某医疗电子企业物料管理MES系统设计与实现开题报告

1.1 研究背景

随着当今世界科学技术的飞速发展，医疗电子企业也有了跨越式的发展，其中医疗电子企业的MES系统，百度上解释就是制造执行系统，是企业实施工业4.0，迈向智能工厂，智能生产的三大要素之一^[1]。

而对于某医疗电子企业的MES系统也就是一套管理信息化系统, 它由一组共享数据的程序，通过布置在生产现场的专用设备，对原材料上线到成品入库的整个生产过程实时采集数据、控制和监控，它通过控制物料、仓库、设备、人员、品质、工艺、异常、流程指令和其他设施等工厂资源来提高生产效率^[4]。

(1) 正确区分MES系统中物料管理和仓库管理，库存管理

① 物料管理是整个MES系统的基础，为计划安排生产量管理提供了物料基本信息，比如物料清单、物料存量，物料调度。通常意义上，物料管理部门应保证物料供应适时、适质、适量、适价、适地，这就是物料管理的5R原则，是对任何公司均适用且实用的原则。在计算机被引入企业后，更进一步为实行物料管理创造了有利条件，物料管理的作用发挥到了极致^[2]。

② 仓库管理（仓储管理），是对仓库中存储的货物的收存等的控制活动，其目的是为企业确保生产经营的正常进行，并在此基础上对各类货物的活动状况进行分类记录，跟踪目前所在的地理位置、部门、订单归属和仓储分散程度等^[2]。

③ 库存管理主要管理的是出库和入库，其目的在于用最低的费用，在适宜的时间和适宜的地点获得适当数量的原材料，消耗品，半成品和最终产品，解决何时订货，订多少货，存什么货，货物种类与仓库的搭配问题^[4]。

④ 综上所述，物料管理包括生产计划、物料采购、运输、来料检验、物料收发、存储、库存控制等。仓库管理包括物品的进出、库存、分拣、包装、配送及其信息处理等。从功能上讲，物料管理的范畴大于仓库管理^[3]。

(2) 国外的MES系统发展情况

如今，国外知名企业应用MES系统已经成为普遍现象，而国外公司的优势则是产品链长^[9]。不过由于不同的国家、不同行业的营销，功能又具有通用性，因此并没有针对企业的需求做完全定制化的MES车间管理系统^[9]，在应用方面，国外MES系统搜集原始、可信的，数据化信息非常困难，而且信息系统是由很多国家构成，构建难度较高，相容性也比较低^[9]。

(3) 国内的MES系统发展情况

国内的MES软件开发公司在进入工业4.0后，国内的制造企业都开始向智能制造，数字化管理转型，制造企业对MES的需求及认知度也在增加，制造企业根植于某一细分领域，深耕细作，充分发挥对行业、市场深入了解，冗余知识，提升技术，了解客户需求，快速响应，已更好的服务于客户，通过此项技术来增强自身的核心竞争力^[9]。

现在随着中国互联网的飞速发展，国内的MES系统显著领先于国外系统，功能强大；国内MES系统就是专为中国制造企业研发，符合国内生产企业，为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造环境 ^[9]，即该医疗电子企业的物料管理有自己特有的生产线流程，专门为管理该医疗电子企业生产的产品所定制的，其整个物料的申请过程如下图1所示。

图1 整个物料的申请过程

1.2 研究目的及意义

本课题宗旨是设计与实现某医疗电子企业的物料管理MES系统，某医疗电子企业生产的产品是由多种物料（原（材）料）组成的。由于每种原料由多个供应商提供，且不同的原料供应商的包装数量各不相同，一个产品所需要的各种原材料数量也不相同。为保证实现生产的精准管理，提高管理效率，需要从生产流水线上的物料申请、物料配料、物料接收、物料在生产线上的投放过程进行有效管理。

图2 百度图片：物料管理

2.1 主要研究内容

其主要研究内容有：基本物料管理功能，扫描物料二维码，打印配料单，生成相关统计图。

(1) 基本物料管理功能

本课题采用基于JAVA语言的SSH框架设计完成，提供生产线、物料配料员工、产品的各种物料配比管理等基本信息管理功能，其中Struts进行流程控制，页面跳转，Spring进行业务流转，Hibernate进行数据库操作的封装^[10]。

(2) 扫描物料二维码

在智能手机上扫描相关产品的物料（原料）二维码，本课题参考文献[5]和[7]的CSDN博客中所写的“首先获取摄像头设备，然后打开摄像头，获取视频流，输出到video，再设定定时器，定时将视频流放到画布，设定定时器，利用扫描解码画布，扫描成功，停止定时器，继续之后操作，结束”这一系列扫描二维码的基本步骤，还可以参考使用前端框架uniapp进行扫码操作。

图3 图片来源：深度探索二维码原理及其应用

(3) 打印配料单

本课题使用JavaScript实现打印配料单功能，将成功配料的物料信息进行打印，其中保存有申请物料的种类和数量信息，打印以后由原料仓库的工作人员粘贴在成功配料袋子上，方便生产线上的员工接收并确认物料。

(4) 生成相关统计图

在成功配料后，为了方便以后再申请使用该产品的物料（需要查看物料总体使用情况，看是否达到了最佳使用）或查看产品的各种物料配比，所以本课题引用了百度echarts表格，通过读取到的json数据，生成动态图表或饼图，可以更加直观观察企业物料的使用情况。

2.2 预期目标

（1）完成某医疗电子企业中物料管理的实际需求的调研与分析。

① 生产线上的机台—基本管理（工作人员）：

提交采购申请，物料接收，历史申请单查询，申请及配送情况查询等。

② 原料仓库大屏幕—基本管理（工作人员）：

显示当前所有产线中申请的申请单状态，上岗员工等信息。

③ 智能手机—配料人员：

根据申请的请求，通过扫描物料包装上的二维码，识别物料的种类与数量并记录，同时提供错误扫描的报告。

④管理功能（超级管理员admin）：

生产线管理，物料配料员工管理，产品的各种物料配比管理等。

图4 ERP数据流图

（2）完成基于SSH的某医疗电子企业物料管理MES系统的设计与实现。

（3）完成该课题的论文。

（4）完成5000词的外文翻译。

3.1 研究方法

本课题采用快速原型模型的软件开发模型，若采用瀑布模式则从一开始就需要确立好需求，需求不能更改，中途更改需求会导致开发风险。但是需求不可能一下子就确定好，随着时间的改变会发生变化，所以先使用快速原型模型快速建立起来的可以在计算机上运行的程序，然后再逐步获取客户需求，通过反复评价和改进原型，减少需求的误解，弥补漏洞，适应变化，最终提高软件质量。

3.2 步骤

（1）系统需求分析：用户需求调研，数据库需求分析，功能需求分析；

（2）系统设计： 系统总体设计，系统详细设计，系统数据库设计；

（3）系统编码实现；

（4）系统测试；

（5）系统维护与试运行；

[1] 百度知道. MES[EB/OL].https://baike.baidu.com/item/MES/12006591?fr=aladdin，2020-12-4

[2]百度知道. 物料管理和仓库管理的区别[EB/OL]. https://zhidao.baidu.com/question/1675698119945023827.html，2020-2-29

[3] 百度文库. 物料管理、采购管理与库存管理[EB/OL]. https://wenku.baidu.com/view/79f46f25dfccda38376baf1ffc4ffe473268fd4d.html，2020-04-28.

[4] 傲鹏伟业. 2016最完整的MES系统介绍[EB/OL] ，2016-10-19 09:58

[5] CSDN.longzai89757. js调用摄像头解析二维码[EB/OL]. https://blog.csdn.net/longzai89757/article/details/100924099， 2019-09-1713:54:07

[6] 潘继财.二维条码技术及应用浅析[J].中国科技信息研究所.2019-2-12

[7] CSDN. Vue，H5，JS网页调用摄像头解析二维码[EB/OL]，https://blog.csdn.net/zxcvbnm173/article/details/103161850，2019-11-20 14:34:08

[8] 知乎.溪水一流. MES的五大好处[EB/OL].https://zhuanlan.zhihu.com/p/37788901，2018-06-07

[9] 知乎. 谷器supplyX-mes. 解析国内MES系统与国外MES系统的区别[EB/OL]. https://zhuanlan.zhihu.com/p/228532377，2020-09-09

[10] 百度百科. ssh （MVC软件开发模式）[EB/OL].https://baike.baidu.com/item/SSH/5400403，

[11] 黑马程序员. Vue.js前端开发实践[M].中国工信出版集团,人民邮电出版社.2020-4