【Python】在庫管理システムを自作する方法

Pythonを使用して在庫管理システムを構築する場合、クラスベースの設計が効率的です。商品IDや名称、価格、在庫数、カテゴリといった基本的な属性を持つ商品クラスを定義することで、システムの枠組みを作ることが可能です。データの永続化には、SQLiteやCSVファイルなどの軽量なデータストレージが適しています。

操作性を高めるインターフェースとして、コマンドラインインターフェース（CLI）から始め、後にTkinterやPyQtなどのライブラリを利用してグラフィカルユーザーインターフェース（GUI）へ拡張することも可能です。

import json
import os
from datetime import datetime

class InventorySystem:
    def __init__(self, storage_file="inventory.json"):
        self.storage_file = storage_file
        self.inventory = {}
        self.load_inventory()
    
    def load_inventory(self):
        if os.path.exists(self.storage_file):
            with open(self.storage_file, 'r', encoding='utf-8') as f:
                self.inventory = json.load(f)
        else:
            self.inventory = {}
    
    def save_inventory(self):
        with open(self.storage_file, 'w', encoding='utf-8') as f:
            json.dump(self.inventory, f, ensure_ascii=False, indent=4)
    
    def add_item(self, item_id, name, price, quantity, category):
        self.inventory[item_id] = {
            'name': name,
            'price': price,
            'quantity': quantity,
            'category': category,
            'last_updated': datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        }
        self.save_inventory()
        return True
    
    def display_inventory(self):
        print("\n現在の在庫状況:")
        print("ID\t商品名\t\t価格\t数量\tカテゴリ")
        print("-" * 60)
        for item_id, details in self.inventory.items():
            print(f"{item_id}\t{details['name']}\t\t{details['price']}\t{details['quantity']}\t{details['category']}")

# 在庫管理システムのテスト
if __name__ == "__main__":
    inv_sys = InventorySystem()
    inv_sys.add_item("A001", "ノートPC", 80000, 5, "電子機器")
    inv_sys.add_item("A002", "プリンター", 25000, 3, "電子機器")
    inv_sys.add_item("B001", "事務用椅子", 12000, 10, "家具")
    inv_sys.display_inventory()

【実行結果】
現在の在庫状況:
ID      商品名          価格    数量    カテゴリ
------------------------------------------------------------
A001    ノートPC        80000   5       電子機器
A002    プリンター      25000   3       電子機器
B001    事務用椅子      12000   10      家具

【PR】『Python』を学べる企業・個人向けのプログラミングコース

• 「Python基礎・実践研修」

  

• 「オーダーメイドコース」

  

在庫管理に必要なデータ構造の設計

在庫管理システムのデータ構造設計では、商品情報の相互関係を考慮したモデリングが重要です。商品クラス（Item）と在庫管理クラス（Inventory）を分離し、それぞれの責任を明確にすることで、将来的な機能拡張や保守性が向上します。

class Item:
    def __init__(self, item_id, name, price, category):
        self.item_id = item_id
        self.name = name
        self.price = price
        self.category = category
        self.created_at = datetime.now()
        
class Inventory:
    def __init__(self, db_file="inventory.db"):
        self.db_file = db_file
        self.items = {}
        self.transactions = []
        self.setup_database()
        
    def setup_database(self):
        import sqlite3
        conn = sqlite3.connect(self.db_file)
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute('''
        CREATE TABLE IF NOT EXISTS items (
            item_id TEXT PRIMARY KEY,
            name TEXT NOT NULL,
            price REAL,
            category TEXT,
            created_at TEXT
        )
        ''')
        cursor.execute('''
        CREATE TABLE IF NOT EXISTS stock (
            item_id TEXT,
            quantity INTEGER,
            last_updated TEXT,
            FOREIGN KEY (item_id) REFERENCES items (item_id)
        )
        ''')
        conn.commit()
        conn.close()

在庫の追加・削除・更新機能の作成

在庫管理システムの核となる機能は、商品の追加・削除・更新処理です。入力値のバリデーションを徹底し、データの整合性を保ちながらエラーを防止することが重要です。

def add_item(self, item_id, name, price, quantity, category):
    try:
        # 入力値のバリデーション
        if not item_id or not name:
            raise ValueError("商品IDと商品名は必須です")
        if price < 0 or quantity < 0:
            raise ValueError("価格と数量は0以上である必要があります")
            
        # データベースに商品を追加
        import sqlite3
        conn = sqlite3.connect(self.db_file)
        cursor = conn.cursor()
        
        # トランザクション開始
        cursor.execute("BEGIN TRANSACTION")
        
        # 商品情報の登録
        cursor.execute(
            "INSERT INTO items (item_id, name, price, category, created_at) VALUES (?, ?, ?, ?, ?)",
            (item_id, name, price, category, datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
        )
        
        # 在庫情報の登録
        cursor.execute(
            "INSERT INTO stock (item_id, quantity, last_updated) VALUES (?, ?, ?)",
            (item_id, quantity, datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
        )
        
        # トランザクションのコミット
        conn.commit()
        conn.close()
        return True
        
    except Exception as e:
        # エラー発生時はロールバック
        if 'conn' in locals() and conn:
            conn.rollback()
            conn.close()
        print(f"エラー発生: {e}")
        return False
        
def update_stock(self, item_id, new_quantity):
    try:
        if new_quantity < 0:
            raise ValueError("在庫数量は0以上である必要があります")
            
        import sqlite3
        conn = sqlite3.connect(self.db_file)
        cursor = conn.cursor()
        
        # 商品の存在確認
        cursor.execute("SELECT * FROM items WHERE item_id = ?", (item_id,))
        if not cursor.fetchone():
            raise ValueError(f"商品ID {item_id} は存在しません")
        
        # 在庫数量の更新
        cursor.execute(
            "UPDATE stock SET quantity = ?, last_updated = ? WHERE item_id = ?",
            (new_quantity, datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"), item_id)
        )
        
        conn.commit()
        conn.close()
        return True
        
    except Exception as e:
        if 'conn' in locals() and conn:
            conn.rollback()
            conn.close()
        print(f"エラー発生: {e}")
        return False

【PR】『Python』を学べる個人・中高生向けのプログラミングコース

• 「オーダーメイドコース」

  

• 「CodeCampYOUTH」

  

検索・フィルタリング機能の追加

大量の商品データから必要な情報を素早く抽出するには、検索・フィルタリング機能が不可欠です。カテゴリ、価格帯、在庫状況などの複数条件による絞り込みができると便利なので、実装することをおすすめします。

def search_items(self, keyword=None, category=None, min_price=None, max_price=None, min_stock=None):
    import sqlite3
    conn = sqlite3.connect(self.db_file)
    cursor = conn.cursor()
    
    query = """
    SELECT i.item_id, i.name, i.price, i.category, s.quantity
    FROM items i
    JOIN stock s ON i.item_id = s.item_id
    WHERE 1=1
    """
    params = []
    
    # 検索条件の追加
    if keyword:
        query += " AND (i.name LIKE ? OR i.item_id LIKE ?)"
        keyword_param = f"%{keyword}%"
        params.extend([keyword_param, keyword_param])
        
    if category:
        query += " AND i.category = ?"
        params.append(category)
        
    if min_price is not None:
        query += " AND i.price >= ?"
        params.append(min_price)
        
    if max_price is not None:
        query += " AND i.price <= ?"
        params.append(max_price)
        
    if min_stock is not None:
        query += " AND s.quantity >= ?"
        params.append(min_stock)
    
    cursor.execute(query, params)
    results = cursor.fetchall()
    
    conn.close()
    
    # 結果をリスト形式で返す
    items = []
    for row in results:
        items.append({
            "item_id": row[0],
            "name": row[1],
            "price": row[2],
            "category": row[3],
            "quantity": row[4]
        })
    
    return items

def display_search_results(self, items, page=1, items_per_page=10):
    if not items:
        print("検索結果がありません")
        return
    
    total_pages = (len(items) + items_per_page - 1) // items_per_page
    
    if page < 1:
        page = 1
    elif page > total_pages:
        page = total_pages
    
    start_idx = (page - 1) * items_per_page
    end_idx = min(start_idx + items_per_page, len(items))
    
    print(f"\n検索結果 ({len(items)}件中 {start_idx+1}-{end_idx}件表示, {page}/{total_pages}ページ)")
    print("ID\t商品名\t\t価格\t数量\tカテゴリ")
    print("-" * 60)
    
    for item in items[start_idx:end_idx]:
        print(f"{item['item_id']}\t{item['name']}\t\t{item['price']}\t{item['quantity']}\t{item['category']}")
    
    print(f"\nページ: {page}/{total_pages}")
    if total_pages > 1:
        print("前後のページを表示するには 'prev'/'next' と入力してください")

在庫アラートと通知システムの設計

在庫量が特定のしきい値を下回った際に自動通知を行うアラートシステムを実装することで、在庫切れリスクを事前に把握できます。通知方法はメールやSMS、デスクトップ通知など、状況や重要度に応じた適切な手段を選択できるようにすると良いでしょう。

import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
from email.mime.multipart import MIMEMultipart

class InventoryAlert:
    def __init__(self, inventory_system, low_stock_threshold=5):
        self.inventory = inventory_system
        self.threshold = low_stock_threshold
        self.email_config = {
            "smtp_server": "smtp.example.com",
            "port": 587,
            "username": "username@example.com",
            "password": "your_password",
            "from_email": "inventory@example.com"
        }
        self.notification_targets = {
            "email": ["manager@example.com", "stock@example.com"],
            "sms": ["+1234567890"]
        }
    
    def check_low_stock(self):
        import sqlite3
        conn = sqlite3.connect(self.inventory.db_file)
        cursor = conn.cursor()
        
        cursor.execute("""
        SELECT i.item_id, i.name, i.category, s.quantity
        FROM items i
        JOIN stock s ON i.item_id = s.item_id
        WHERE s.quantity <= ?
        ORDER BY s.quantity ASC
        """, (self.threshold,))
        
        low_stock_items = cursor.fetchall()
        conn.close()
        
        if low_stock_items:
            self.send_alerts(low_stock_items)
        
        return low_stock_items
    
    def send_email_alert(self, low_stock_items):
        message = MIMEMultipart()
        message["Subject"] = f"在庫アラート: {len(low_stock_items)}件の商品が在庫不足"
        message["From"] = self.email_config["from_email"]
        message["To"] = ", ".join(self.notification_targets["email"])
        
        # メール本文の作成
        body = "以下の商品が在庫不足しています:\n\n"
        body += "商品ID\t商品名\t\tカテゴリ\t在庫数\n"
        body += "-" * 60 + "\n"
        
        for item in low_stock_items:
            body += f"{item[0]}\t{item[1]}\t\t{item[2]}\t{item[3]}\n"
        
        body += "\n\n早急に発注してください。"
        message.attach(MIMEText(body, "plain"))
        
        try:
            server = smtplib.SMTP(self.email_config["smtp_server"], self.email_config["port"])
            server.starttls()
            server.login(self.email_config["username"], self.email_config["password"])
            server.send_message(message)
            server.quit()
            print("在庫アラートメールを送信しました")
            return True
        except Exception as e:
            print(f"メール送信エラー: {e}")
            return False
    
    def send_alerts(self, low_stock_items):
        # メールアラートの送信
        self.send_email_alert(low_stock_items)
        
        # その他の通知方法も実装可能
        # self.send_sms_alert(low_stock_items)
        # self.send_desktop_notification(low_stock_items)
        
    def generate_inventory_report(self, report_type="daily"):
        import sqlite3
        from datetime import datetime, timedelta
        
        conn = sqlite3.connect(self.inventory.db_file)
        cursor = conn.cursor()
        
        today = datetime.now()
        
        if report_type == "daily":
            title = f"日次在庫レポート ({today.strftime('%Y-%m-%d')})"
        elif report_type == "weekly":
            start_date = (today - timedelta(days=today.weekday())).strftime('%Y-%m-%d')
            end_date = today.strftime('%Y-%m-%d')
            title = f"週次在庫レポート ({start_date} から {end_date})"
        elif report_type == "monthly":
            title = f"月次在庫レポート ({today.strftime('%Y年%m月')})"
        
        # 在庫状況のサマリを取得
        cursor.execute("""
        SELECT 
            COUNT(*) as total_items,
            SUM(s.quantity) as total_stock,
            COUNT(CASE WHEN s.quantity <= ? THEN 1 ELSE NULL END) as low_stock_count
        FROM items i
        JOIN stock s ON i.item_id = s.item_id
        """, (self.threshold,))
        
        summary = cursor.fetchone()
        
        # カテゴリ別の集計
        cursor.execute("""
        SELECT 
            i.category,
            COUNT(*) as item_count,
            SUM(s.quantity) as total_quantity,
            AVG(i.price) as avg_price
        FROM items i
        JOIN stock s ON i.item_id = s.item_id
        GROUP BY i.category
        ORDER BY total_quantity DESC
        """)
        
        category_stats = cursor.fetchall()
        conn.close()
        
        # レポートの生成と出力（ここではコンソール出力のみ）
        print("\n" + "=" * 60)
        print(f"{title}")
        print("=" * 60)
        print(f"総商品数: {summary[0]}")
        print(f"総在庫数: {summary[1]}")
        print(f"在庫不足商品数: {summary[2]}")
        print("\nカテゴリ別統計:")
        print("カテゴリ\t\t商品数\t総在庫\t平均価格")
        print("-" * 60)
        
        for stat in category_stats:
            print(f"{stat[0]}\t\t{stat[1]}\t{stat[2]}\t{stat[3]:.2f}")
        
        print("\n※このレポートは自動生成されています")
        
        # レポートをファイルに保存したりメールで送信したりする機能も追加可能
        return True

※上記コンテンツの内容やソースコードはAIで確認・デバッグしておりますが、間違いやエラー、脆弱性などがある場合は、コメントよりご報告いただけますと幸いです。

ITやプログラミングに関するコラム

• 
  【Python】画像認識で個数カウントをする方法
• 
  【Python】ChatGPTでコード生成をするプロンプトの作り方
• 
  【Python】pipenvでバージョン変更を行う方法
• 
  Pythonを使ったAndroidアプリの作り方(開発方法)

ITやプログラミングに関するニュース

• 
  Baiduが新世代AIモデル「ERNIE 4.5」と「ERNIE X1」発表！無料公開で次世代AI体験が加速
• 
  Google「Gemini 2.0 Flash」で画像生成と編集機能を追加！AIで画像編集がさらに自由に
• 
  汎用AIエージェント「Manus」登場！あなたの代わりに成果を出す新世代AIエージェント
• 
  Appleが新型iPad AirとMagic Keyboardを発表
• 
  AnthropicがClaude 3.7 Sonnetを発表！初のハイブリッド推論AIと拡張思考モードを搭載