3. 设备自动派工的业务规则建模
设备自动派工不是“把 Lot 丢给空闲机台”这么简单。真正决定派工结果是否可执行的，是一组彼此耦合的业务规则：谁先派、派到哪台、能不能派、派过去之后批次怎么处理。规则建模的目标，是把这些约束从工程师的经验判断，转化为系统可计算、可解释、可追溯的结构化表达。本节围绕派工优先级、设备可用性、Recipe 约束、PM 与 QC 拦截、WIP 状态与批次合并拆分五类规则展开，并给出可落地的建模方式。
一、规则建模的整体结构
建议把派工决策拆成“候选生成—约束过滤—优先级排序—批次处理”四层。候选生成负责找出当前可加工的 Lot 与机台组合；约束过滤用硬规则剔除不可行组合；优先级排序在可行组合中选出最优；批次处理决定是否合并或拆分。下图展示了这四层与五类规则之间的对应关系。
二、派工优先级：从“先到先做”到“加权评分”
优先级规则决定同一时刻多个 Lot 竞争同一机台时谁先派。常见做法是加权评分，而不是单一维度排序。以某 8 英寸晶圆厂为例，评分公式可写为：
Score = 0.4 × 交期紧迫度
+ 0.3 × WIP 等待时长归一值
+ 0.2 × 机台匹配度
− 0.1 × 换线成本
交期紧迫度 = 1 − (剩余可用时间 / 标准周期)
WIP 等待时长归一值 = 当前等待时长 / 最大允许等待时长
机台匹配度 = 该机台历史良率 / 同工序最高良率
换线成本 = 需要更换 Recipe 时取 1，否则取 0示例：Lot A 剩余可用时间 6h、标准周期 24h，等待 4h、最大允许 12h，机台良率 98%、最高 99%，需换 Recipe。则 Score = 0.4×0.75 + 0.3×0.33 + 0.2×0.99 − 0.1×1 = 0.30 + 0.10 + 0.20 − 0.10 = 0.50。Lot B 不需换线、其余相近，Score 约 0.60，则 B 优先。权重需按工厂目标调整，并保留可解释的评分明细，便于工程师复盘。
三、设备可用性与 Recipe 约束
设备可用性是硬门槛，通常用状态机表达：设备处于 RUN、IDLE、DOWN、PM、ENG 五种状态之一，只有 IDLE 且无工程占用时才进入候选。Recipe 约束则更细：同一机台可能授权多个 Recipe，但切换需要满足温度稳定、气体置换、首片验证等条件。建模时应把“机台—Recipe 授权关系”和“Recipe 切换代价”分开存储，前者是布尔约束，后者是排序时的成本项。
EQP_STATE in ('IDLE') AND ENG_FLAG = 'N' AND PM_REMAIN > 0，这样新增状态或调整阈值时无需改代码。四、PM 与 QC 拦截
PM（预防性维护）和 QC（质量控制）是两类典型的“拦截型”规则。PM 拦截通常分两级：PM 已到期或超期，直接禁止派工；PM 剩余量低于阈值（如剩余 5% 寿命），允许派工但降低优先级。QC 拦截则与批次绑定：QC 抽检未放行的 Lot 必须 Hold，不能进入候选；QC 异常标记的 Lot 应转人工确认，而不是自动派工。
拦截规则需要与派工结果联动记录。每次派工被拦截时，系统应输出拦截原因码，例如 PM_EXPIRED、QC_HOLD、RECIPE_UNAUTHORIZED，便于后续统计拦截分布，判断是设备维护问题还是质量放行问题。
五、WIP 状态与批次合并拆分
WIP 状态决定 Lot 是否具备派工资格。常见状态包括：Waiting（等待派工）、In-Process（加工中）、Hold（暂停）、Split（已拆分）、Merged（已合并）。只有 Waiting 且未被 Hold 的 Lot 才进入候选。批次合并与拆分是派工前的最后一步处理，规则如下：
- 合并条件：同产品、同 Recipe、同工序、同交期窗口，且合并后总片数不超过机台容量。
- 拆分条件：单批超过机台容量、混批风险（不同产品混入）、QC 要求隔离部分晶圆。
- 标识继承：合并后以主批次 Lot ID 为准，子批次记录来源；拆分后生成子 Lot ID，并保留父批次追溯关系。
示例：Lot A 有 12 片、Lot B 有 10 片，同产品同 Recipe，机台容量 25 片，交期窗口一致，则可合并为 22 片一批派工。若 Lot C 有 30 片，超过容量，则拆分为 25 片 + 5 片两批，分别派工。拆分和合并都必须写入 MES 事件日志，保证追溯链完整。
六、规则建模的落地建议
把上述规则结构化，推荐采用“规则表 + 决策表”的方式：规则表存储每条规则的适用对象、条件表达式、动作和优先级；决策表把多个条件组合映射到派工结果。这样既能被派工引擎直接读取，也能被工程师用表格审查。每次派工输出应包含：候选 Lot 列表、过滤掉的组合及原因、最终评分、合并拆分动作，形成完整的决策快照。只有规则可解释、结果可追溯，自动派工才能真正替代人工判断，并在异常时快速定位是优先级设置不合理，还是 PM/QC 拦截过严。