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北京电力智能产线系统 — 需求规格与开发规划

本文档综合《项目说明.md》《头脑风暴.md》及甲方（孙工/韩总）通话录音纪要整理，作为 5 个软件项目的开发总纲。逻辑闭环，尽量不遗漏文档/录音中提到的需求点。

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一、项目背景

为北京电力设备总厂建设一条自动化智能产线（传送带流水线，12 道工序）。软件侧规划：

• 精确对接西门子 S7-1214 PLC：下发工序组合（如 135 → 只做 1、3、5 序；234 → 做 2、3、4 序）。
• 对接海康 AGV 调度系统（RCS-2000）：指挥 2 台 AGV 在 21 个接驳台之间搬运物料。
• 库房记账与追溯（WMS）：管到区域 + 数量 / 序列号，无智能立库、无传感器货架坐标。
• 产线控制 (MES) + 库房 (WMS) + 看板 (Dashboard) + 工位终端 + 库房客户端。

结论性判断：无需独立 MIS 系统。甲方 5 个系统，我方开发 3 类后台（MES/WMS/工位终端）与 2 类前端（看板/库房客户端），AGV 调度系统与拧紧工具系统为外部既有系统（仅对接）。

业务可追溯：入库、出库、加工、页面操作、触发agv ，等等，都需要记录清楚，在工件、工单、审核、等场景标记清楚。所以，登录权限必须完善、菜单权限，token失效时间要短。

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二、业务全貌与核心流程

2.1 生产模式

• 工单驱动、按日批量备料：一个合同 = 一个工单（如 100 台设备），按日排产（今天 20 台）。开工前用 AGV 将当日所需全部物料（芯片=器件、螺丝=结构件、屏幕等）一次性配送到各工位（新建工单时，可以选择都是哪个工位送料，分别是什么料。仓库管理后台可以把多个料打包成一个概念，即套件。工单支持混合选择【工件（独立物料）】与【套件（虚拟物料组合）】），软件层面中途没有停线补料逻辑（返修/报废才走补料申请，主管审批）。
• 出库强约束：累计出库 ≤ 工单 BOM 需求量，超发需补料流程。

2.2 两类物料差异化管理

类型	例	管理粒度	入库方式	出库方式
精密件	芯片/器件/成品	序列号 SN，逐件	扫码逐件录入，单件追溯，支持连续扫码。（先选择模版，再扫描，否则大量其他信息需要填入）。可人工修改工件，再保存提交。	同入库
结构件	机加工件/螺丝	图号+批次	按批次/图号录入，支持 Excel 批量导入，分多批到货	同入库

• 物料总状态：原材料 / 半成品（记录已完成工序）/ 成品。
• 检验三状态：未检 → 合格 / 不合格，需批量翻转；分来料检、过程检、成品检；部分检验项需录实测值。
• 为保证通用性，两种物料，都用同样的表结构，结构件不写 sn即可，也可以手动选择物料类型。
• 物料，必须有 code唯一码（物料模版里面有，新建物料时必须选择物料模版，也是物料种类，比例螺丝、剪刀，等分类），真实名称、简称、描述、等等，包含不限于上面字段。

2.3 完整业务流程（闭环）

1. 库房入库     WMS 记账（精密件逐扫 SN / 结构件 Excel 批次）。为保证一致性，不做特殊区分，都可以批量、或者扫码、或者手动输入sn。功能越全越好，仅仅类型区分，和sn码有或无。
2. 创建工单     MES：工单 + BOM + 日排产
3. 锁库存       MES 调 WMS：按 BOM 校验并锁定库存（批次/SN）
4. 生成备料单   系统按日排产自动算料 → 备料单 。
5. AGV 配送     MES 调海康 RCS：库房接驳台 DOCK21 → 产线 DOCK01~20
6. 到货上料     主线扫码枪识别托盘 → 分流决策 → 送往目标支线
7. 支线装配     12 工位，拧紧枪采集数据，工位终端实时显示
8. 工序报工     支线扫码枪扫码报工 → MES 更新工单进度
9. 完工         全部工序完成 → 半成品/成品回库 WMS
10. 追溯/打印    流程卡：工序操作人/检验人/检验结果汇总 PDF

补充

# 整体业务方案 补充
1、日排产：可编排当日以及未来多天的生产计划，作为仓库的前瞻参考信息；日排产仅做计划预告，**不直接触发出库、不下发领料指令**。
2、MES向下游WMS下发生产工单，工单为仓库出库唯一挂靠载体；工单携带产品、BOM、物料总需求量。
3、工单只管控物料总的需求数量，**不管理出库节奏，不做拉动式叫料控制**；每次出库何时出、出多少、分几趟AGV送货，决策权交由仓库/WMS自主决定。
4、仓库配送拥有两种自由选择：可早上一次性将工单所需物料全部出库配送完毕；也可拆分为多批次，分次出库、分批AGV送货。
5、WMS实时维护工单物料台账：物料总需求数量、累计已出库数量、剩余待出库数量；系统强制校验，累计出库数量不可超过工单总需求量；当累计出库等于总需求，工单领料完结，禁止再出库。
6、后期如需升级为MES拉动叫料补料模式，现有工单‑出库架构可无缝叠加，无需推翻改造。

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三、五个项目职责、技术栈与页面

项目构成以《项目说明.md》为准，共 5 个，均可单独编译、单独部署。

项目 A：bj_power_dashboard（看板，H5 前端）

• 技术栈：Vue/React + ECharts + SSE。只展示，不读写业务。数据来源于项目 B(MES)，经 Redis 缓存。
• 部署：厂房大门口大显示器（联想 ECI-521 主机 + 100 吋屏）。
• 页面：
  1. 生产数据看板（产线运行状态、产量、进度、合格率）
  2. 仓储数据看板（库存总量、物料种类、出入库动态）
  3. 物流设备看板（AGV 位置/状态/电量/任务执行）
  4. 异常报警（设备故障、物料短缺、AGV 异常）
  5. 三维产线模型（可选，展示各工位/AGV 状态，数据须准确）【录音：面子+里子】

项目 B：bj_power_mes（MES 产线控制，Go + Vue）

• 技术栈：Go 后端（go-zero 或 gin）+ Vue 前端；前端需自适应 平板/iPad/手机/台式机。
• 部署：库房/业务服务器（联想 ECI-521），MySQL（MES 独立库）。
• 职责：工单/排产/BOM/备料、调 WMS 锁库扣库、调海康 RCS 下发 AGV、写 PLC 工序码+读完成信号、收拧紧数据、工序扫码报工、半成品流转、追溯、看板缓存接口。
• 页面：
  1. 登录/个人中心（自适应）
  2. 工单管理（创建/查询/排产）/ BOM / 备料单
  3. 工位监控（12 工位状态实时）
  4. PLC / AGV 状态页
  5. 半成品流转
  6. 工序扫码报工记录 / 进度
  7. 拧紧数据查询 / 追溯报表 / 流程卡生成打印
  8. 看板数据接口（Redis 缓存，供项目 A）

项目 C：bj_power_wms（WMS 仓库，纯 Go，无前端）

• 技术栈：Go 后端。不包含前端代码。
• 部署：库房/业务服务器，MySQL（WMS 独立库）。
• 职责：物料/批次/SN、出入库、库存锁定/扣减、检验、半成品/成品、包装追溯；对外提供 API。
• 无页面（前端由项目 E 提供）。

项目 D：bj_power_workstation（12 个工位终端，Go + Vue）

• 技术栈：Go + Vue Web 应用（独立项目，因为有扫码枪和拧紧枪）。运行于 12 台触控一体机（浏览器访问）。
• 数据来源：项目 B(MES) API。本地 SQLite 缓存待上报的拧紧数据，点"完成"才上报 MES，失败保留重试（断点续传）；不存储历史数据，历史数据来自 MES。
• 页面/功能：
  1. 登录（账号自动记录操作人）
  2. 当前工单 + 当前工序导航（完成一步点"下一步"）
  3. 工艺文件 PDF 预览（预缓存，工位配置"工序文件"上传）
  4. 拧紧结果实时显示（扭矩/角度/OK·NG，进度如 8/10 颗，NG 红色闪烁）
  5. 扫码报工（主线/支线）
  6. 完成上报 / 返修重置（记录历史操作日志）/ 暂存退回库房（半成品）

项目 E：bj_power_wms_client（库房客户端，Go + Vue）

• 技术栈：Go + Vue Web 应用（独立项目，因为有扫码枪）。
• 部署：库房 2 台台式机（各一显示屏，分出入库），浏览器输入 WMS(项目 C) 地址。
• 页面/功能：
  1. 登录
  2. 入库：精密件逐件扫码（连续扫码、实时已扫数量）、结构件 Excel 批量导入 / 手动单条，多批到货追加
  3. 出库：按备料单/工单领料、扫码复核（校验物料+批次）、先进先出、异常出库实时报警、自动扣减库存
  4. 库存查询、盘点（动态/静态/抽盘、扫码快速盘点）
  5. 质量检验：未检/合格/不合格管理、批量翻转、实测值录入
  6. 半成品/成品入库、包装绑定（箱号 ↔ SN）

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四、系统交互与 API 契约（跨项目）

4.1 拓扑

工位终端D ──HTTP──► MES(B) API ──┬──► [MES库 MySQL]
PAD ───浏览器──► MES(B) 前端     ├──► Redis（看板缓存）
看板A ───SSE/HTTP──► MES 读缓存   │
库房客户端E ──HTTP──► WMS(C) API ─┴──► [WMS库 MySQL]
     WMS(C) ◄══API══► MES(B)     （独立库，联动）
外部：海康RCS(AGV)、西门子PLC、丹尼科尔拧紧工具

4.2 关键 API（B ↔ C，独立数据库通过 API 互通）

方向	接口	说明
C 提供	POST /api/stock/lock	工单锁定库存（批次/SN），带 order_no
C 提供	POST /api/stock/deduct	出库扣减，order_no+qty，WMS 校验累计≤BOM
C 提供	GET /api/stock/query	库存查询（MES 查料）
C 提供	POST /api/semi/inbound / outbound	半成品入库/出库，携带"已完成工序"
B 提供	GET /api/order/query	工单/工序进度（WMS 取工单）

4.3 对接外部

• 海康 RCS：HTTP，HMAC-SHA256 签名 + X-LR-REQUEST-ID 防重放。封装独立 HikRcsClient：SubmitTask(fromDock,toDock,carrier)、QueryTask。DOCK01~20 产线，DOCK21 库房；路径规划 RCS 自理。
• 西门子 PLC (S7-1214)：用整型寄存器写工序码（如 MW100=135），读完成信号位（M100.0）；未收到完成信号不下发下一条。
• 拧紧工具（丹尼科尔）：实时采集扭矩/角度/时间/结果/操作人/工单号，异常报警；数据对接 MES 质量追溯。

4.4 看板缓存方案（已采纳）

• 看板读 Redis，不直查 MES 业务库。TTL=60s；业务变更主动刷新/删 key，未刷新也会过期回源 DB 重查。
• 防击穿：同一 key 同一时刻仅允许一个查询打到 DB（SETNX 加锁），其他等待后重试读缓存。
• 看板局部刷新用 SSE 推送；工位/库房客户端走普通 HTTP（强一致性）。

4.5 拧紧数据两段式（已采纳）

• 工位终端 D：实时显示 + SQLite 缓存每把数据 → 点"完成"才上报 MES → 成功后标记同步；失败保留本地重试。历史数据只存 MES。

4.6 半成品流转（已采纳）

• 工位"暂存/退回库房" → D 上报 MES 记录已完成工序 → MES 调 WMS 半成品入库 → 重上线 WMS 出库 → MES 从下一工序继续。

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五、数据模型（核心表，逻辑闭环）

5.1 WMS(C) 库

表	关键字段	说明
material	code,name,spec,unit,manage_mode(1批次/2序列号),is_batch_managed,is_serial_managed	物料档案
zone	zone_code,zone_name	待检/合格/不合格/退货区
inventory_batch	material_code,batch_no,quantity,locked_qty,production_date,supplier,quality_status,zone_code	结构件批次台账
serial_number	sn_code,material_code,batch_no,status(在库/锁定/出库/使用/报废),current_zone,last_in/out	精密件/成品单件
inventory_lock	batch_id,order_no,locked_qty,status,expired_at	批量锁定、防超卖
inbound_order / inbound_detail	类型、批次/SN、数量、操作人、台账	入库（含半成品/成品）
outbound_order / outbound_detail	order_no,qty,批次/SN、复核人	出库，关联工单，BOM 校验
inspection_record	target(批次/SN),status(未检/合格/不合格),inspector,time,result_value	来料/过程/成品检
semi_finished	sn,completed_process,quantity,zone	半成品库存
package_box	box_no,sn_list	包装箱 ↔ SN 关联

5.2 MES(B) 库

表	关键字段	说明
work_order	order_no,product_code,total_qty,daily_qty,plan_start,status	工单
work_order_bom	product_code,material_code,unit_qty,loss_rate	BOM
daily_plan	order_no,plan_date,qty	日排产
material_request	order_no,material_code,qty,status,target_dock	备料单
dock_station	dock_code(DOCK01~21),dock_type	21 接驳台
plan_process / work_order_process	order_no,process_code(135),status	工序 / 流转
torque_result	sn,strain,angle,result,operator,work_order,time	拧紧数据
scan_record	station,sn,order_no,type,operator,time	扫码报工
association_trace	sn → 工序/检验/物料批次 关联链	追溯
RBAC	user/role/permission/dept	登录与权限

字段以开发时逐表 DDL 为准，此表为设计基线。

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六、设备/硬件部署对应

设备	数量	运行	数据来源
库房台式机	2	项目 E（出入库）	WMS(C)
看板大屏 + 主机	1	项目 A	MES 缓存
工位触控一体机	12	项目 D	MES(B)
PAD(iData P1)	3	浏览器访问 B/C 前端	MES/WMS
WMS 显示器(55 吋)	1	展示库存总览	WMS
扫码枪	主线2+支线12+库房	/	上报 MES/WMS
AGV	2	海康 RCS（对接）	/
PLC	1	西门子	MES 写工序
拧紧工具	/	丹尼科尔（对接）	MES 收数据

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七、分阶段开发路线（先怎么开始，再怎么开始）

阶段 0 — 工程地基

• 建 5 个工程骨架（Go 后端 + Vue 前端），改 module/包名，各自 go build / pnpm build 可运行；统一配置、日志、鉴权骨架。

阶段 1 — C WMS 核心 + E 库房客户端

• WMS 建表（物料/批次/SN/锁定/检验）→ 入库（扫码+Excel）→ 出库（锁定→扣减→BOM 校验）→ 检验批量翻转 → 追溯查询。
• E 库房客户端界面对接，最快出可演示成果。

阶段 2 — B MES 工单/排产/备料 + 联动

• MES 建表 → 工单+BOM+日排产 → 备料单生成 → 调 WMS 查库/锁库/扣库；前端自适应页面（web/pad）。

阶段 3 — 外部对接

• 海康 RCS 客户端（签名+下发+查状态）→ AGV 闭环；PLC 工序码下发+完成信号轮询；丹尼科尔拧紧工具对接。

阶段 4 — D 工位终端 + E 深化

• D：工序导航/工艺PDF/拧紧实时/SQLite缓存/完成上报/扫码报工/暂存；E：出库复核、盘点、批量翻转、包装绑定。

阶段 5 — A 看板 + SSE + Redis

• 看板页 + MES dashboard 缓存接口（Redis1 分钟+防击穿）+ SSE 局部刷新 + 3D 模型（可选）。

阶段 6 — 闭环与验收

• 全链路联调（创建工单→备料→AGV→装配→拧紧→报工→完工入库）、流程卡打印、半成品流转、容错/断点续传、数据备份（保留≥1 年）。

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八、验收相关指标（软件需支撑，不越硬件职责）

• 扫码识别率一次成功率 ≥92%（记录扫码成功/失败，为验收提供数据证据）。
• 看板刷新延迟 ≤4s（99%），WMS↔MES 同步 ≤2s，AGV 任务成功率 ≥99%（软件侧记录与重试）。
• 数据保留 ≥1 年，每日自动备份。
• 知识产权归甲方，支持二次开发（模块解耦、独立升级）。

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九、待甲方确认清单（遗留）

1. 结构件批次号规则：甲方定义 or 系统自动生成？   答：自动生产，按日期 + 自增数量
2. 拧紧工具对接数据字段与协议（丹尼科尔是否提供 API）。 答：暂放
3. AGV 位置/电量实时推送 or 轮询。 答：见文档：AGV海康.md
4. PAD 网络与离线需求。  答：什么需求，离线不可工作，因为要登录授权
5. 看板 3D 模型精度需求。 答：暂放

已采纳的甲方明确结论（来自对话/录音）： ① 库房 2 台台式机 ✅　② 看板走 Redis、1 分钟过期、防击穿 ✅ ③ WMS 与 MES 独立库、API 互通 ✅　④ 拧紧数据本地缓存、点完成上报 MES ✅　⑤ 半成品流转记录已完成工序 ✅