Aplikácia smartfónu na správu údajov výrobného podniku

Vzhľadom na aktuálne trendy v oblasti IT technológií a životného štýlu ľudí, ktorí si bez mobilných zariadení – telefónov a tabletov – nedokážu predstaviť svoj život, sa do popredia dostávajú mobilné aplikácie. V súčasnosti sa vývoj mobilných aplikácií nezameriava len na sféru zábavného priemyslu, ale aj na sféru výrobných technológií. Cieľom príspevku je opis návrhu a tvorby aplikácie pre mobilné telefóny používajúce operačný systém Android vytvorenej na správu dát oddelenia technickej prípravy výroby (TPV). Navrhnutá aplikácia je vytvorená prostredníctvom softvéru Android Studio a programovacieho jazyka Java. Na ukladanie dát a prácu s nimi využíva databázový server, s ktorým komunikuje. Takéto riešenie návrhov aplikácií môže nájsť uplatnenie v mnohých prevádzkach výrobných podnikov.
Aplikácia smartfónu na správu údajov výrobného podniku

Mobilné telefóny predstavujú v súčasnosti neodmysliteľnú súčasť každodenného života ľudí. Každý smartfón má svoj vlastný operačný systém, ktorých je dnes na trhu veľké množstvo, avšak najvyužívanejším operačným systémom je Android. Existuje veľké množstvo aplikácií vytvorených pre tento operačný systém, ktoré sa nám snažia uľahčiť život a prácu alebo sa snažia zabaviť svojich používateľov.

Vývoj a tvorba mobilných aplikácií sa výrazne odlišuje od tvorby programov pre počítače a weby. Pri ich tvorbe sa programátor musí prispôsobiť oveľa väčšiemu počtu obmedzení a ovládať prácu s množstvom nových doplnkových vývojových nástrojov v porovnaní s bežným programovaním. Rozdielom je aj neobvyklá architektúra s pomerne pevne danými pravidlami, v rámci ktorej musí aplikácia fungovať tak, aby sa nedostávala do konfliktu s inými aplikáciami alebo so samotným operačným systémom telefónu [1].

Cieľom príspevku je ukázať návrh a tvorbu aplikácie na správu dát technickej prípravy výroby podniku. Vytvorená aplikácia má za úlohu zobrazovať základné informácie o vyrábaných súčiastkach, používaných strojoch a nástrojoch vo výrobe. Tiež umožňuje jednoduchým spôsobom vypočítať základné rezné podmienky, strojový čas a komunikáciu medzi používateľmi formou poznámok. Všetky vytvárané a ukladané údaje sú umiestnené v databáze aplikácie.

Nové trendy vo vývoji aplikácií

Vývoj na mobilnom trhu napreduje rýchlym tempom. Pri vývoji aplikácií sa dbá hlavne na to, aby mobilná aplikácia pracovala na najrozšírenejších zariadeniach, komunikovala cez komunikačné rozhrania a tiež aby podporovala webové rozhranie. Najviac rastúcim fenoménom v oblasti podnikania je biznis cez smartfóny a tablety, čo má firmám umožniť sledovať najnovšie trendy a prispôsobovať sa im. Význam aplikácií narastá aj pri komunikácii medzi firmou a zákazníkom, tzv. Bussines to Consumer. Ide o možnosť komunikovať so zákazníkom formou krátkych správ pomocou rôznych voľne dostupných aplikácií (WhatsApp, Twitter, Skype, Viber a iné). Tento komunikačný kanál je čoraz populárnejší a z veľkej časti nahrádza doteraz používané individuálne firemné komunikačné nástroje. Ďalej sa očakáva posun v oblasti vývoja aplikácií pre virtuálnu realitu, ktoré umožňujú pozerať videá v 360° rozhraní, čo možno využiť v zábavných televíznych reláciách, športových reláciách, videohrách a tiež vo výrobnej sfére. Ďalšou oblasťou využitia mobilných aplikácií je možnosť využitia rozšírenej reality (augmented reality) prostredníctvom mobilných zariadení. Používateľ namieri fotoaparát svojho telefónu na vybrané výrobné zariadenie a na displeji sa mu zobrazia všetky dôležité informácie o prevádzke zariadenia, o jeho servisných prehliadkach a mnoho ďalších doplňujúcich údajov. Vývoj sa tiež zameriava na aplikácie v oblasti výrobnej sféry, napr. pri návrhu vhodných parametrov na zváranie. Príkladom sú aplikácie Miller Weld Setting Calculator, Weld Parameter Guide, AluMIG Welding aluminum Guide a iné [2].

Návrh a vývoj prostredia aplikácie

Voľba softvérového riešenia

Mobilné telefóny používa už skoro každý. V súčasnosti najviac preferovanými a dostupnými sú telefóny s operačným systémom Android. Na vývoj aplikácie bol využitý program Android Studio. V prostredí Design mode (obr. 1) bola navrhnutá aplikácia z hľadiska rozloženia jednotlivých ovládacích prvkov na tvorbu finálneho dizajnu aplikácie.

Pri návrhu aplikácie, ktorej hlavnou úlohou je možnosť prezerania informácií o vyrábaných súčiastkach, používaných strojoch a nástrojoch vo výrobe, je podstatné uvedomiť si, že tieto informácie sú uložené na serveri vo forme databáz. Schému toku dát aplikáciou možno vidieť na obr. 2. Využitie servera a databáz je výhodné pri správe a administrácii dát, možnosti použiť túto aplikáciu na viacerých zariadeniach, ale aj z toho dôvodu, že ukladací priestor (pamäť telefónu) je veľmi malý. Na získanie dát z databázy bol použitý jazyk PHP (skriptovací jazyk), ktorý sa využíva na programovanie aplikácií klient – server a na vývoj dynamických webových stránok; na manipuláciu s údajmi (výber, vkladanie, úpravu a mazanie) a ich definíciu v databázach sa využil jazyk SQL. Testovanie funkčnosti aplikácie bolo zabezpečené prostredníctvom Localhost, čo v počítačovej terminológii znamená odkaz na práve používaný počítač chápaný ako server, na ktorom sú uložené všetky potrebné databázy.

Na prístup k informáciám uloženým v databázach sa síce využíva jazyk PHP, ale na ich stiahnutie treba skombinovať tento jazyk s jazykom Java v zdrojovom kóde. Pomocou cesty k týmto databázam, ktorá je daná IP adresou servera a konkrétneho priečinka, kde sa nachádza uložený zdrojový kód PHP, sa databáza vyhľadá na webe a následne sa pomocou ďalších príkazov stiahnu údaje z tejto databázy. Podobne sa pristupuje k všetkým databázam, ktoré sú uložené na serveri.

Opis návrhu a vývoja vytvorenej aplikácie

Po spustení aplikácie sa zobrazí úvodná stránka aplikácie a následne sa zobrazí karta Prihlásenie, v ktorej sa po zadaní platných údajov (meno a heslo) používateľ prihlási do aplikácie (obr. 3). V prípade zadania neplatných prihlasovacích údajov sa zobrazí informačné okno Prihlásenie neúspešné.

Dáta o používateľoch, ktorí môžu používať aplikáciu, sú uložené v databáze na serveri. Po prihlásení sa zobrazí úvodné menu, v ktorom môže používateľ prechádzať prístupnými tlačidlami (kartami) Súčiastky, Stroje, Nástroje, Výpočet rezných podmienok, Poznámky, Registrácia a zvoliť kartu, ktorej údaje chce prezerať.

Voľbou tlačidla Súčiastky sa sprístupní karta súčiastok (obr. 4), kde sa po voľbe položky Zobraz súčiastky sprístupní zoznam súčiastok s obrázkovým náhľadom a ich názvom. Po výbere súčiastky sa zobrazí podrobný popis súčiastky (názov, materiál, polotovar a hmotnosť). Tiež možno zobraziť výkres a 3D model súčiastky, na čo treba mať v mobile nainštalované doplňujúce externé aplikácie (Adobe Acrobat a aplikáciu na prezeranie modelov s formátovou príponou *.stl).

Obdobne sa zobrazia aj karty Stroje a Nástroje, ktoré pozostávajú z informácií o používaných strojoch vo výrobe formou katalógov. Na karte Stroje (obr. 5) sú zobrazené údaje o názve stroja, výkone, maximálnych otáčkach stroja, maximálnom rozmere a hmotnosti obrobku, ktorý možno obrábať na danom stroji. Tiež sú doplnené o obrázok náhľadu stroja.

Karta Nástroje (obr. 6) obsahuje údaje o danom nástroji, jeho názov, použitú reznú platničku nástroja a údaje týkajúce sa nastavenia maximálneho posuvu a maximálnej hĺbky rezu pre danú reznú platničku. Každý nástroj má priradené jedinečné číslo, podľa ktorého je uložený v databáze.

Aplikácia umožňuje aj vypočítať základné rezné parametre (rezná rýchlosť vc, otáčky n) a strojový čas ?s. [3] Do okienok používateľ zadá požadované hodnoty, ktoré sa následne pomocou vytvorených matematických vzťahov zapíšu a vypočítajú. Po dosadení hodnôt sa pod tlačidlom zobrazí výsledná hodnota vypočítaného parametra. Aplikácia tiež ponúka možnosť nahliadnutia do strojníckych tabuliek výberom tlačidla Strojnícke tabuľky v ľavom dolnom rohu aplikácie (obr. 7).

Aplikácia ďalej ponúka možnosť využitia karty Poznámky, ktorá umožňuje používateľom vzájomne komunikovať formou správ, ktoré môže čítať a zapisovať každý používateľ s prístupom k aplikácii. Vytvorené poznámky sa automaticky uložia do databázy aplikácie. V prípade potreby registrácie nového používateľa treba zvoliť tlačidlo Registrovať a po úspešnom zadaní požadovaných informácií sa uloží nový používateľ do databázy aplikácie.

Záver

Používanie výpočtovej techniky je dnes samozrejmosťou. Aby však účelnosť bola čo najvyššia, zavádzajú sa programy alebo systémy, ktoré zvyšujú efektívnosť a znižujú časovú náročnosť v procesoch spracovania a vyhodnocovania informácií, resp. dát [4].

Cieľom tejto práce bolo vytvoriť aplikačné rozhranie, ktoré by prepájalo a zhromažďovalo množstvo informácií o jednotlivých vyrábaných súčiastkach a strojovom a nástrojovom vybavení výrobného podniku a umožňovalo prehľadný prístup k týmto údajom. Výsledkom je aplikácia pracujúca pod OS Android, ktorú možno využívať prostredníctvom mobilného zariadenia pracujúceho s príslušným operačným systémom. V aplikácii možno prehľadávať neobmedzené množstvo informácií o súčiastkach doplnených o výkresy, parametre, uložené 3D súčiastky vytvorené v CAD softvéri, ako aj obrázkové náhľady na súčiastky. Okrem toho aplikácia umožňuje využiť možnosť prepočtu základných rezných parametrov a strojového času s pridávaním dodatočných poznámok. Pri tvorbe aplikácie sa využíval programovací jazyk Java (funkčná časť aplikácie), jazyk PHP na stiahnutie dát zo servera a jazyk SQL na prácu s databázami. V budúcnosti by bolo možné aplikáciu okrem jednoduchého prezerania informácií rozšíriť aj o možnosť ukladania informácií, údajov a dát priamo na danom zariadení a následne zaviesť využívanie aplikácie v reálnych výrobných podmienkach.

Článok bol realizovaný vďaka finančnej podpore z projektu VEGA č. 1/0026/19 a APVV-16-0355.

Literatúra

[1] GRANT, A.: Android 4. Průvodce programováním mobilních aplikací. Brno: Computer Press 2013. 656 s. ISBN 978-80-251-3782-6.

[2] URMINSKÝ, J. – MARÔNEK, M.: Využitie mobilných aplikácií vo zváraní. [online]. Materiálovo-technologická fakulta STU, Strojárstvo/Strojírenství. Dostupné na: https://www.engineering.sk/clanky2/zvaranie/3899-vyuzitie-mobilnych-aplikacii-vo-zvarani.

[3] VASILKO, K.: Analytická teória trieskového obrábania. Fakulta výrobných technológií TUKE so sídlom v Prešove, Cofin Prešov 2007. 481 s. ISBN 978-80-8073-759-7.

[4] POLLÁK, M. – BARON, P. – KOČIŠKO, M.: Automation of Engineering Activities in Pre-Production Stages. RAM-Verlag 2018. 254 p. ISBN 978-3-942303-68-2.

[5] SAAKSVUORI, A. – IMMONEN, A.: Product lifecycle management. New York: Springer 2004. 222 p., ISBN 35-404-0373-6.

[6] KHAN, W. A. – RAOUF, A.: Standards for Engineering Design and Manufacturing. CRC Press 2005. 544 p. ISBN 0-8247-5887-0.


Ing. Martin Pollák, PhD.

martin.pollak@tuke.sk

doc. Ing. Marek Kočiško, PhD.
marek.kocisko@tuke.sk

Ing. Monika Telišková, PhD.
monika.teliskova@tuke.sk

doc. Ing. Petr Baron, PhD.
petr.baron@tuke.sk

Ing. Jakub Kaščak
jakub.kascak@tuke.sk

Technická univerzita v Košiciach
Fakulta výrobných technológií so sídlom v Prešove
Katedra počítačovej podpory výrobných technológií
https://kppvt.fvt.tuke.sk/