随着工业4.0和智能制造的深入推进，制造企业对生产过程数字化、透明化、精细化的需求日益增长。生产制造执行系统作为连接企业计划层与车间控制层的核心枢纽，对于提升生产效率、优化资源配置、保障产品质量具有至关重要的作用。本文旨在探讨并设计一个基于Node.js与Vue.js技术栈的现代化MES系统，作为计算机科学与技术领域的毕业设计项目，提供一套高效、可扩展的计算机系统服务解决方案。
一、 系统设计背景与意义
传统的MES系统往往采用C/S架构或较为陈旧的技术栈，存在部署维护复杂、用户界面交互性差、系统扩展性不足等问题。本设计采用当前流行的前后端分离架构，后端基于Node.js的Express或Koa框架构建高性能的RESTful API服务，前端采用Vue.js框架构建交互丰富、响应迅速的单页面应用。这种架构不仅能够有效解耦前后端开发，提升开发效率，还能充分利用JavaScript全栈生态的优势，实现代码复用和快速迭代。
二、 系统核心功能模块设计
本MES系统主要面向中小型制造企业，计划包含以下核心功能模块：
- 基础数据管理：对物料、设备、人员、工艺路线等基础数据进行统一维护与管理。
- 生产计划管理：接收来自上层ERP系统的生产订单，进行排产与调度，生成详细的工序作业计划。
- 生产执行与过程控制：通过车间终端或移动设备，实现工序的报工、投料、质检等操作，实时采集生产进度与数据。
- 质量管理：实现从原材料入库到成品出库的全流程质量检验与追溯，支持SPC统计分析。
- 设备管理：监控设备状态，记录设备运行、故障、维修与保养信息。
- 看板与报表：提供多维度的生产看板（如计划达成率、设备OEE、质量合格率等）和统计分析报表，为管理决策提供数据支持。
三、 技术架构与实现方案
- 后端服务层（Node.js）：使用Node.js作为运行时环境，利用其非阻塞I/O模型处理高并发请求。采用Express框架搭建Web服务器，定义清晰的API接口。使用Sequelize或Mongoose等ORM/ODM库操作数据库（如MySQL或MongoDB），实现数据持久化。集成JWT（JSON Web Token）进行用户认证与授权，保障系统安全。
- 前端展示层（Vue.js）：使用Vue CLI快速搭建项目结构。采用Vue Router管理前端路由，实现SPA应用的无刷新跳转。使用Vuex进行全局状态管理，确保组件间数据通信的高效与一致。结合Element UI或Ant Design Vue等UI组件库，快速构建风格统一、美观易用的操作界面。通过Axios库与后端API进行异步数据交互。
- 系统服务与部署：系统可采用Docker容器化技术进行打包，实现环境一致性与快速部署。结合Nginx进行反向代理和负载均衡，提升系统可用性。利用PM2等进程管理工具保障Node.js服务的稳定运行。
四、 毕业设计实现要点
作为计算机专业的毕业设计，本项目的实现应重点体现以下能力：
- 系统分析与设计能力：完成详细的需求分析、系统架构设计、数据库设计（E-R图、数据表结构）和API接口设计。
- 全栈开发能力：综合运用后端（Node.js）、前端（Vue.js）、数据库等技术，完成一个功能完整、可运行的原型系统。
- 工程化与规范化：代码结构清晰，遵循编码规范，合理使用Git进行版本控制。
- 问题解决与创新：在实现核心功能的基础上，可探索引入WebSocket实现实时数据推送、利用ECharts实现数据可视化、或结合轻量级工业协议进行设备数据采集等拓展功能，体现技术深度与创新思维。
五、
基于Node.js和Vue.js的生产制造执行系统设计，紧跟当前Web开发技术潮流，具备高性能、易扩展、用户体验好等特点。该设计不仅能够满足制造企业车间管理的基本需求，其前后端分离的架构也为未来的功能扩展和系统集成奠定了良好基础。通过完成该毕业设计，学生能够全面锻炼软件系统的分析、设计、开发与部署能力，是一次有价值的计算机系统服务实践。
