基于MVC模式的制造業信息管理系統開發

孟君

(西安培華學院 會計與金融學院， 陜西 西安 710125)

0 引言

當前的制造企業在生產經營管理的過程中，在生產設備、企業產品、庫存、銷售等環節中都暴露出了大量的問題[1]，引進信息化管理系統，徹底改善企業管理所面臨的困境，符合行業的發展趨勢。本文設計的信息化管理系統在徹底落實管理制度，提高生產效率等方面都能夠發揮切實的作用。

1 需求分析

當下隨著生產規模的不斷擴大，很多制造企業在生產經營的諸多環節中都出現了與現有管理方式脫節的現象，具體表現為[2-4]：生產設備的種類和數量不斷增加，原有的操作、維護、檢修制度難以保證全部設備的正常運行；產品的設計、銷售管理精細化程度不夠，影響產品的研發進程和企業效益；庫存能力與生產能力脫鉤，已入庫物資管理混亂，賬物不符。

上述管理問題的存在嚴重制約了制造企業的發展，必須通過引進信息化管理系統有針對性地解決企業生產經營管理中存在的各種問題，通過系統的用戶管理、生產設備管理、庫存管理三大模塊將生產經營各個環節進行銜接并按企業實際需求落實各項管理細節。

2 信息管理系統總體設計

2.1 系統架構

本系統基于B/S(Browser/Server，瀏覽器/服務器)結構進行開發，通過瀏覽器與用戶進行可視化交互，服務器則用以存儲企業信息數據并在接收用戶發出的指令后進行數據篩選和邏輯處理，系統總體結構,如圖1所示。

瀏覽器的Web應用功能通過Python語言編程實現，采用Flask搭建應用框架，基于HTML、CSS、JavaScript三種語言聯合開發瀏覽器界面，模板渲染通過Jinjia2引擎完成[5]。服務器存儲數據使用的是MariaDB數據庫。在B/S架構下客戶端與服務端的交互由SQLAlchemy庫完成，以保證系統運行的高效性和穩定性。本系統在MVC模式下進行編程，界面顯示、邏輯處理、數據存儲互相獨立，代碼的維護和更新簡單易行。

圖1 信息化管理系統總體結構圖

2.2 系統模塊及其功能設計

信息管理系統四大模塊及各子模塊的具體功能設計,如圖2所示。

圖2 系統模塊及功能設計

2.3 系統部署

結合系統軟件開發與運行的具體需求，MySQL與Apeche服務器的組合，與客戶端基于Python語言的Web瀏覽器交互非常成熟，且這些程序的運行對計算機硬件配置要求都不高，所以大眾化的信息管理系統硬件組就能滿足本系統的運行需求，本系統硬件設施構成,如圖3所示。

圖3 信息管理系統硬件配置示意圖

3 系統實現

對于制造企業來講，系統管理、生產設備管理與倉庫管理通常被視為信息系統的關鍵功能，在對這些功能進行設計時必須徹底落實管理制度，滿足企業需求。

3.1 系統管理

系統管理的主要功能是讓操作人員實時了解服務器運行狀態，對用戶信息進行管理和維護，記錄用戶的登錄歷史。服務器運行狀態顯示實現界面,如圖4所示。

圖4 服務器運行狀態顯示界面

除了服務器硬件的靜態信息外，通過數據和占比環顯示CPU使用率、內存使用率、虛擬內存使用率以及磁盤使用率。

在接收到查詢指令后，服務器應用程序采集運行數據并將信息返回給客戶端，該查詢過程的時序,如圖5所示。

圖5 服務器運行狀態顯示時序圖

系統管理員通過用戶管理界面對用戶信息進行維護，包括新建、刪除、修改密碼、更新信息、權限設置等。這些功能依靠用戶管理模型設計逐一實現，在程序的實現代碼中，enable指令用于賬號的啟用或禁用，delete指令則可以直接刪除用戶信息。用戶管理的程序實現方式,如表1所示。

表1 用戶管理的實現程序

用戶管理顯示實現界面,如圖6所示。

圖6 用戶管理界面

通過該界面能夠了解系統所有用戶的基本信息、身份、注冊時間等信息，也可以通過新建、編輯等操作對這些信息進行編輯和更新。

進行各項具體用戶管理操作過程的時序,如圖7所示。

圖7 用戶管理各項操作時序圖

管理員通過用戶登錄記錄管理界面可以查詢某個用戶在系統中的登錄歷史，也可以查詢用戶在設定時間段內的登錄次數及狀態。

3.2 生產設備管理

系統的生產設備管理模塊用于記錄所有設備的當前狀態、類別信息。這些功能依靠生產設備管理模型設計逐一實現，在程序的實現代碼中，通過cotegory_id指令用于設備類別的查詢。生產設備管理的程序實現方式,如表2所示。

表2 生產設備管理的實現程序

管理系統客戶端通過餅狀圖和設備狀態列表向管理員顯示企業內所有生產設備的運行狀態，如圖8所示。

圖8 設備狀態管理餅狀圖界面

設備狀態列表除了顯示狀態外，還設置了設備相關資料的查詢鏈接按鈕。設備管理員進行設備狀態查詢或信息維護時客戶端與服務端數據交互過程的時序,如圖9所示。

圖9 設備狀態信息操作時序圖

企業生產過程中對設備實行分類管理，設備管理員可以通過設備類別模塊進行類別管理。設備管理員進行設備類別信息維護時客戶端與服務端數據交互過程的時序,如圖10所示。

圖10 設備類別信息操作時序圖

3.3 庫存管理模塊

庫存管理模塊的主要功能是對庫存物品的出入庫信息、倉庫狀態信息、庫存報表信息等進行維護與更新。這些功能依靠庫存管理模型設計逐一實現，在程序的實現代碼中，通過ware_house指令進行庫存信息的查詢，通過product_id指令進行產品信息的查詢，通過types_id進行出入庫類型的查詢，此外，editor_id用于查詢出入庫記錄人員信息，auditor_id用于查詢出入庫審核人員信息。庫存管理的程序實現方式,如表3所示。

表3 庫存管理的實現程序

通過入庫管理界面可以對物資產品的類別、入庫數量等信息進行維護和更新。庫存管理員進行入存信息維護時客戶端與服務端數據交互。通過出庫管理界面可以對物資產品的類別、出庫數量、時間等信息進行維護和更新，如圖11所示。

圖11 出庫管理界面

通過庫存報表管理界面，管理員可以查詢和維護某個倉庫的物資產品庫存信息，也可以查詢和維護設定時間段所有物資產品的出入庫信息，同時，可以將庫存報表信息導出為Excel格式的文件。

4 系統測試

4.1 測試環境

系統測試的軟硬件環境,如表4所示。

表4 系統測試環境

4.2 測試結果

4.2.1 系統功能測試

(1) 系統管理功能正常實現，通過系統管理界面能夠直接讀取服務器CPU占用率、內存使用率、虛擬內存使用率、磁盤占用率數據，系統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.

(2) 生產設備管理功能正常實現，系統能夠向用戶顯示所有生產設備的實時運行狀態，用戶可以通過鏈接查詢生產設備的相關文件資料。

(3) 庫存管理功能正常實現，用戶能夠對庫存報表、倉庫空位、庫存物品出入庫等信息正常進行查詢或編輯。

4.2.2 系統穩定性測試

系統投入運行后持續運行24 h，在客戶端計算機上分別同時登錄多個不同身份的用戶進行操作，逐步增加并發訪問用戶數量檢查系統運行穩定性，如表5所示。

表5 系統穩定性測試數據

在24 h持續運行且一直有一定數量的用戶在線操作的條件下，系統狀態穩定，未出現延遲過高或宕機的現象。

4.2.3 系統安全性測試

(1) 以系統管理員身份登錄的用戶能夠通過系統的運行日志查詢運行時間內系統內發生的網絡事件，包括登錄用戶信息、操作內容、在線時長等。

(2) 以生產設備管理員身份登錄系統后，無法進行庫存相關信息的查詢或編輯，反之亦然，且生產設備管理員和庫存管理員無法登錄系統管理員界面。

(3) 防火墻工作正常，未發生非法登錄、數據盜取、數據篡改等惡意攻擊事件。

5 系統應用效果評估

本系統設計完成后，在多個制造企業進行了系統試運行，根據各企業的反饋可將本系統的應用效果總結為以下幾點：

(1) 應用本系統后，管理人員通過簡單的操作即可完成各類信息的編輯和更新，勞動強度大幅降低、工作效率大幅提高，減少了企業的人力物力投入和勞動支出，降低了企業的運營成本。

(2) 幫助企業加快了精細化管理的進程，各項管理工作得以深化，各類信息漏報、錯報的現象極少出現，保證了企業生產管理所需信息的完整性和時效性。

(3) 智能化、精準化的數據統計分析結果為企業管理者的各項決策提供了科學的依據，使其能夠正確地把握企業的發展方向，有效地提高了企業的市場競爭力。

(4) 本系統功能與制造企業的生產管理需求緊密聯系，針對性強，且具備較大的可擴展空間，能夠在較長時間內向企業持續提供全面的服務。

(5) 對于各種信息管理需求繁多且整合要求較高的制造業企業來講，與其它同類信息系統相比，本系統的優勢在于：首先，基于B/S架構實現了Web用戶交互界面，無需開發專用客戶端軟件，節約了研發成本且減少了日常維護與二次開發的工作量；其次，系統具有較強的可擴展性，當企業的發展戰略、生產經營流程、生產設備等發生變化時，系統可實時進行相應的改動或升級，過程簡單且易于實現；最后，系統各項功能之間的信息關聯度極高，用戶進行相關操作時可通過鏈接直接獲取所需的其它信息，避免了不必要的重復訪問操作，滿足了高效的信息管理需求。

6 總結

本文所設計的信息管理系統，基于B/S結構進行開發，在MVC模式下進行編程，利用多種先進編程語言實驗功能應用與可視化界面，通過系統管理、生產設備管理和倉庫管理三大關鍵模塊實現關鍵管理功能，有針對性地解決了企業管理中存在的問題。