基于MVC模式的制造业信息管理系统开发

时间：2024-07-28

孟君

(西安培华学院会计与金融学院，陕西西安 710125)

0 引言

当前的制造企业在生产经营管理的过程中，在生产设备、企业产品、库存、销售等环节中都暴露出了大量的问题[1]，引进信息化管理系统，彻底改善企业管理所面临的困境，符合行业的发展趋势。本文设计的信息化管理系统在彻底落实管理制度，提高生产效率等方面都能够发挥切实的作用。

1 需求分析

当下随着生产规模的不断扩大，很多制造企业在生产经营的诸多环节中都出现了与现有管理方式脱节的现象，具体表现为[2-4]：生产设备的种类和数量不断增加，原有的操作、维护、检修制度难以保证全部设备的正常运行；产品的设计、销售管理精细化程度不够，影响产品的研发进程和企业效益；库存能力与生产能力脱钩，已入库物资管理混乱，账物不符。

上述管理问题的存在严重制约了制造企业的发展，必须通过引进信息化管理系统有针对性地解决企业生产经营管理中存在的各种问题，通过系统的用户管理、生产设备管理、库存管理三大模块将生产经营各个环节进行衔接并按企业实际需求落实各项管理细节。

2 信息管理系统总体设计

2.1 系统架构

本系统基于B/S(Browser/Server，浏览器/服务器)结构进行开发，通过浏览器与用户进行可视化交互，服务器则用以存储企业信息数据并在接收用户发出的指令后进行数据筛选和逻辑处理，系统总体结构,如图1所示。

浏览器的Web应用功能通过Python语言编程实现，采用Flask搭建应用框架，基于HTML、CSS、JavaScript三种语言联合开发浏览器界面，模板渲染通过Jinjia2引擎完成[5]。服务器存储数据使用的是MariaDB数据库。在B/S架构下客户端与服务端的交互由SQLAlchemy库完成，以保证系统运行的高效性和稳定性。本系统在MVC模式下进行编程，界面显示、逻辑处理、数据存储互相独立，代码的维护和更新简单易行。

图1 信息化管理系统总体结构图

2.2 系统模块及其功能设计

信息管理系统四大模块及各子模块的具体功能设计,如图2所示。

图2 系统模块及功能设计

2.3 系统部署

结合系统软件开发与运行的具体需求，MySQL与Apeche服务器的组合，与客户端基于Python语言的Web浏览器交互非常成熟，且这些程序的运行对计算机硬件配置要求都不高，所以大众化的信息管理系统硬件组就能满足本系统的运行需求，本系统硬件设施构成,如图3所示。

图3 信息管理系统硬件配置示意图

3 系统实现

对于制造企业来讲，系统管理、生产设备管理与仓库管理通常被视为信息系统的关键功能，在对这些功能进行设计时必须彻底落实管理制度，满足企业需求。

3.1 系统管理

系统管理的主要功能是让操作人员实时了解服务器运行状态，对用户信息进行管理和维护，记录用户的登录历史。服务器运行状态显示实现界面,如图4所示。

图4 服务器运行状态显示界面

除了服务器硬件的静态信息外，通过数据和占比环显示CPU使用率、内存使用率、虚拟内存使用率以及磁盘使用率。

在接收到查询指令后，服务器应用程序采集运行数据并将信息返回给客户端，该查询过程的时序,如图5所示。

图5 服务器运行状态显示时序图

系统管理员通过用户管理界面对用户信息进行维护，包括新建、删除、修改密码、更新信息、权限设置等。这些功能依靠用户管理模型设计逐一实现，在程序的实现代码中，enable指令用于账号的启用或禁用，delete指令则可以直接删除用户信息。用户管理的程序实现方式,如表1所示。

表1 用户管理的实现程序

用户管理显示实现界面,如图6所示。

图6 用户管理界面

通过该界面能够了解系统所有用户的基本信息、身份、注册时间等信息，也可以通过新建、编辑等操作对这些信息进行编辑和更新。

进行各项具体用户管理操作过程的时序,如图7所示。

图7 用户管理各项操作时序图

管理员通过用户登录记录管理界面可以查询某个用户在系统中的登录历史，也可以查询用户在设定时间段内的登录次数及状态。

3.2 生产设备管理

系统的生产设备管理模块用于记录所有设备的当前状态、类别信息。这些功能依靠生产设备管理模型设计逐一实现，在程序的实现代码中，通过cotegory_id指令用于设备类别的查询。生产设备管理的程序实现方式,如表2所示。

表2 生产设备管理的实现程序

管理系统客户端通过饼状图和设备状态列表向管理员显示企业内所有生产设备的运行状态，如图8所示。

图8 设备状态管理饼状图界面

设备状态列表除了显示状态外，还设置了设备相关资料的查询链接按钮。设备管理员进行设备状态查询或信息维护时客户端与服务端数据交互过程的时序,如图9所示。

图9 设备状态信息操作时序图

企业生产过程中对设备实行分类管理，设备管理员可以通过设备类别模块进行类别管理。设备管理员进行设备类别信息维护时客户端与服务端数据交互过程的时序,如图10所示。

图10 设备类别信息操作时序图

3.3 库存管理模块

库存管理模块的主要功能是对库存物品的出入库信息、仓库状态信息、库存报表信息等进行维护与更新。这些功能依靠库存管理模型设计逐一实现，在程序的实现代码中，通过ware_house指令进行库存信息的查询，通过product_id指令进行产品信息的查询，通过types_id进行出入库类型的查询，此外，editor_id用于查询出入库记录人员信息，auditor_id用于查询出入库审核人员信息。库存管理的程序实现方式,如表3所示。

表3 库存管理的实现程序

通过入库管理界面可以对物资产品的类别、入库数量等信息进行维护和更新。库存管理员进行入存信息维护时客户端与服务端数据交互。通过出库管理界面可以对物资产品的类别、出库数量、时间等信息进行维护和更新，如图11所示。

图11 出库管理界面

通过库存报表管理界面，管理员可以查询和维护某个仓库的物资产品库存信息，也可以查询和维护设定时间段所有物资产品的出入库信息，同时，可以将库存报表信息导出为Excel格式的文件。

4 系统测试

4.1 测试环境

系统测试的软硬件环境,如表4所示。

表4 系统测试环境

4.2 测试结果

4.2.1 系统功能测试

(1) 系统管理功能正常实现，通过系统管理界面能够直接读取服务器CPU占用率、内存使用率、虚拟内存使用率、磁盘占用率数据，系统管理员能够正常编辑用户信息以及查询用户登录历史及状态.

(2) 生产设备管理功能正常实现，系统能够向用户显示所有生产设备的实时运行状态，用户可以通过链接查询生产设备的相关文件资料。

(3) 库存管理功能正常实现，用户能够对库存报表、仓库空位、库存物品出入库等信息正常进行查询或编辑。

4.2.2 系统稳定性测试

系统投入运行后持续运行24 h，在客户端计算机上分别同时登录多个不同身份的用户进行操作，逐步增加并发访问用户数量检查系统运行稳定性，如表5所示。

表5 系统稳定性测试数据

在24 h持续运行且一直有一定数量的用户在线操作的条件下，系统状态稳定，未出现延迟过高或宕机的现象。

4.2.3 系统安全性测试

(1) 以系统管理员身份登录的用户能够通过系统的运行日志查询运行时间内系统内发生的网络事件，包括登录用户信息、操作内容、在线时长等。

(2) 以生产设备管理员身份登录系统后，无法进行库存相关信息的查询或编辑，反之亦然，且生产设备管理员和库存管理员无法登录系统管理员界面。

(3) 防火墙工作正常，未发生非法登录、数据盗取、数据篡改等恶意攻击事件。

5 系统应用效果评估

本系统设计完成后，在多个制造企业进行了系统试运行，根据各企业的反馈可将本系统的应用效果总结为以下几点：

(1) 应用本系统后，管理人员通过简单的操作即可完成各类信息的编辑和更新，劳动强度大幅降低、工作效率大幅提高，减少了企业的人力物力投入和劳动支出，降低了企业的运营成本。

(2) 帮助企业加快了精细化管理的进程，各项管理工作得以深化，各类信息漏报、错报的现象极少出现，保证了企业生产管理所需信息的完整性和时效性。

(3) 智能化、精准化的数据统计分析结果为企业管理者的各项决策提供了科学的依据，使其能够正确地把握企业的发展方向，有效地提高了企业的市场竞争力。

(4) 本系统功能与制造企业的生产管理需求紧密联系，针对性强，且具备较大的可扩展空间，能够在较长时间内向企业持续提供全面的服务。

(5) 对于各种信息管理需求繁多且整合要求较高的制造业企业来讲，与其它同类信息系统相比，本系统的优势在于：首先，基于B/S架构实现了Web用户交互界面，无需开发专用客户端软件，节约了研发成本且减少了日常维护与二次开发的工作量；其次，系统具有较强的可扩展性，当企业的发展战略、生产经营流程、生产设备等发生变化时，系统可实时进行相应的改动或升级，过程简单且易于实现；最后，系统各项功能之间的信息关联度极高，用户进行相关操作时可通过链接直接获取所需的其它信息，避免了不必要的重复访问操作，满足了高效的信息管理需求。