李書明 萬然 崔童謠 范玉龍



摘? 要:隨著工業信息技術和互聯網技術的不斷發展,現在已經進入物聯網和5G網絡時代,手機、平板電腦等移動終端成為人們必不可少的使用工具,在工廠的生產過程管理中的應用逐漸增強,提高了工廠的管理效率和豐富了工廠的管理手段。一部手機管生產APP就是通過移動應用平臺的搭建,將工廠的生產過程數據進行實時展示和統計,通過手機進行展示,方便現場生產人員和工廠各級管理人員及時掌控生產過程數據和運行情況,準確地做出決策和判斷,指導工廠生產運行,提高工廠數字化水平。文章著重從APP技術設計、功能設計以及應用效果等方面進行該課題的探討。
關鍵詞:uni-app;跨平臺;一部手機管生產
中圖分類號:TP311.5? 文獻標識碼:A? 文章編號:2096-4706(2023)15-0035-04
Development and Application of Production Management by a Mobile Phone APP Based on the uni-app Framework
LI Shuming, WAN Ran, CUI Tongyao, FAN Yulong
(Hongyun Honghe Tobacco (Group) Huize Cigarette Factory, Qujing? 654200, China)
Abstract: With the continuous development of industrial information technology and internet technology, it has entered the era of Internet of Things and 5G Network. Mobile terminals such as mobile phones and tablet computers have become indispensable tools for people. The application in the production process management of the factory has been gradually strengthened, which has improved the management efficiency of the factory and enriched the management means of the factory. The management of production by a mobile phone APP is to display and count the factory's production process data in real time through the construction of mobile application platform, and display it through mobile phones, so as to facilitate the on-site production personnel and factory managers at all levels to timely control the production process data and operation situation. It accurately makes decisions and judgments, guides the factory's production and operation, and improves the digital level of the factory. This paper focuses on the discussion of this subject from the aspects of APP technology design, function design and application effect.
Keywords: uni-app; cross-platform; Production Management by a Mobile Phone
0? 引? 言
隨著信息技術的高速發展,數字化、信息化管理所帶來的高效性、便捷性,能夠有效地提升企業生產效率,降低管理費用。這些效益,促使著制造行業不斷地向信息化轉型升級。過去的人工核對越來越不適應日漸高效的工廠生產需求,生產的實時信息及機器的故障信息不容易及時查看,并且各項歷史數據得不到完善和記錄,不利于故障分析。一部手機管生產APP就是為了從一線操作人員到各層管理人員,都能及時、便捷地查看生產備料、生產產量數據及各設備的運行狀態,實現利用移動設備進行實際管理業務處理的需求,使用者能夠及時地發起并處理工作流的各項業務,提升管理效率。一部手機管生產APP以手機前端、數據中臺、業務后臺的三層建設為核心架構體系,兼顧了后續移植云南中煙新媒體平臺的便捷性,采用混合開發的方式,為工廠的生產管理及基礎業務管理,提供了較為全面的移動平臺支持。
1? 系統設計
1.1? 系統結構設計
本APP通過手機前端、數據中臺、業務后臺三個層級進行建設,如圖1所示,實現將我廠各類數據匯總至數據中臺,并通過后臺接口、計算等服務,把需要的數據再通過手機端展示出來,方便操作工實時掌握自己的工作狀況,管理層實時掌握生產、質量等實際情況。通過數據集中存儲的方式,打破了過去各管理層級需要手動上報各類數據的瓶頸問題,做到了數據唯一路徑、唯一出處,同時解決了工廠部分平臺數據孤島的問題。
其中前端開發使用Vue.js、CSS等語言,使用Hbuilder作為前端開發工具,利用uni-app的框架,能夠實現一套代碼在多個平臺的編譯發布。前端主要負責數據的展示、上報。
數據中臺共有3個數據庫,分別是MES實時數據庫、MES業務數據庫、APP業務數據庫,數據中臺用于存放、上傳、獲取數據。
后臺使用Java、C#等語言進行開發,使用IDEA、Visual Studio作為后端開發工具,后臺用于用戶管理,版本管理,工作流管理以及后期的業務運算及處理。
服務器分為業務數據及文檔存放的服務器、接口及程序的發布服務器。將業務處理和文檔存放區分開,降低服務器的數據處理壓力,提升各自的處理性能。
1.2? 性能分析
從整體架構出發,讓安全性、兼容性、先進性達成統一。
由于涉及到本廠生產的數據,所以一部手機管生產APP設計時就必須要考慮保證數據信息安全的方式,并且要保證APP的數據統計準確。
軟件采用uni-app框架,是為了能夠適配跨平臺的開發、使用,設計及后期驗證時,對兼容性的要求較高,需要盡可能涵蓋所有機型遇到的問題,調整頁面設計方案。
APP的界面需要友好,一部手機管生產的使用對象有車間生產一線的操作工,設計時需要照顧到生產車間工人能用于操作的時間很少的實際工作狀況,在最大程度保證界面美觀的前提下,提煉業務邏輯,歸納生產涉及的功能、重點關注的情況,合理調整軟件整體布局,讓操作工只需要簡單的操作就能達到對應的功能界面,方便操作。
APP除了“看”,還能“管”,在APP內結合融入了數據分析和工作流,不僅可以實現數據的可視化呈現,還能夠實現查看報表、提交報表、簡答業務處理,滿足不同層次的人的管理需求。
1.3? 系統功能設計
基于各生產車間及管理科室對生產管理的功能需求,本系統設計了生產、設備、質量、物耗、更多五個功能模塊,并在系統設計的版本迭代過程中,逐漸完善系統的各項功能,提升APP的易用性和穩定性,如圖2所示。
根據組織部門的不同,分別設置不同的角色權限,每個部門只能查看和處理相應已開放的功能。根據用戶所屬級別進行安全登錄和退出,為所有用戶提供可查詢用戶對應權限范圍內的所有信息。數據接口梳理并清理MES系統內的數據,對各接口數據進行校對處理,確保通過數據中臺傳送數據的準確性和實時性。
增設了工作流的實現和處理邏輯,通過對工廠實際生產業務的梳理,高度定制化地實現了用移動設備從單一的查看功能到逐步管理生產業務的處理功能轉型的需求。
1.4? 關鍵技術
1.4.1? 數據中臺搭建
自MES系統建設完成投入使用后,各設備的大部分數據已經實現了采集存儲。MES里積累了大量的業務數據,但是沒有得到合理的梳理和利用。通過在各車間及生產點逐一梳理與核對相應數采點,逐步提高數據質量,同時對MES服務器硬件進行了升級,提高設備運行的穩定性;梳理好了MES的數據和接口,為數據提供了完善的來源體系及安全訪問控制。以大量的數據為基礎,確保了進一步的數據加工、分析功能的開發。
1.4.2? uni-app跨平臺前端
uni-app是一個使用Vue.js開發所有前端應用的框架,開發者編寫一套代碼,可發布到iOS、Android、Web以及各種小程序、快應用等多個平臺。有開發案例多、平臺能力不受限、性能體驗優秀、周邊生態豐富、學習成本低、開發成本低等優點。
1.4.3? Java工作流處理技術
工作流是將一組任務組織起來完成某個審批過程,定義了完成整個過程所需要的各種參數。在工作流中定義了任務的觸發順序和觸發條件,任務的觸發順序和觸發條件用來定義并實現任務的觸發、任務的同步和信息流(數據流)的傳遞。每個任務由一個或一組人完成,還可以是由一個或多個人與軟件系統協作完成。這些參數包括對過程中每一個步驟的定義、步驟間的執行順序、條件以及數據流的建立、每一步驟由誰負責以及每個活動所需要的應用程序。
本次APP開發采用了Springboot整合Activiti來實現工作流的后臺管理系統。Activiti是一款基于Apache許可的全新開源的工作流引擎軟件,Activiti 5.0版采用了寬松的Apache License 2.0開源協議,以便這個項目可以被更廣泛地使用,開發人員可以利用其提供的插件以圖形化的方式設計流程,因此當它一問世,就得到了開源社區的大力支持。Activiti的另外一個重要的好處是它比起其他工作流引擎,更容易與Springboot進行集成的操作,它能適配幾乎所有主流的數據庫軟件,并且能夠在絕大多數服務器上完成部署操作。后臺管理系統通過API接口的方式與APP端進行數據交互,完成工作流的發起、處理和過程反饋。
2? 功能設計
2.1? 數據看板全方位展示生產實況
通過生產、設備、質量、物耗這四大模塊的設置,從不同的角度,為用戶提供了豐富的數據看板和數據報表,同時對接有工廠成品庫高架庫、輔料庫輔料高級庫等倉庫的實時存量信息。管理層可以實時便捷地查看到各機組、機臺、生產線的實時生產信息,生產班組可以實時查詢備料信息、設備運行狀態信息,便于掌握當天的生產情況,及時調整產品質量和設備故障。各項填報功能的設計,一定程度上優化了一線生產人工填報數據的獲取流程。
報表具備一定的數據分析能力,可以通過不同的指標設置,查看真正關心的數據。對歷史數據的顯示,也方便了今后機組的故障分析。
2.2? 數據填報及時反饋生產信息
設計了豐富的數據填報功能,涉及生產業務的主要填報事項,并且對數據進行處理、存儲,使得整個填報過程更加高效,同時可溯源查看,人崗責任的劃定更加清晰。
2.3? 工作流簡潔高效的業務處理
根據業務部門的實際操作流程,通過深入探討和優化,設計具體業務的處理流程,并設置多名并行的角色,使得流程處理更加高效,簡化了過去煩瑣的操作方式,提供了可追溯的數據管理。
另設定提示機制,跟蹤工作流的處理情況,及時發送消息,提醒用戶處理跟自己有關的工作流程,減少用戶無用的查看次數,提升使用體驗。
2.4? 擴展功能配置搭建全方位的管理平臺
在個人中心模塊,除了基本的個人信息查看外,增設了安全文化的相關文檔、教育視頻的功能模塊,崗位相關的知識,如崗位須知、培訓視頻等模塊,通過更多個性化的配置,使得“一部手機管生產”APP逐步成為一個“管理、培訓、業務”一體化的智能數字化平臺。功能附圖如圖3所示。
3? 應用預期效果
3.1? 提升設備維修和零配件管理工作
過去車間在設備需要維修更換零配件時,需要修理工以人工的方式去緩存庫或者零備件庫查詢信息,還需要匯報倉庫管理人員去對應操作電腦查詢配件位置,取配件,從而完成零配件出庫操作,嚴重影響了設備維修效率和生產效率,制約了工廠高效生產的建設進程。
在“一部手機管生產”APP內,只需打開設備模塊,即可進行備件查詢;可根據物料編碼、件號、規格、圖號進行查詢,進入詳細信息,還可以看到庫存、貨位號。通過零配件,有效提升了查找備件的效率。
3.2? 提升工廠的質量管控水平
“一部手機管生產”APP能夠取代部分需要在辦公室電腦或者現場測試臺才能進行的煩瑣工作,比如工藝員可隨時隨地通過移動端遠程查看各測試臺的測量數據,及時了解各測試臺的物理指標數據情況。
過去工藝質量科各工藝質量相關業務人員在進行質量監督時,需要對崗位質量清單內涉及的工作拍照上傳至微信群,但是容易造成圖片的漏看,數據統計工作煩瑣、歷史情況難以回顧。在“一部手機管生產”APP內,只需打開質量模塊進行質量工作情況上傳,也能直接查看到左右的質量工作上報情況;同時,質量模塊還包含關鍵指標、工藝質量科專檢得分、技術監督科巡檢得分、綜合測試臺詳細數據查看等功能,全方位提升了工廠的質量管控能力。
3.3? 提高管理效率并輔助生產決策
過去車間的生產數據需要前往班長室才能查詢,現在只需打開生產模塊,能夠直觀地查看報表、物耗、歷史物耗、剔除量等指標。
“一部手機管生產”APP可以對設備啟停狀態及各工藝參數進行實時監控展示,生產操作人員和管理人員都能便捷、及時了解工廠設備運行狀態;其次可以對已采集設備上的停機信息和故障記錄進行統計、分析,利用移動端便于攜帶和查詢的優點,為修理人員進行設備維修提供參考。
在各個模塊都有豐富的數據查詢功能,例如卷包每日的生產計劃、每天每班的產量、制絲每日調度令、產量統計、批次內各電子秤數據等。還有車間生產、設備、質量和物耗實時數據展示功能,豐富的歷史數據查詢等功能。
4? 系統安裝與運行
本軟件以C/S為開發架構,uni-app框架為APP端開發框架,Asp.Net為數據接口開發平臺,Springboot為后臺管理系統開發平臺,SQL Server 2012為后臺數據庫。選用易上手、安全性好、維護性好、易平性的js、C#、Java作為開發語言。本APP安裝于Android、iOS系統移動終端,安裝簡單、易于維護、易于操作,同時系統易擴展、易升級。目前,該APP已經投入使用,運行效果良好,操作簡單、界面友好,系統信息安全、準確。
5? 結? 論
一部手機管生產APP結合了工廠本身的海量MES數據,與機臺、產線同步,多角度、多方位地展示生產的實況信息,以及機器設備的運行、故障信息。在同步數據的基礎上,創新性地加入了工作流的處理流程,質量管理能力和業務處理能力得到了提升。
APP系統建設圍繞企業“高質量特色工廠”發展主題,充分利用大數據、信息化的技術,推進工廠向信息化、數字化轉型,圍繞“優質、高效、低耗”生產管理目標,融入學習型組織建設理論和方法,對企業優化制造、提升效率、質量分析有著重要的意義。后續添加更多輔助管理的功能,為工廠下一階段的可視化建設打下重要基礎。
參考文獻:
[1] 張皓明.基于工作流的質量管理信息系統的設計與實現 [J].中國高新區,2018(10):241.
[2] 奚靜.面向企業應用的工作流技術探究 [J].企業技術開發,2015,34(32):60+62.
[3] 李娟.基于VueJS的景區管理系統設計與開發 [D].杭州:浙江工業大學,2020.
[4] 王琛,曹桂磊,盧曦.基于移動平臺的校園社團APP設計 [J].無線互聯科技,2021,18(7):56-57+81.
[5] 孫玖麗.基于移動平臺的APP軟件測試 [J].通訊世界,2016(3):256.
[6] 王寧.電廠設備管理系統的設計與實現 [J].中國高新區,2017(22):199-200.
[7] 李艷.數字化校園移動平臺APP架構分析 [J].信息安全與技術,2015,6(9):48-50.
[8] 馮亞娜,劉星妍.基于移動平臺的APP軟件測試 [J].信息技術,2015(4):206-207+210.
[9] 石磊,金婧,張琦.基于超星學習通APP的線上線下混合教學模式在中醫耳鼻咽喉科學的探索與反思 [J].實用中醫內科雜志,2022,36(12):76-78.
[10] 張楷.電商類App用戶界面中動畫設計的研究 [J].西部皮革,2021,43(22):117-118.