基于二維碼及微信企業(yè)號的管段材料追溯技術(shù)研究

黃可中 夏斐

南京南化建設(shè)有限公司 江蘇南京 210044

基于二維碼及微信企業(yè)號的管段材料追溯技術(shù)研究

黃可中 夏斐

南京南化建設(shè)有限公司 江蘇南京 210044

文章從二維碼的原理及可追溯性系統(tǒng)出發(fā),與目前普及型廣泛的微信企業(yè)號功能相結(jié)合,嘗試解決傳統(tǒng)石油化工管道預(yù)制成品材料的管理及可追溯性間題。通過對管道預(yù)制廠系統(tǒng)性場地布置規(guī)劃,制定成熟有效的手機(jī)端信息采集及追蹤系統(tǒng),替代傳統(tǒng)的人工記憶及紙質(zhì)記錄的材料管理方式,實現(xiàn)了管段材料從完成預(yù)制至安裝全過程的實時性追蹤與管理。該項技術(shù)在福建申遠(yuǎn)新材料有限公司40萬噸/年聚酰胺項目中得到了良好應(yīng)用。

二維碼預(yù)制管段微信企業(yè)號材料追溯

1 引言

在石油化工建設(shè)項目中,工藝管道施工存在工序繁多、工程量大、人力資源集中等復(fù)雜特征,為項目實施的重點及難點。整體管道工程預(yù)制量有40%-60%由在前期管道預(yù)制階段承擔(dān),由于其單位時間內(nèi)預(yù)制管段產(chǎn)出量較大,且局限于較長的預(yù)制周期和有限的堆放場地面積,對于成品預(yù)制管段的材料堆放和追溯管理一直是困擾項目實施的一大難題,本文擬引用二維碼與微信企業(yè)號相結(jié)合的方式,設(shè)計創(chuàng)新的管段追溯系統(tǒng),用以解決該間題,實現(xiàn)提高現(xiàn)場材料管理水平的目標(biāo)。

2 二維碼及微信企業(yè)號簡介

2.1 二維碼及QR Code簡介

二維條碼(2-Dimensional Bar Code)是用特定的幾何圖形按一定規(guī)律在二維方向平面上分布的黑白相間的圖形以記錄數(shù)據(jù)符號信息；在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息,通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實現(xiàn)信息自動處理,其具有信息容量大、編碼范圍廣、容錯能力強(qiáng)、譯碼可靠性高、保密防偽性好、成本低,易制作,持久耐用等優(yōu)點。

在目前幾十種二維碼中,常用的碼制有：PDF417二維碼, Datamatrix二維碼, Maxicode二維碼, QR Code, Code 49, Code 16K ,Code one等,經(jīng)過調(diào)研,QR Code碼具有超高速、全方面掃描的優(yōu)點,并且能夠有效地表達(dá)漢字?jǐn)?shù)據(jù),40-L級的QR Code碼可存儲7089字符的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、4296字符的字母數(shù)據(jù)、1817字符的漢字?jǐn)?shù)據(jù),十分符合工藝管道專業(yè)數(shù)據(jù)量眾多,掃描頻率大,對準(zhǔn)確性要求高等特點,因此作為本追溯技術(shù)的首選碼型。

2.2 微信企業(yè)號簡介

微信企業(yè)號是基于目前主流手機(jī)溝通軟件微信后臺定制的企業(yè)化管理和溝通工具,可以高效地幫助企業(yè)及組織構(gòu)建自己獨有的生態(tài)系統(tǒng),隨時隨地地連接員工及內(nèi)部系統(tǒng)和應(yīng)用,實現(xiàn)企業(yè)和項目人員的無縫溝通和協(xié)同；同時企業(yè)級的權(quán)限體系可支持層層授權(quán)的管理模式,利用微信原生功能,可實現(xiàn)如拍照、掃碼、定位等智能化操作, 實現(xiàn)業(yè)務(wù)及管理互聯(lián)網(wǎng)化。

根據(jù)微信廣泛的普及性,企業(yè)通訊錄和溝通系統(tǒng)的整合及開放的后臺應(yīng)用接口,具有良好的用戶交互性,培訓(xùn)簡單,易上手,擬采用其作為本追溯系統(tǒng)的主要操作和溝通的接口。

3 系統(tǒng)整體設(shè)計

3.1 實施目標(biāo)

(1)實現(xiàn)以預(yù)制管段為基本單位的信息化管理,解決短時間內(nèi)大量預(yù)制管段材料的追溯性間題；

(2)實現(xiàn)基于微信端的整體架構(gòu)平臺建立,構(gòu)筑微信解決方案相關(guān)后臺；

(3)為整體管道焊接管理系統(tǒng)及二維碼解決方案建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)架構(gòu),整合對應(yīng)接口；

(4)在項目實施過程中收集反饋信息,建立項目信息儲備。

3.2 設(shè)備選型

(1)采用PET材質(zhì)的二維碼標(biāo)簽,根據(jù)管道尺寸要求設(shè)置80*50mm、80*60mm及100*80mm三種規(guī)格型號, PET材質(zhì)標(biāo)簽紙具有耐熱性高,耐摩擦,防水耐可保持較長時間等特點；

(2)掃碼設(shè)備選用工業(yè)級手持PDA及普通IOS&Android智能手機(jī),具備藍(lán)牙和wifi連接功能,預(yù)裝微信應(yīng)用；

(3)二維碼標(biāo)簽采用專業(yè)二維碼打印機(jī)；

(4)利用公司信息化中心DELLR920及R720為主的服務(wù)器作為數(shù)據(jù)后臺,軟件方面提供SQL server數(shù)據(jù)庫2012標(biāo)準(zhǔn)版、Windows Server 2012 標(biāo)準(zhǔn)版操作系統(tǒng)、Linux Centos 6.7、CTBS企業(yè)高級版等數(shù)據(jù)后臺支持。

3.3 系統(tǒng)架構(gòu)

3.3.1 服務(wù)器端

以數(shù)據(jù)庫管理為核心,通過與PC端及微信端數(shù)據(jù)通信,能夠接收PC端及微信端的處理命令,根據(jù)命令從數(shù)據(jù)庫中讀取或存儲數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計集中處理和數(shù)據(jù)頒發(fā)。主要實現(xiàn)登錄用戶信息、角色權(quán)限信息、基礎(chǔ)與流程信息、運行日志信息等數(shù)據(jù)的存取。

3.3.2 PC端

PC端登錄用戶能夠根據(jù)平臺管理員分配的角色權(quán)限擁有不同的功能,能夠適應(yīng)預(yù)制廠管理人員、材料管理人員、施工班組人員、平臺管理人員使用,包括項目初始化設(shè)置及多項目管理,人員設(shè)置及權(quán)限分配管理,原始焊接管理數(shù)據(jù)的導(dǎo)入及處理,輸入端接口數(shù)據(jù)的查閱、整理及修改,管段狀態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、匯總及導(dǎo)出等主要功能。

圖1 微信掃碼追溯流程圖

圖2 PC端數(shù)據(jù)處理界面

3.3.3 微信端

微信端應(yīng)具備對分批次掃碼功能進(jìn)行歸納性,即在施工班組完成管段預(yù)制及材料批量出庫入庫等場景中,采用創(chuàng)建掃碼狀態(tài)→對批次內(nèi)所有管段進(jìn)行掃碼,逐條掃碼后同步更新→掃描區(qū)域二維碼對所掃描的管線批次進(jìn)行統(tǒng)一定義的功能；

微信端提供開放拍照上傳的功能,并且能實現(xiàn)類似微信本身自帶的拍照后自動壓縮上傳功能,以減少數(shù)據(jù)傳輸間題,此功能的開放與否可取決于現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò),由現(xiàn)場確定。

4 應(yīng)用場景

4.1 功能場景設(shè)計

(1)平臺管理人員：接收來自項目部技術(shù)人員提供的管段數(shù)據(jù)EXCEL表格,將其導(dǎo)入進(jìn)PC端中生成管段信息數(shù)據(jù)庫；根據(jù)目前項目部施工隊伍狀態(tài)輸入施工班組信息；對不同階段二維碼管段及區(qū)域信息定義進(jìn)行更新修改；定期進(jìn)行數(shù)據(jù)庫更新及維護(hù)。

(2)預(yù)制廠管理人員：接收來自平臺管理人員輸入好的管段數(shù)據(jù)庫及分包隊信息,根據(jù)管道預(yù)制計劃將近期待預(yù)制管段根據(jù)施工班組編排好并分配權(quán)限,將分配好的管線二維碼信息輸出至二維

碼打印機(jī)；將堆放場地進(jìn)行分區(qū)域劃分,在PC端中定義好分區(qū)域編號及二維碼形式,將二維碼布置在各個劃分區(qū)域中；接收并匯總由微信端傳輸來的信息,并做匯總整理；在PC端中輸入對應(yīng)管段號查詢管段目前狀態(tài)及所在位置,根據(jù)上傳的照片做進(jìn)一步位置確認(rèn)；

圖3 二維碼標(biāo)簽設(shè)計

(3)微信端主要用于二維碼的實際操作流程,主要使用人員為施工班組。施工班組接收來自預(yù)制廠管理人員分配的管段預(yù)制信息及領(lǐng)取對應(yīng)二維碼；完成管段焊接后,將對應(yīng)的二維碼粘貼在管段上,并進(jìn)行一次掃描,掃描后輸入當(dāng)前狀態(tài)、班組號及日期,輸入對應(yīng)的區(qū)域二維碼進(jìn)行掃描及拍照,更新狀態(tài)及位置信息；在管道完成、移位、出廠、接收等各個階段,均應(yīng)負(fù)責(zé)完成上述流程；

4.2 功能場景實現(xiàn)

(1)經(jīng)過多次探索和討論,確定區(qū)域號、單線圖號、頁碼、管段號、等級、管段完成日期、管段完成班組、預(yù)制存放區(qū)域、廠內(nèi)移動更新時間、是否出廠、管段出廠時間、現(xiàn)場存放區(qū)域、現(xiàn)場移動更新時間、現(xiàn)場領(lǐng)料時間、領(lǐng)料班組等信息為核心錄入信息,同時預(yù)留自定義擴(kuò)充功能；

(2)設(shè)計二維碼標(biāo)簽所顯示的信息,包括管線號、管段號、頁碼、施工班組等。根據(jù)不同管道直徑,設(shè)定好不同的二維碼尺寸和形態(tài)；

(3)確定項目部各成員的職責(zé)及權(quán)限分配；

(4)完成預(yù)制場地區(qū)域定義和劃分,包括一級區(qū)域(預(yù)制廠一/二、現(xiàn)場一/二)、二級區(qū)域(碳鋼/不銹鋼/特殊)、三級區(qū)域(A/B/C),以及狀態(tài)(新完成/移動/出庫/入庫)定義；

(5)以Javascript為開發(fā)語言和Sqlserver2012為數(shù)據(jù)庫工具進(jìn)行服務(wù)器端開發(fā)；以C#為開發(fā)語言進(jìn)行客戶端和微信端開發(fā)；設(shè)計微信后臺架構(gòu)及UI界面；

(6)進(jìn)行封裝測試及現(xiàn)場使用方的培訓(xùn)及試點；

(7)項目應(yīng)用普及；

4.3 應(yīng)用項目

福建申遠(yuǎn)新材料有限公司年產(chǎn)40萬噸己內(nèi)酰胺項目EP04標(biāo)段,共計焊接達(dá)因數(shù)32.6萬inch,預(yù)制管段5976件,通過項目應(yīng)用,成功完成了其中4000件管段的二維碼標(biāo)簽的打印及粘貼工作,在整體的預(yù)制完成、堆放、出廠、移位、領(lǐng)用等流程中順利應(yīng)用管段追溯系統(tǒng),獲得了業(yè)主方和福建省特檢院的高度評價。

圖4 微信端材料查詢界面

5 總結(jié)與展望

(1)采用以二維碼和微信企業(yè)號為原理的管段材料追溯管理系統(tǒng),是對傳統(tǒng)紙筆和記憶方式進(jìn)行粗放式材料跟蹤管理的改進(jìn)和創(chuàng)新,該二維碼既能替代傳統(tǒng)的焊口標(biāo)簽紙,又能進(jìn)行追溯和跟蹤功能,對現(xiàn)場整體的材料管理有著顯著的幫助,通過福建申遠(yuǎn)項目的成功應(yīng)用,取得了一定的成果。

(2)在項目實施過程中,由于受到工人整體素質(zhì)和現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施等條件的影響,仍然存在掃碼記錄工作無法完全執(zhí)行及掃碼顯示速度偏慢等間題,隨著我國建筑行業(yè)從業(yè)人員素質(zhì)的提高及互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的普及,該間題有望得到很好的解決。

(3)通過在管段追溯管理上的探索和經(jīng)驗積累,可以為后期進(jìn)行原材料跟蹤、預(yù)制流程、現(xiàn)場安裝、質(zhì)量控制和移交等過程做很好的技術(shù)積累,為未來項目全面信息化提供良好的創(chuàng)新思維啟發(fā)和切入點。

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1672-9323(2016)05-0017-03

2016-10-11)