基于Andriod的烟厂制丝车间管理系统设计与应用

刘磊 张新锋 王成硕 杨林超

随着移动互联网和烟草信息化的发展，如何将两者相融合，通过移动终端实时跟踪车间生产，统计分析车间设备的维修保养状况，提升制丝车间的工艺管理水平，是当前烟草企业的研究方向。以南阳烟厂制丝车间为例，介绍一种以Android Studio为研发工具，以MPAndroidChart为图表展示，以设备二维码QR定位技术，结合Socket通信技术和OPC数采服务的制丝车间移动管理系统解决方案。该方案可以有效地提升制丝车间的生产效率和工艺管理水平，为烟草行业信息化和智能化发展提供新的方向。

一、引言

随着移动互联网的发展，将移动互联网引入传统制造业.是制造业未来发展的趋势。利用移动设备个体小、携带方便、通信便捷的优势，车间作业人员可以随时随地查看当前车间的生产进度，制定调度计划;及时反馈设备的运行保养问题，制定维修计划，便于车间生产和管理。因此，传统制造业与移动互联网相融合，可以有效的提升车间的生产效率，提高工艺质量管理水平，增强企业的竞争力。

目前，国内多数烟草企业已经基本实现信息化，生产过程和产后统计分析可以通过中控室的电脑终端操作，但是，也存在不足。电脑终端办公，要求操作工必须坚守在岗位上，因特殊情况离开，可能造成工单下发延迟，影响生产。设备检查人员往往通过纸质记录问题，无法通过图片、视频等多媒体手段详细描述问题，纸质记录容易遗失，给设备维修带来困难。生产巡检人员无法将发现的问题及时反馈给责任人，造成巡检效率低下。因此，烟草企业亟需移动管理系统，实现移动办公，提高制丝车间的工艺生产管理水平。

南阳卷烟厂基于Andriod的移动办公管理系统，通过构建生产过程监控、轮班保养检查、工艺检查统计、现场巡检管理、质量统计分析、设备维修审批等多个业务模块，实现生产过程实时监控，安全检查及时反馈，产后统计实时公布，设备维修流程简洁，有效地提升了车间管理水平，为南阳卷烟厂打造一套安全、稳定、高效的制丝车间移动办公平台。

二、开发技术概述

（一）Android Studio

Android Studio是谷歌公司推出的一款Android应用程序集成开发工具，适应不同的移动终端设备。提供丰富的界面集成控件，便于开发UI界面。提供Beta测试功能，开发者可以随时在本机测试浏览效果。因此，选用Android Studio作为制丝车间移动管理系统的开发工具。

（二）MPAndroidChart

MPAndroidChart是Android系统上一款开源的图表库框架，可以跨平台运行，支持折线图、柱状图、散点图、气泡图、饼状图等多种图表类型。该框架界面显示美观，支持缩放、拖动、选择以及动态生成，适合做数据分析、工艺质量统计对比。因此，选择MPAndroidChart作为前台图表显示框架，用于质量统计分析。

（三）Android Data Binding

Data Binding是Android系统中实现前台显示和后台数据绑定的框架，是可以实现MVVM开发模式的工具。它是一个support库，通过Data Binding，可以方便的实现UI界面数据与应用程序逻辑双向绑定，并且UI界面与数据源同步更新。因此，移动端管理系统选择Data Binding作为前后端数据绑定的框架。

（四）Socket

Socket包括IP地址、端口号和报文信息三部分，是应用程序之间进行数据通信的一种协议。在制丝集控系统中，Socket通信以WebService的形式部署在服务器上，与车间PLC控制系统进行数据交互。移动终端根据Socket的WebService地址，将生产控制信息，工艺参数标准等信息封装成报文，通过Socket下发车间PLC控制系统，控制车间生产。

（五）二维码QR

二维码QR全称Quick Response，是近年来在移动终端广泛使用的编码方式，与传统条形码相比，能表示更多的数据类型，存储更多的信息。制丝车间设备每隔一定时间周期会自动生成二维码，存储设备的位置、运行状态等信息，手机终端通过扫描二维码，获取设备当前状态，用于设备检查、故障统计、对比分析。

（六）客户端和服务端

管理系统的架构采用客户端和服务端模式，客户端采用的是Android Studio原生的开发方式，原生開发方式具有更好的稳定性和兼容性，配合MPAndroidChart图表显示和Data Binding技术，具有更好的显示效果。服务端架构采用MVC的方式，结合SQL server数据库和SpringBoot，为客户端提供稳定的服务。客户端与服务端的交互采用http协议，技术架构图如图1所示。

三、系统功能设计

（一）生产监控

生产展示，车间生产期间，操作工可以通过手机端实时查看每条生产线的生产状态，生产进度;生产控制，操作工通过手机终端控制生产工单的下发、收回，进而控制设备的启停;三确认，制丝设备在工单开始前、生产中、结束后，要满足工艺条件，操作工通过手机终端根据现场情况，对设备生产过程进行三确认操作。

（二）检查保养

检查包括现场检查，保养检查和工艺检查。车间人员通过扫描现场管理终端上的二维码QR检查，在检查的过程中，对于不合格的保养检查拍照上传，推送给责任人进行整改维护。随手拍，除例行检查外，车间人员对于卫生、设备损坏或其它异常情况，通过随手拍功能拍照上传，责任人收到推送信息，跟踪解决。

（三）统计分析

统计主要是对保养检查、工艺检查、现场检查、安全检查的检查结果进行统计。统计结果按照班组、日期、区域、岗位以及差评等不同维度进行分类。统计结果以柱状图、折线图等图表形式展示，方便不同的班组、区域以及岗位之间进行横向和纵向的对比分析。

（四）质量反馈

过程质量反馈，烟丝在生产中，各工艺段对烟丝的水分、温度等关键指标设定有上下限，对于严重超标的数据，系统自动记录并通过手机终端反馈给工艺部门;产后质量反馈，每批物料生产结束，系统自动统计各个工艺参数的CPK、PPK等指标，对于统计不合格的参数指标，通过手机终端，按照班组、牌号、批次等条件，以图表的形式，反馈给工艺部门进行质量追溯。

（五）设备维护

维修交接班，生产中发现设备问题，拍照录入具体信息，走维修交班流程，维修班组根据具体问题，分配人员进行维修，维修结束后，提报人员对维修进行效果确认。备件领用，对于需要替换的设备，拍照备件型号，申请领用设备，走备件领用流程，设备组进行审核和确认，申请人替换设备。