1. 课程导入与全景认知
在制造执行系统（MES）与高级计划排程（APS）的落地过程中，有一个问题几乎无法回避：计划下达的批次，和现场实际能做的批次，往往不是同一个粒度。计划可能按客户订单下达“A产品 5000 件”，但产线上一次装炉只能容纳 800 件，或者某道工序的治具一次只能夹持 200 件；反过来，多个小订单又常常需要合并成一个大批次，才能凑够一炉、一缸、一托盘的经济批量。批次拆分合并与WIP流转工程，正是解决“计划粒度”与“执行粒度”之间这道鸿沟的工程方法体系。
一、什么是批次拆分与合并
先明确两个基础概念。批次（Lot / Batch）是生产过程中被当作一个整体来管理、移动、加工和追溯的最小对象集合，它通常携带数量、物料、工艺路线、状态、位置等属性。拆分（Split）是指把一个父批次按某种规则分解为两个或多个子批次，父批次的数量被分配下去；合并（Merge）则是把多个来源批次归并为一个新批次，数量累加，来源关系被记录。
这里有一个必须提前建立的参照约定：本课程统一采用“父批次数量 = 各子批次数量之和”的守恒关系，拆分不产生数量，合并也不消灭数量；若出现报废、损耗或超产，必须作为独立的数量调整事件记录，而不是让拆分合并去“吸收”差异。这条约定贯穿后续所有章节的图示与计算。
拆分合并不是简单的数量加减，它至少涉及四类信息的同步：数量关系（父子数量守恒）、谱系关系（谁来自谁、谁并入了谁）、状态关系（父批次关闭、子批次激活）、工艺关系（子批次是否继承原工艺路线、是否允许走不同分支）。任何一类信息丢失，都会导致后续追溯断链或WIP账实不符。
二、WIP流转工程要解决什么
WIP（Work In Process，在制品）流转，指的是批次在工序之间移动时，其位置、状态、数量和归属不断变化的过程。WIP流转工程的核心任务，是让每一次流转都可记录、可追溯、可对账。典型要回答的问题包括：这批货现在在哪道工序？是在等待、在加工、在检验，还是已完工待入库？它的数量是投入时的数量，还是已经过报废和返工调整后的数量？它和原始订单之间还连着几条谱系链？
把拆分合并与WIP流转放在一起看，就能理解本课程的整体定位：拆分合并决定“批次怎么变形”，WIP流转决定“变形后的批次怎么走”。前者是批次结构的重构，后者是批次状态的推进，两者共同构成从计划下达到完工入库的批次级数据主线。
三、业务价值：为什么值得单独做一门课
很多项目在MES上线后出现“系统账”和“现场账”对不上，追根溯源，问题往往不在采集硬件，而在批次模型设计得太粗或太死。具体价值可以归纳为四点：
- 追溯完整性：当客户投诉某件产品时，能沿着“成品批次→合并批次→拆分批次→原料批次”反向定位到具体供应商和炉号。没有拆分合并谱系，追溯只能停在订单级，无法定位到实际加工单元。
- WIP准确性：拆分后子批次分散在不同设备上，若系统不记录拆分事件，WIP会停留在父批次上，形成“幽灵库存”。准确的拆分合并是WIP账实一致的前提。
- 排程可行性：APS排出的计划若不能按设备实际容量拆分，现场只能手工改单，计划与执行脱节。支持拆分合并的批次模型，才能让排程结果直接下发执行。
- 成本归集：同一父批次拆到不同设备、不同班次后，人工、能耗、辅料消耗不同，只有按子批次归集，才能算出真实的单件成本。
四、典型行业场景
不同行业的拆分合并触发原因差异很大，理解场景差异有助于后续设计通用规则。
| 行业 | 典型拆分原因 | 典型合并原因 | 关键约束 |
|---|---|---|---|
| 半导体/电子 | 晶圆按片、按Bin等级拆分 | 同料号小批合批做老化 | 批次谱系必须可反查到晶圆片号 |
| 医药/食品 | 按灌装线、按灭菌柜容量拆分 | 同配方小批合并做混合 | 批号法规追溯，合并需同批号规则 |
| 金属/铸造 | 按炉容量、按热处理炉拆分 | 同材质小订单合炉 | 炉号绑定，成分与工艺一致 |
| PCB/面板 | 按拼板数、按镀槽容量拆分 | 同工艺小批合并过线 | 拼板利用率与面板ID对应 |
可以看到，拆分多由物理容量约束触发，合并多由经济批量或工艺一致性触发。这两类触发条件，后续会分别对应到不同的规则引擎设计。
五、整体学习地图
本课程共30章，整体按“认知—建模—规则—执行—对账—优化”的主线展开。下面这张图给出全景结构，帮助你在学习每一章时知道它处在什么位置、上游依赖什么、下游影响什么。
这张图里有两个贯穿始终的“暗线”，值得在开始学习前就记住：批次谱系和数量守恒。前者保证追溯不断链，后者保证账实不漂移。后续每一章的具体规则、操作和排障，几乎都可以回溯到这两条暗线上。
六、一个最小示例，先建立直觉
假设某注塑车间接到工单 WO-1001，产品为外壳，计划数量 5000 件，注塑机一次模具出 4 件，节拍 30 秒。计划员按“一模一批”下达，但现场实际按“每 2 小时收一次料”管理。这里就出现了粒度冲突：计划批次是 5000，执行批次可能是每 2 小时约 960 件。
合理的做法是：父批次 WO-1001 数量 5000，按每 960 件拆分为子批次 L01～L05，最后一个子批次为剩余数量 5000 − 960×4 = 1160 件。每个子批次独立报工、独立入 WIP、独立记录设备与班次。若其中 L03 在质检时发现 20 件外观不良报废，则 L03 的合格数量为 940，报废 20 作为独立数量调整事件记录，父批次与其余子批次数量不变。这样，当客户追溯时，可以精确定位到 L03 对应的机台、班次和原料批号。
七、学习建议
本课程不是纯理论课，每一章都会尽量落到可执行的规则、可填写的表单或可验证的判断依据上。建议按以下方式学习：
- 先通读本章，建立“拆分合并管结构、WIP流转管状态”的整体印象。
- 进入建模层时，动手画出自己所在业务的批次对象字段和状态迁移图，与课程示例对照。
- 进入规则层时，把课程给出的触发条件和准入条件，替换成自己行业的真实参数，形成一版规则草案。
- 进入执行层和对账层时，重点关注事务边界和异常处理，这两处是项目最容易出问题的地方。
- 每学完一个模块，回到本章的学习地图，确认自己处在哪一层、上下游是什么。
批次拆分合并与WIP流转工程，本质上是在为制造现场建立一套批次级的“户籍制度”：每个批次从哪里来、到哪里去、由谁加工、数量如何变化，都有据可查。把这套制度设计清楚，MES的追溯、APS的排程、成本系统的归集才有可靠的数据底座。接下来，我们将从批次对象模型开始，逐步把这套制度拆解成可落地的设计与实现。