如何开发生产小工单中的数字化看板（附架构图+流程图+代码参考）

传统的生产管理方式已经无法满足快速发展的需求。数字化转型已成为企业提升生产效率、降低成本的重要途径。在这一过程中，生产小工单作为生产过程中的基础单位，扮演着至关重要的角色。如何更好地管理生产小工单，确保每一个环节都能精确、高效地执行呢？答案就是通过开发数字化看板来实现。

生产小工单的数字化看板不仅仅是一个信息展示工具，它是连接生产计划、任务执行、质量控制、物料管理等多个环节的核心平台。通过实时监控和统计分析，数字化看板可以帮助企业管理者实时掌握生产状况，优化资源配置，提升生产力。

本文将从生产小工单的基本概念出发，详细介绍如何搭建数字化看板，包括功能模块、业务流程、开发技巧和实现效果，并通过实际代码示例帮助开发者更好地理解并实现这一系统。

注：本文示例所用方案模板：简道云生产管理系统，给大家示例的是一些通用的功能和模块，都是支持自定义修改的，你可以根据自己的需求修改里面的功能。

本文你将了解：

1. 生产小工单概述
2. 数字化看板功能模块
3. 业务流程
4. 开发技巧与实现
5. 实现效果与优化

一、生产小工单概述

生产小工单是生产计划管理中的一个基本单元，通常由生产任务、生产工艺、物料需求、生产时长等信息组成。每个生产小工单对应着一个生产任务，它包含了对具体产品或零部件的生产需求。这些小工单在企业的生产计划和执行中起着重要的作用。

数字化看板的作用就是把这些数据实时可视化，帮助管理人员更直观地了解生产进度、资源分配以及潜在问题，从而实现更加精细化的管理。

二、数字化看板功能模块

1. 生产监控看板

生产监控看板主要用于实时监控生产过程中的各项数据和状态。例如，当前生产环节的完成进度、设备的工作状态、人员的工作状态等。它能够帮助企业及时发现生产中的异常，避免生产停滞或资源浪费。

功能要求：

• 实时监控生产进度
• 显示设备状态（运行、停机、故障等）
• 生产任务的当前状态（待执行、进行中、已完成）

示例代码：

python
import matplotlib.pyplot as plt
import random
def plot_production_progress():
    labels = ['Completed', 'In Progress', 'Pending']
    sizes = [random.randint(30, 50), random.randint(30, 50), 100 - random.randint(30, 50)]
 
    fig, ax = plt.subplots()
    ax.pie(sizes, labels=labels, autopct='%1.1f%%', startangle=90)
    ax.axis('equal')  # Equal aspect ratio ensures that pie is drawn as a circle.
    plt.title("Production Progress")
    plt.show()
plot_production_progress()

2. 生产执行统计

生产执行统计是对生产过程中每个任务的完成情况进行统计分析。它可以展示每个工单的生产时间、生产效率、任务延误等数据，帮助管理人员了解生产的瓶颈所在。

功能要求：

• 统计每个生产小工单的执行进度
• 生成生产时间的统计图
• 追踪任务完成情况

示例代码：

python
import pandas as pd
# 示例数据
data = {'工单ID': [101, 102, 103, 104],
        '生产时间(小时)': [3.5, 4.2, 2.8, 3.1],
        '完成进度': [100, 85, 95, 100]}
df = pd.DataFrame(data)
# 计算平均生产时间
average_time = df['生产时间(小时)'].mean()
print(f"平均生产时间: {average_time}小时")
# 按进度过滤工单
completed_orders = df[df['完成进度'] == 100]
print("已完成的工单:")
print(completed_orders)

3. 生产数据统计

生产数据统计聚焦于生产过程中各类数据的汇总与分析。主要包括产量、耗时、物料消耗等数据的统计，能够帮助企业分析生产过程中的效率、物料利用率等关键指标。

功能要求：

• 统计生产产量与消耗
• 显示生产耗时与物料消耗趋势图
• 监控生产效能与资源浪费

示例代码：

python
import matplotlib.pyplot as plt
# 模拟生产数据
time_spent = [2.5, 3.0, 4.0, 2.8, 3.2]
material_used = [10, 15, 12, 11, 13]
production_count = [100, 120, 110, 115, 125]
# 绘制时间与产量的关系图
plt.plot(time_spent, production_count, label='生产产量', color='blue')
plt.xlabel('生产时间(小时)')
plt.ylabel('生产产量(单位)')
plt.title('生产时间与产量关系')
plt.legend()
plt.show()
4. 员工工资统计

员工工资统计功能专注于员工的工资相关数据，通常包括工时统计、绩效分析、薪资构成等。通过这个模块，可以高效地进行员工薪酬计算和调整。

功能要求：

• 工时统计：记录员工每日工作时长
• 绩效分析：根据任务完成情况和生产效率对员工进行评分
• 薪资计算：根据工时、绩效和薪资构成来计算员工工资

示例代码：

python
# 模拟员工数据
employees = {'员工ID': [1, 2, 3, 4],
             '工时(小时)': [160, 145, 170, 155],
             '绩效评分': [90, 85, 95, 80],
             '薪资': [3500, 3200, 3800, 3000]}
df_employees = pd.DataFrame(employees)
# 计算总工资
df_employees['总工资'] = df_employees['薪资'] + (df_employees['绩效评分'] * 20)
print(df_employees[['员工ID', '总工资']])

三、业务流程

数字化看板的业务流程大致可以分为以下几个步骤：

1. 数据采集：从生产线、员工和设备等各个环节收集数据。
2. 数据清洗与处理：对收集到的数据进行清洗和处理，确保其准确性。
3. 数据展示：将处理后的数据通过数字化看板展示给管理人员。
4. 实时监控与分析：管理人员可以通过看板实时监控生产进度、员工表现、资源消耗等信息。
5. 优化决策：根据实时数据，做出调整和优化生产流程的决策。

四、开发技巧与实现

1.技术架构

数字化看板的技术架构可以基于前后端分离的设计，前端使用React、Vue等框架进行数据可视化，后端使用Django、Flask等框架提供数据接口，数据库使用MySQL或MongoDB进行数据存储。

2.技术栈选择

• 前端：React/Vue + D3.js/Chart.js（用于数据可视化）
• 后端：Django/Flask（提供API接口）
• 数据库：MySQL/PostgreSQL（存储生产数据）
• 实时性：使用WebSocket实现实时数据推送

3.关键代码实现

前端和后端的代码实现可以参照各自的框架文档。基本的API接口可以通过Django提供RESTful接口，前端通过Axios或Fetch获取数据。

五、总结

通过上述技术架构与开发技巧，数字化看板可以有效地提升生产管理效率。实施后，企业能够实时了解生产状况，发现潜在问题并及时调整生产计划。同时，系统可以自动生成报告，减少人工计算和统计的时间。

六、FAQ

Q1: 如何保证数字化看板的数据准确性？

数据准确性是数字化看板系统的核心。为了保证数据的准确性，企业需要确保数据采集环节的精确性。通过使用智能化传感器和自动化设备，减少人为操作带来的误差。此外，定期进行数据校验和清洗，也是确保数据准确性的有效手段。

Q2: 数字化看板是否适用于所有生产类型？

数字化看板的设计是可以根据不同生产类型进行定制的。例如，单件生产和批量生产的生产过程差异较大，因此其看板展示的内容也需要有所区别。企业在开发数字化看板时，应该根据自身的生产模式进行功能定制，确保其适应性和实用性。

Q3: 如何在看板中实现实时数据更新？

实时数据更新的关键在于后端的数据推送机制。通过使用WebSocket或类似的实时通信协议，后端可以将生产过程中的实时数据推送给前端，从而实现数据的即时更新。此外，可以定时刷新界面，确保数据显示的及时性。