐng)用流程，設(shè)備組進(jìn)行審核和確認(rèn)，申請人替換設(shè)備。