基于MVC模式的制造業(yè)信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

孟君

(西安培華學(xué)院 會(huì)計(jì)與金融學(xué)院， 陜西 西安 710125)

0 引言

當(dāng)前的制造企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的過(guò)程中，在生產(chǎn)設(shè)備、企業(yè)產(chǎn)品、庫(kù)存、銷售等環(huán)節(jié)中都暴露出了大量的問(wèn)題[1]，引進(jìn)信息化管理系統(tǒng)，徹底改善企業(yè)管理所面臨的困境，符合行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。本文設(shè)計(jì)的信息化管理系統(tǒng)在徹底落實(shí)管理制度，提高生產(chǎn)效率等方面都能夠發(fā)揮切實(shí)的作用。

1 需求分析

當(dāng)下隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，很多制造企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的諸多環(huán)節(jié)中都出現(xiàn)了與現(xiàn)有管理方式脫節(jié)的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為[2-4]：生產(chǎn)設(shè)備的種類和數(shù)量不斷增加，原有的操作、維護(hù)、檢修制度難以保證全部設(shè)備的正常運(yùn)行；產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、銷售管理精細(xì)化程度不夠，影響產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程和企業(yè)效益；庫(kù)存能力與生產(chǎn)能力脫鉤，已入庫(kù)物資管理混亂，賬物不符。

上述管理問(wèn)題的存在嚴(yán)重制約了制造企業(yè)的發(fā)展，必須通過(guò)引進(jìn)信息化管理系統(tǒng)有針對(duì)性地解決企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理中存在的各種問(wèn)題，通過(guò)系統(tǒng)的用戶管理、生產(chǎn)設(shè)備管理、庫(kù)存管理三大模塊將生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行銜接并按企業(yè)實(shí)際需求落實(shí)各項(xiàng)管理細(xì)節(jié)。

2 信息管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)基于B/S(Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，通過(guò)瀏覽器與用戶進(jìn)行可視化交互，服務(wù)器則用以存儲(chǔ)企業(yè)信息數(shù)據(jù)并在接收用戶發(fā)出的指令后進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選和邏輯處理，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu),如圖1所示。

瀏覽器的Web應(yīng)用功能通過(guò)Python語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)，采用Flask搭建應(yīng)用框架，基于HTML、CSS、JavaScript三種語(yǔ)言聯(lián)合開(kāi)發(fā)瀏覽器界面，模板渲染通過(guò)Jinjia2引擎完成[5]。服務(wù)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)使用的是MariaDB數(shù)據(jù)庫(kù)。在B/S架構(gòu)下客戶端與服務(wù)端的交互由SQLAlchemy庫(kù)完成，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)在MVC模式下進(jìn)行編程，界面顯示、邏輯處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)互相獨(dú)立，代碼的維護(hù)和更新簡(jiǎn)單易行。

圖1 信息化管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

2.2 系統(tǒng)模塊及其功能設(shè)計(jì)

信息管理系統(tǒng)四大模塊及各子模塊的具體功能設(shè)計(jì),如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)模塊及功能設(shè)計(jì)

2.3 系統(tǒng)部署

結(jié)合系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)與運(yùn)行的具體需求，MySQL與Apeche服務(wù)器的組合，與客戶端基于Python語(yǔ)言的Web瀏覽器交互非常成熟，且這些程序的運(yùn)行對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置要求都不高，所以大眾化的信息管理系統(tǒng)硬件組就能滿足本系統(tǒng)的運(yùn)行需求，本系統(tǒng)硬件設(shè)施構(gòu)成,如圖3所示。

圖3 信息管理系統(tǒng)硬件配置示意圖

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

對(duì)于制造企業(yè)來(lái)講，系統(tǒng)管理、生產(chǎn)設(shè)備管理與倉(cāng)庫(kù)管理通常被視為信息系統(tǒng)的關(guān)鍵功能，在對(duì)這些功能進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須徹底落實(shí)管理制度，滿足企業(yè)需求。

3.1 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理的主要功能是讓操作人員實(shí)時(shí)了解服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)用戶信息進(jìn)行管理和維護(hù)，記錄用戶的登錄歷史。服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)顯示實(shí)現(xiàn)界面,如圖4所示。

圖4 服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)顯示界面

除了服務(wù)器硬件的靜態(tài)信息外，通過(guò)數(shù)據(jù)和占比環(huán)顯示CPU使用率、內(nèi)存使用率、虛擬內(nèi)存使用率以及磁盤(pán)使用率。

在接收到查詢指令后，服務(wù)器應(yīng)用程序采集運(yùn)行數(shù)據(jù)并將信息返回給客戶端，該查詢過(guò)程的時(shí)序,如圖5所示。

圖5 服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)顯示時(shí)序圖

系統(tǒng)管理員通過(guò)用戶管理界面對(duì)用戶信息進(jìn)行維護(hù)，包括新建、刪除、修改密碼、更新信息、權(quán)限設(shè)置等。這些功能依靠用戶管理模型設(shè)計(jì)逐一實(shí)現(xiàn)，在程序的實(shí)現(xiàn)代碼中，enable指令用于賬號(hào)的啟用或禁用，delete指令則可以直接刪除用戶信息。用戶管理的程序?qū)崿F(xiàn)方式,如表1所示。

表1 用戶管理的實(shí)現(xiàn)程序

用戶管理顯示實(shí)現(xiàn)界面,如圖6所示。

圖6 用戶管理界面

通過(guò)該界面能夠了解系統(tǒng)所有用戶的基本信息、身份、注冊(cè)時(shí)間等信息，也可以通過(guò)新建、編輯等操作對(duì)這些信息進(jìn)行編輯和更新。

進(jìn)行各項(xiàng)具體用戶管理操作過(guò)程的時(shí)序,如圖7所示。

圖7 用戶管理各項(xiàng)操作時(shí)序圖

管理員通過(guò)用戶登錄記錄管理界面可以查詢某個(gè)用戶在系統(tǒng)中的登錄歷史，也可以查詢用戶在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的登錄次數(shù)及狀態(tài)。

3.2 生產(chǎn)設(shè)備管理

系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備管理模塊用于記錄所有設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)、類別信息。這些功能依靠生產(chǎn)設(shè)備管理模型設(shè)計(jì)逐一實(shí)現(xiàn)，在程序的實(shí)現(xiàn)代碼中，通過(guò)cotegory_id指令用于設(shè)備類別的查詢。生產(chǎn)設(shè)備管理的程序?qū)崿F(xiàn)方式,如表2所示。

表2 生產(chǎn)設(shè)備管理的實(shí)現(xiàn)程序

管理系統(tǒng)客戶端通過(guò)餅狀圖和設(shè)備狀態(tài)列表向管理員顯示企業(yè)內(nèi)所有生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如圖8所示。

圖8 設(shè)備狀態(tài)管理餅狀圖界面

設(shè)備狀態(tài)列表除了顯示狀態(tài)外，還設(shè)置了設(shè)備相關(guān)資料的查詢鏈接按鈕。設(shè)備管理員進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)查詢或信息維護(hù)時(shí)客戶端與服務(wù)端數(shù)據(jù)交互過(guò)程的時(shí)序,如圖9所示。

圖9 設(shè)備狀態(tài)信息操作時(shí)序圖

企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)設(shè)備實(shí)行分類管理，設(shè)備管理員可以通過(guò)設(shè)備類別模塊進(jìn)行類別管理。設(shè)備管理員進(jìn)行設(shè)備類別信息維護(hù)時(shí)客戶端與服務(wù)端數(shù)據(jù)交互過(guò)程的時(shí)序,如圖10所示。

圖10 設(shè)備類別信息操作時(shí)序圖

3.3 庫(kù)存管理模塊

庫(kù)存管理模塊的主要功能是對(duì)庫(kù)存物品的出入庫(kù)信息、倉(cāng)庫(kù)狀態(tài)信息、庫(kù)存報(bào)表信息等進(jìn)行維護(hù)與更新。這些功能依靠庫(kù)存管理模型設(shè)計(jì)逐一實(shí)現(xiàn)，在程序的實(shí)現(xiàn)代碼中，通過(guò)ware_house指令進(jìn)行庫(kù)存信息的查詢，通過(guò)product_id指令進(jìn)行產(chǎn)品信息的查詢，通過(guò)types_id進(jìn)行出入庫(kù)類型的查詢，此外，editor_id用于查詢出入庫(kù)記錄人員信息，auditor_id用于查詢出入庫(kù)審核人員信息。庫(kù)存管理的程序?qū)崿F(xiàn)方式,如表3所示。

表3 庫(kù)存管理的實(shí)現(xiàn)程序

通過(guò)入庫(kù)管理界面可以對(duì)物資產(chǎn)品的類別、入庫(kù)數(shù)量等信息進(jìn)行維護(hù)和更新。庫(kù)存管理員進(jìn)行入存信息維護(hù)時(shí)客戶端與服務(wù)端數(shù)據(jù)交互。通過(guò)出庫(kù)管理界面可以對(duì)物資產(chǎn)品的類別、出庫(kù)數(shù)量、時(shí)間等信息進(jìn)行維護(hù)和更新，如圖11所示。

圖11 出庫(kù)管理界面

通過(guò)庫(kù)存報(bào)表管理界面，管理員可以查詢和維護(hù)某個(gè)倉(cāng)庫(kù)的物資產(chǎn)品庫(kù)存信息，也可以查詢和維護(hù)設(shè)定時(shí)間段所有物資產(chǎn)品的出入庫(kù)信息，同時(shí)，可以將庫(kù)存報(bào)表信息導(dǎo)出為Excel格式的文件。

4 系統(tǒng)測(cè)試

4.1 測(cè)試環(huán)境

系統(tǒng)測(cè)試的軟硬件環(huán)境,如表4所示。

表4 系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境

4.2 測(cè)試結(jié)果

4.2.1 系統(tǒng)功能測(cè)試

(1) 系統(tǒng)管理功能正常實(shí)現(xiàn)，通過(guò)系統(tǒng)管理界面能夠直接讀取服務(wù)器CPU占用率、內(nèi)存使用率、虛擬內(nèi)存使用率、磁盤(pán)占用率數(shù)據(jù)，系統(tǒng)管理員能夠正常編輯用戶信息以及查詢用戶登錄歷史及狀態(tài).

(2) 生產(chǎn)設(shè)備管理功能正常實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)能夠向用戶顯示所有生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，用戶可以通過(guò)鏈接查詢生產(chǎn)設(shè)備的相關(guān)文件資料。

(3) 庫(kù)存管理功能正常實(shí)現(xiàn)，用戶能夠?qū)?kù)存報(bào)表、倉(cāng)庫(kù)空位、庫(kù)存物品出入庫(kù)等信息正常進(jìn)行查詢或編輯。

4.2.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試

系統(tǒng)投入運(yùn)行后持續(xù)運(yùn)行24 h，在客戶端計(jì)算機(jī)上分別同時(shí)登錄多個(gè)不同身份的用戶進(jìn)行操作，逐步增加并發(fā)訪問(wèn)用戶數(shù)量檢查系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，如表5所示。

表5 系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試數(shù)據(jù)

在24 h持續(xù)運(yùn)行且一直有一定數(shù)量的用戶在線操作的條件下，系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定，未出現(xiàn)延遲過(guò)高或宕機(jī)的現(xiàn)象。

4.2.3 系統(tǒng)安全性測(cè)試

(1) 以系統(tǒng)管理員身份登錄的用戶能夠通過(guò)系統(tǒng)的運(yùn)行日志查詢運(yùn)行時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)事件，包括登錄用戶信息、操作內(nèi)容、在線時(shí)長(zhǎng)等。

(2) 以生產(chǎn)設(shè)備管理員身份登錄系統(tǒng)后，無(wú)法進(jìn)行庫(kù)存相關(guān)信息的查詢或編輯，反之亦然，且生產(chǎn)設(shè)備管理員和庫(kù)存管理員無(wú)法登錄系統(tǒng)管理員界面。

(3) 防火墻工作正常，未發(fā)生非法登錄、數(shù)據(jù)盜取、數(shù)據(jù)篡改等惡意攻擊事件。

5 系統(tǒng)應(yīng)用效果評(píng)估

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，在多個(gè)制造企業(yè)進(jìn)行了系統(tǒng)試運(yùn)行，根據(jù)各企業(yè)的反饋可將本系統(tǒng)的應(yīng)用效果總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

(1) 應(yīng)用本系統(tǒng)后，管理人員通過(guò)簡(jiǎn)單的操作即可完成各類信息的編輯和更新，勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低、工作效率大幅提高，減少了企業(yè)的人力物力投入和勞動(dòng)支出，降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。

(2) 幫助企業(yè)加快了精細(xì)化管理的進(jìn)程，各項(xiàng)管理工作得以深化，各類信息漏報(bào)、錯(cuò)報(bào)的現(xiàn)象極少出現(xiàn)，保證了企業(yè)生產(chǎn)管理所需信息的完整性和時(shí)效性。

(3) 智能化、精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果為企業(yè)管理者的各項(xiàng)決策提供了科學(xué)的依據(jù)，使其能夠正確地把握企業(yè)的發(fā)展方向，有效地提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

(4) 本系統(tǒng)功能與制造企業(yè)的生產(chǎn)管理需求緊密聯(lián)系，針對(duì)性強(qiáng)，且具備較大的可擴(kuò)展空間，能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)向企業(yè)持續(xù)提供全面的服務(wù)。

(5) 對(duì)于各種信息管理需求繁多且整合要求較高的制造業(yè)企業(yè)來(lái)講，與其它同類信息系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于：首先，基于B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了Web用戶交互界面，無(wú)需開(kāi)發(fā)專用客戶端軟件，節(jié)約了研發(fā)成本且減少了日常維護(hù)與二次開(kāi)發(fā)的工作量；其次，系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，當(dāng)企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)流程、生產(chǎn)設(shè)備等發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)或升級(jí)，過(guò)程簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)；最后，系統(tǒng)各項(xiàng)功能之間的信息關(guān)聯(lián)度極高，用戶進(jìn)行相關(guān)操作時(shí)可通過(guò)鏈接直接獲取所需的其它信息，避免了不必要的重復(fù)訪問(wèn)操作，滿足了高效的信息管理需求。

6 總結(jié)

本文所設(shè)計(jì)的信息管理系統(tǒng)，基于B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，在MVC模式下進(jìn)行編程，利用多種先進(jìn)編程語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)功能應(yīng)用與可視化界面，通過(guò)系統(tǒng)管理、生產(chǎn)設(shè)備管理和倉(cāng)庫(kù)管理三大關(guān)鍵模塊實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵管理功能，有針對(duì)性地解決了企業(yè)管理中存在的問(wèn)題。