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基于微信的1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺設(shè)計與實現(xiàn)

2022-07-07 02:41徐承贏郭鈺瑤董浩然夏緒輝
計算機(jī)應(yīng)用與軟件 2022年5期
關(guān)鍵詞:產(chǎn)線頁面車間

徐承贏 王 蕾 郭鈺瑤 董浩然 夏緒輝

(武漢科技大學(xué)冶金裝備及控制教育部重點實驗室 湖北 武漢 430081)

0 引 言

近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),鋼鐵行業(yè)發(fā)展環(huán)境發(fā)生了深刻變化,處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期,多數(shù)鋼鐵企業(yè)為了擺脫困境,實現(xiàn)制造強(qiáng)國的目標(biāo),開始細(xì)化落實《智能制造“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中智能發(fā)展的基本方針,明確提出在“十三五”期間要推進(jìn)信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合,提高企業(yè)智能化水平和核心競爭力,利用智能技術(shù)打造“互聯(lián)網(wǎng)+”的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)體系。設(shè)備智能化管理作為鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)智能升級的核心,成為鋼鐵企業(yè)關(guān)注的重點。

目前,企業(yè)內(nèi)部的大多數(shù)設(shè)備管理及調(diào)度平臺都是基于內(nèi)部集成控制系統(tǒng),可視化及管理終端為電腦。Tyrin等[1]設(shè)計了一種對車間內(nèi)生產(chǎn)資源進(jìn)行實時調(diào)度與控制的多智能體系統(tǒng)(Multi-Agent System,MAS),并在實際車間進(jìn)行實施與應(yīng)用。Abrishamkar等[2]提出了一種基于TCP/IP的控制和監(jiān)控系統(tǒng),能夠提高企業(yè)的自動化程度。方磊等[3]設(shè)計并開發(fā)了能對數(shù)字化車間的生產(chǎn)狀態(tài)信息進(jìn)行實時監(jiān)控、繼承和處理的監(jiān)控系統(tǒng),并在實際的離散型制造企業(yè)中驗證了其有效性。目前,設(shè)備移動管理平臺相對較少,少量已有平臺主要為基于Android的獨(dú)立App系統(tǒng),如譚海紅等[4]設(shè)計出一種基于Android的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),利用Wi-Fi和Socket機(jī)制UDP協(xié)議技術(shù)實現(xiàn)了移動終端與中心控制器的通信,并在數(shù)控機(jī)床車間得到了應(yīng)用;李超等[5]提出了基于制造執(zhí)行系統(tǒng)的離散車間生產(chǎn)管理模型,通過引入安卓移動終端的信息推送等相關(guān)技術(shù),對車間的生產(chǎn)活動進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。已有的以電腦為終端的管理平臺靈活性不足,而基于Android的獨(dú)立App因移動設(shè)備系統(tǒng)的約束,導(dǎo)致其普適性較微信公眾平臺要弱。

據(jù)此,本文提出一種基于微信的1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺,該平臺實時性強(qiáng),響應(yīng)速度快,支持并發(fā)操作,能夠以一種更加高效的方式進(jìn)行產(chǎn)線設(shè)備的管理。這一方面能提高設(shè)備實時管理效率,更能提升車間生產(chǎn)活動的智能性和柔性,從而促進(jìn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。另一方面,該平臺能很好地集成微信的普適性、便利性、實時性等優(yōu)點,使其開發(fā)成本更低,適用性和推廣性更好,為進(jìn)一步應(yīng)用信息化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建多類型的智能生產(chǎn)及設(shè)備管理平臺提供借鑒和參考。

1 相關(guān)技術(shù)

1.1 MINA框架

微信小程序的頁面呈現(xiàn)是基于微信小程序開發(fā)提供的MINA框架。MINA框架可以分為邏輯層、視圖層和系統(tǒng)層三個部分[6],如圖1所示。微信小程序內(nèi)容具體是由全局文件、頁面文件和工具配置文件組成。微信小程序的全局配置保存在app.json文件中,該文件主要包含以下3個配置。

(1) pages:頁面路徑的數(shù)組,接收一個數(shù)組,對應(yīng)每一項都是字符串,表示小程序要加載的所有頁面,每一項代表對應(yīng)頁面的【路徑+文件名】信息。

(2) window:框架樣式(狀態(tài)欄、導(dǎo)航條、標(biāo)題、窗口),用于設(shè)置框架樣式等對象的背景色、內(nèi)容屬性,非必填配置項。

(3) tabBar:可設(shè)置頂部或底部菜單,通過tarBar配置項來指定小程序標(biāo)簽頁的表現(xiàn)以及標(biāo)簽頁切換時所顯示的對應(yīng)頁面。

圖1 MINA框架

微信用于設(shè)備管理的優(yōu)勢是通過微信平臺及時獲取與1580熱軋生產(chǎn)線設(shè)備有關(guān)的全部文檔和信息,對車間設(shè)備信息狀態(tài)管理,便于管理人員對設(shè)備進(jìn)行及時維護(hù)[7]。

在平臺上能夠及時查詢到班組人員與生產(chǎn)調(diào)度信息,對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與儲存[8],為管理人員下個月的排產(chǎn)提供依據(jù)。

1.2 MDC系統(tǒng)功能

MDC系統(tǒng)主要功能有:同時自動采集數(shù)百臺自動化、半自動化設(shè)備的數(shù)據(jù);兼容絕大多數(shù)的控制系統(tǒng);可從網(wǎng)絡(luò)上任何計算機(jī)終端監(jiān)控所有設(shè)備的狀態(tài);為用戶提供OEE等各類專業(yè)報表。因此對各個1580產(chǎn)線的設(shè)備可進(jìn)行實時、高效、統(tǒng)一的采集。MDC的采集方案是系統(tǒng)硬件通過通信協(xié)議解析和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為TCP/IP以太網(wǎng)傳輸協(xié)議,針對不同的設(shè)備有不同的采集方案,大致可以分為通過設(shè)備本身接口、PLC采集、外置硬件采集、條碼掃描等。

MDC系統(tǒng)軟件在硬件基礎(chǔ)上對數(shù)控設(shè)備進(jìn)行實時、自動、客觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的透明化管理[9],以O(shè)PC(object linking and embedding for process control)協(xié)議形式提供數(shù)據(jù)。工作流程MDC協(xié)議解析主流程如圖2所示。

圖2 MDC協(xié)議解析流程

2 基于微信的設(shè)備移動管理平臺總體設(shè)計

2.1 設(shè)備移動管理平臺設(shè)計

1580車間整個工序的簡要過程為修磨、板坯稱重,加熱、粗軋高壓水除磷,進(jìn)熱卷箱保溫后飛剪切頭尾、精軋、層流冷卻,成品入庫。車間生產(chǎn)設(shè)備包括修磨機(jī)1臺、推鋼機(jī)1臺、出鋼機(jī)1臺、加熱爐1臺、高壓水除磷機(jī)2臺、粗軋機(jī)1臺、熱卷箱2臺、飛剪機(jī)2臺、精軋機(jī)7臺、水冷裝置6臺、層流冷卻裝置1臺、地下卷取機(jī)2臺、稱重機(jī)2臺、輥道12臺。該車間具備數(shù)字化生產(chǎn)條件,但設(shè)備眾多,設(shè)備信息孤島現(xiàn)象明顯,可追溯性差。

經(jīng)反復(fù)研究設(shè)計,結(jié)合鋼鐵企業(yè)熱軋1580智能車間升級改造需求[10],設(shè)計基于MDC(Manufacturing Data Collection & Status Management)[11]的1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺,該平臺的體系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 基于MDC的1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺體系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

基于MDC的1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺體系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)MDC的基礎(chǔ)上,融入云制造和移動物聯(lián)管理的理念,平臺系統(tǒng)的硬件設(shè)施由MDC服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、路由器、交換機(jī)、微信客戶端和微信公眾平臺七部分構(gòu)成,擬實現(xiàn)集設(shè)備基本信息查詢、設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控、車間人員管理于一體的1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理。

2.2 設(shè)備移動管理平臺接入系統(tǒng)架構(gòu)

設(shè)備移動管理平臺接入系統(tǒng)采用基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備接入架構(gòu),實現(xiàn)從底層設(shè)備接入和信息互聯(lián)管理[12]。該接入系統(tǒng)架構(gòu),通過物聯(lián)網(wǎng)采集終端獲取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)環(huán)境等數(shù)據(jù),設(shè)備的實時位置信息可以通過短信、郵件等方式實時推送,也可通過平臺進(jìn)行準(zhǔn)確查詢和定位顯示。物聯(lián)接入系統(tǒng)共由四部分組成(物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備端、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備云平臺端、物聯(lián)網(wǎng)Web后臺服務(wù)器、用戶端),如圖4所示。

圖4 設(shè)備移動管理平臺物聯(lián)接入系統(tǒng)架構(gòu)

1580產(chǎn)線設(shè)備采用了網(wǎng)關(guān)接入網(wǎng)絡(luò):終端設(shè)備通過Zigbee無線組網(wǎng),且Zigbee網(wǎng)關(guān)將各設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入到網(wǎng)絡(luò)里面。由于物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備不具備入網(wǎng)能力,需要在本地組網(wǎng)后,統(tǒng)一通過網(wǎng)關(guān)再接入到網(wǎng)絡(luò)。

2.3 基于微信平臺的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

手機(jī)/微信客戶端、微信公眾平臺/硬件平臺、第三方廠商云后端、Wi-Fi設(shè)備終端和藍(lán)牙設(shè)備終端是基于微信硬件平臺的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)組成部分。

騰訊向開發(fā)者和大眾提供公眾平臺與硬件平臺,經(jīng)過airsync/airkiss定義的硬件外設(shè)協(xié)議供硬件設(shè)備接入。

Wi-Fi模組的供應(yīng)商提供socket通信接口,用戶不直接與Wi-Fi設(shè)備交互,所有交互均通過Wi-Fi設(shè)備商的云后端間接進(jìn)行。藍(lán)牙微信模塊支持airsync協(xié)議,此協(xié)議允許藍(lán)牙設(shè)備與微信客戶端通信,包括設(shè)備的發(fā)現(xiàn)、綁定、登陸、初始化、接收用戶指令、主動發(fā)送消息等過程,并支持通過微信客戶端傳到遠(yuǎn)程服務(wù)器,如圖5所示。

圖5 基于微信硬件平臺的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

2.4 移動平臺工作流程

擁有移動設(shè)備的管理者通過掃描二維碼或者搜索小程序名稱進(jìn)入本平臺。管理者在移動終端發(fā)出的請求會傳送到微信服務(wù)器端,微信服務(wù)器再將處理后的請求轉(zhuǎn)發(fā)至企業(yè)數(shù)據(jù)端[13]。數(shù)據(jù)端對請求進(jìn)行解析和處理,將其返回至微信服務(wù)器端,服務(wù)器端將最終的處理結(jié)果返回移動終端,整體流程如圖6所示。

圖6 系統(tǒng)整體流程

整個系統(tǒng)包含三層:傳感器感知和數(shù)據(jù)采集層、云平臺與大數(shù)據(jù)分析層、應(yīng)用顯示層。主要內(nèi)容涵蓋了1580設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及感知層數(shù)據(jù)采集、基于分布式控制系統(tǒng)(DCS)的分布式閉環(huán)控制、云平臺大數(shù)據(jù)分析、相關(guān)的接口/協(xié)議/標(biāo)準(zhǔn)等。

本平臺擬采用智能化設(shè)備管理思想,從設(shè)備全生命周期管理出發(fā),以設(shè)備預(yù)知性維護(hù)策略及生產(chǎn)計劃排程為核心,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘和云計算等技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備的智能感知、維護(hù)、實時預(yù)警和高效集成。

物聯(lián)感知層:該層通過網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)的節(jié)點采集生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備數(shù)據(jù),包括:設(shè)備環(huán)境數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)。區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)節(jié)點涉及的傳感設(shè)備種類較多,包括各類傳感器、攝像頭、移動終端及儀器儀表等采集裝備。

物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層:該層主要用于提供上傳設(shè)備數(shù)據(jù)到云平臺存儲中心所需的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,包括有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)及因特網(wǎng),并實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的自由切換和無縫對接。通過將物聯(lián)感知層的數(shù)據(jù)快速傳遞至云平臺存儲服務(wù)器,實現(xiàn)全網(wǎng)通信。此外,在網(wǎng)絡(luò)層設(shè)計面向不同設(shè)備類型的泛接入通信協(xié)議XM2M以及各種傳輸協(xié)議(如TCP、UDP、MPI等),支持不同類型設(shè)備的接入。

云平臺層:云服務(wù)平臺層是整個平臺架構(gòu)的核心,主要提供數(shù)據(jù)接入、存儲、計算、監(jiān)控和管理等服務(wù)。該層包括平臺運(yùn)行所需的軟硬件組成和各種研發(fā)要素,構(gòu)建統(tǒng)一的基于云服務(wù)的硬件平臺、軟件基礎(chǔ)平臺、數(shù)據(jù)庫平臺,并通過整合各個應(yīng)用功能軟件實現(xiàn)平臺開放式數(shù)據(jù)接口服務(wù)。此外,該層還提供設(shè)備數(shù)據(jù)挖掘服務(wù),通過集成各種預(yù)測算法實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)更深層次的挖掘分析,為后續(xù)的智能應(yīng)用與決策提供有力保障。

應(yīng)用層:該層基于數(shù)據(jù)挖掘模塊獲得的知識信息,針對各種業(yè)務(wù)需求提供相應(yīng)的支持服務(wù),包括設(shè)備健康狀態(tài)管理、設(shè)備管理及優(yōu)化、遠(yuǎn)程診斷、故障分析等核心功能應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)與MDC系統(tǒng)對接,將物聯(lián)系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)傳入平臺數(shù)據(jù)挖掘模塊,實現(xiàn)對設(shè)備故障情況、潛在隱患、異常征兆與劣化信息進(jìn)行預(yù)測,及時做出故障分析、診斷和評估。此外,挖掘結(jié)果可基于可視化方法生成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、異常預(yù)測、故障分布趨勢等圖表。將上述可視化信息實時推送給設(shè)備維修部門,通過分析及時掌握設(shè)備運(yùn)行情況和故障解決方案,并實施相應(yīng)的工作調(diào)度和安排,指派維護(hù)人員及時趕到現(xiàn)場維修,從而達(dá)到提高設(shè)備生產(chǎn)效率、降低設(shè)備故障率,以及實現(xiàn)設(shè)備管控PDCA循環(huán)的目的。

2.5 平臺功能模塊設(shè)計

基于微信的1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺的功能分為用戶管理、車間設(shè)備信息管理、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)管理4部分,功能結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺功能模塊

(1) 用戶管理功能模塊,主要對平臺用戶的基本信息、權(quán)限等進(jìn)行管理。平臺用戶大多數(shù)為設(shè)備管理維修人員。管理維修人員將個人賬戶、個人信息及所負(fù)責(zé)設(shè)備進(jìn)行綁定,中層管理者可以對這些信息進(jìn)行統(tǒng)計和查詢。

(2) 車間設(shè)備信息管理功能模塊,主要用于設(shè)備基礎(chǔ)信息管理和設(shè)備關(guān)聯(lián)文檔信息管理,針對1580熱軋生產(chǎn)線設(shè)備這種資源設(shè)備密集的特點,對車間內(nèi)所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一方式編號,并提供以設(shè)備編號為唯一ID的設(shè)備文檔和信息跨時空的實時查詢功能,包括設(shè)備的采購憑證、安裝文件設(shè)備檢查憑證、保養(yǎng)說明書和改造憑證等。

(3) 設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)管理功能模塊,是該平臺的核心,主要功能包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)管理、設(shè)備綜合效率(Overall Equipment Effectiveness,OEE)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析,設(shè)備維修管理和設(shè)備數(shù)據(jù)報表管理。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計對于整條熱軋生產(chǎn)線來說具有非常重要的意義。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計,了解每臺設(shè)備的作業(yè)率。對于作業(yè)率超高的設(shè)備,有必要在制定生產(chǎn)計劃時對其進(jìn)行調(diào)整,避免超負(fù)荷工作,同時做好保養(yǎng)與維護(hù)的工作;對于作業(yè)率低的設(shè)備,要查明其原因,如設(shè)備或零件老化磨損或生產(chǎn)排程等其他人為因素,及時采取措施解決,從而提升設(shè)備綜合效率。這些數(shù)據(jù)都儲存在數(shù)據(jù)庫中,中層管理人員可以每月將設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出,從而為下個月的排產(chǎn)提供依據(jù)。

(4) 系統(tǒng)管理功能模塊,包含系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)權(quán)限、系統(tǒng)菜單管理、系統(tǒng)安全管理四個模塊。其中:系統(tǒng)維護(hù)是對系統(tǒng)的性能、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查及時解決問題確保系統(tǒng)正常運(yùn)行;系統(tǒng)權(quán)限是指系統(tǒng)具備用戶認(rèn)證功能,避免因權(quán)限控制缺失或操作不當(dāng)引發(fā)的系統(tǒng)風(fēng)險;系統(tǒng)菜單管理中管理員可從數(shù)據(jù)庫獲取所有用戶和1580平臺設(shè)備信息進(jìn)行合理設(shè)置其菜單項并提交保存;系統(tǒng)安全管理是為了防止非法訪問者訪問數(shù)據(jù)資源,保障云平臺的安全性。

2.6 基于influxDB的時序數(shù)據(jù)庫設(shè)計

傳統(tǒng)模式下1580產(chǎn)線設(shè)備出現(xiàn)故障無法及時發(fā)現(xiàn)和解決,導(dǎo)致設(shè)備工作效率低,運(yùn)行成本高。因此,為了保障故障數(shù)據(jù)記錄與追蹤的功能需求,1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺數(shù)據(jù)庫要求包含故障前后一段時間的故障設(shè)備的全部運(yùn)行數(shù)據(jù),并存儲1年用于數(shù)據(jù)追溯。對此,普通關(guān)系型數(shù)據(jù)庫往往無法滿足,或需采用復(fù)雜的代碼來實現(xiàn)。而相比關(guān)系數(shù)據(jù)庫,時序數(shù)據(jù)庫能夠滿足海量數(shù)據(jù)存儲需求,給上層應(yīng)用提供支撐,如:海量存儲、加速查詢服務(wù),通用的SQL訪問接口等。同時,基于時序數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)故障數(shù)據(jù)記錄,其記錄數(shù)據(jù)精度可達(dá)到毫秒級別,從而具備對數(shù)據(jù)存儲及高效訪問應(yīng)用引擎的支持能力。

考慮1580產(chǎn)線設(shè)備涉及數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)量大,為了打破信息孤島,實現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享,建立多系統(tǒng)集成模型,通過平臺管理MDC系統(tǒng)數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行重新設(shè)計。設(shè)計的系統(tǒng)主要依賴InfluxDB時序數(shù)據(jù)庫提供存儲,借助其快速存儲特性,確保1580車間設(shè)備信息實現(xiàn)高速存儲。同時,設(shè)備有關(guān)的大部分?jǐn)?shù)據(jù)都能直接或間接地與時間戳掛鉤,從而提高1580產(chǎn)線設(shè)備管理平臺上人員、產(chǎn)品、設(shè)備及生產(chǎn)過程中重要信息的數(shù)據(jù)庫管理效率和精度,優(yōu)化數(shù)字化加工車間相關(guān)生產(chǎn)需求數(shù)據(jù)庫表格和數(shù)據(jù)關(guān)系。

3 平臺功能實現(xiàn)

(1) 登錄頁面的實現(xiàn)。登錄界面,作為一個獨(dú)立界面,需要在pages目錄下新建一個文件夾。新用戶先點擊“注冊”新的賬號和密碼。已注冊用戶可直接輸入賬號和密碼“登錄”管理平臺。用戶點擊“登錄”或“注冊”按鈕,觸發(fā)事件,通過bindtap方法使頁面分別跳轉(zhuǎn)至管理平臺的首頁或用戶注冊頁,詳情頁和功能時序圖分布如圖8、圖9所示。

圖8 登錄頁面

圖9 用戶管理時序圖

(2) 今日排產(chǎn)與檢查班組信息查詢功能。用戶登錄后,進(jìn)入首頁,可查看1580生產(chǎn)線情況,因其每天的生產(chǎn)任務(wù)和班組執(zhí)行檢查的任務(wù)不同,需要每天進(jìn)行修改和更新。因此管理人員通過微信小程序文件在checkdetail和groupdetail文件下的.wxml文件對“今日排產(chǎn)”和“檢查班組”詳情頁進(jìn)行修改。其首頁如圖10所示,詳情頁如圖11和圖12所示。

圖10 首頁 圖11 今日排產(chǎn)頁 圖12 檢查班組頁

(3) 檢查與維修功能。檢查與維修按鈕在首頁下方,點擊相應(yīng)的按鈕,小程序會分別跳轉(zhuǎn)至“pages/checkdetail/checkdetail”和“pages/repairdetail/repairdetail”路徑下。檢查員和維修員根據(jù)設(shè)備的實際情況填寫檢查單和維修單,最后提交。檢查單、維修單和維修時序圖分別如圖13-圖15所示。

圖13 檢查單頁 圖14 維修單頁

圖15 維修模塊時序圖

設(shè)備頁中可對1580產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行實時搜索查詢,如圖16所示。在詳情頁中包含設(shè)備基本信息、設(shè)備關(guān)聯(lián)文檔兩部分?;拘畔⑸婕霸O(shè)備編號、名稱、生產(chǎn)商和狀態(tài)等。關(guān)聯(lián)文檔中有設(shè)備的采購憑證、安裝憑證、保養(yǎng)說明書和改造憑證。設(shè)備信息詳情頁如圖17、圖18所示。

圖16 設(shè)備詳情頁 圖17 設(shè)備基本信息 圖18 設(shè)備關(guān)聯(lián)文檔

(4) 我的頁面的實現(xiàn)。在“我的”頁面中,包括管理者的全部信息,并且可以進(jìn)行修改,如圖19所示。

圖19 我的頁面

4 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

4.1 微信全局配置

基于微信的1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺實現(xiàn)的關(guān)鍵,是合理地進(jìn)行微信小程序的app.json全局配置,主要包括Pages配置、TabBar配置和Window配置。

(1) Pages配置項。Pages配置項作為小程序必配項,其主要用來定義組成微信小程序的所有頁面。Pages項是一個Array參數(shù),Array里的各項分別對應(yīng)pages目錄下的文件夾名稱,且均為字符串類型的參數(shù)。數(shù)組里的第一項默認(rèn)為啟動小程序的第一個頁面。開發(fā)者在Page里新建文件夾后,微信開發(fā)者工具會自動在pages配置項Array中增加一項;若要刪除頁面,則需刪除Array中對應(yīng)項,否則開發(fā)工具會報錯。本套小程序的pages配置項代碼如下:

{

"pages": [

"pages/index/index",

"pages/huangjiahu/huangjiahu",

"pages/qingshan/qingshan",

"pages/shapingba/shapingba",

"pages/machinedetail/machidetail",

"pages/relatedfile/relatedfile",

"pages/taskdetail/taskdetail",

"pages/groupdetail/groupdetail",

"pages/checkdetail/checkdetail",

"pages/repairdetail/repairdetail"

],

}

(2) TabBar配置項。TabBar配置項可以使用戶在主頁的不同頁面之間方便地進(jìn)行切換,同時允許開發(fā)者靈活地設(shè)置TabBar和其樣式,以滿足實際的需求。需要設(shè)置的每一頁面都存放在TabBar配置項的list數(shù)組中。在數(shù)組中必須定義頁面路徑pagePath和Tabbar上面的文字text。開發(fā)者可以根據(jù)需求自行設(shè)置選中與未選中Tabbar時的圖標(biāo)icon。本平臺采用“首頁”、“設(shè)備”和“我的”三個Tabbar頁面。

(3) Window配置項。Window配置項用于設(shè)置小程序頂部窗口。因其設(shè)置在app.json中完成,會對小程序包含的所有頁面進(jìn)行渲染。本套小程序Window配置項代碼如下:

"window": {

"backgroundTextStyle": "dark",

"navigationBarBackgroundColor": "#000",

"navigationBarTitleText": "1580產(chǎn)線智能設(shè)備管理",

"navigationBarTextStyle": "white"

}

4.2 基于WebSocket的模塊通信技術(shù)

WebSocket是一種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,可以實現(xiàn)Web瀏覽器和服務(wù)器之間的實時雙向通信技術(shù),它是基于TCP的一種獨(dú)立實現(xiàn)[14]。在TCP協(xié)議中,MDC作為平臺核心部分,分別與其他各個模塊通信,WebSocket實現(xiàn)了瀏覽器與服務(wù)器雙全工(full-duplex)通信。

4.3 物聯(lián)網(wǎng)接入方式以及網(wǎng)絡(luò)通信方式

在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備里面,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是另一個重要角色,一個處在本地局域網(wǎng)與外部接入網(wǎng)絡(luò)之間的智能設(shè)備。主要功能是網(wǎng)絡(luò)隔離、協(xié)議轉(zhuǎn)化/適配、數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)外傳輸。典型的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)架構(gòu)如圖20所示。

圖20 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)架構(gòu)

5 結(jié) 語

本文針對1580熱軋生產(chǎn)線車間內(nèi)設(shè)備管理效率低、移動設(shè)備管理平臺缺乏的問題,設(shè)計一種基于微信小程序的1580產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺。

(1) 明確了設(shè)備管理的重要性與主要內(nèi)容,借助微信小程序開發(fā)工具,形成了車間設(shè)備管理移動平臺的總體框架。

(2) 提出一種基于MDC系統(tǒng)上物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備智能化管控云制造平臺方案,結(jié)合influxDB的時序數(shù)據(jù)庫設(shè)計,建立了能進(jìn)行數(shù)據(jù)智能采集、多維分析、實時預(yù)警、高效維護(hù)等功能為一體的全方位管理平臺;實現(xiàn)了1580熱軋生產(chǎn)線人員對車間設(shè)備的實時監(jiān)控和維護(hù)管理,提高了生產(chǎn)管理人員對生產(chǎn)計劃和調(diào)度信息管理效率和準(zhǔn)確性。

該平臺的設(shè)計,建立了一種符合企業(yè)管理模式的設(shè)備管理體系,創(chuàng)新性地將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等信息技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)備管理知識結(jié)合起來,為其他綜合產(chǎn)線設(shè)備移動管理平臺設(shè)計提供參考和借鑒。

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