3. 电子派工系统核心对象建模

电子派工系统能不能真正跑起来，关键不在界面好不好看，而在于底层对象模型是否立得住。派工的本质，是把“一批要做的事”和“一批能干这些事的人、机、位”在正确的时间窗口里匹配起来。如果工单、工序、工位、设备、人员、班组、班次、技能矩阵这八个对象没有清晰的数据结构和关系，派工就只能靠人工拍脑袋，系统顶多算个电子看板。本节把这八个对象拆开讲清楚，再说明它们之间靠什么字段互相咬合。

一、八个核心对象各自承载什么数据

工单（WorkOrder）是需求源头，代表一次生产任务。核心字段包括：工单号（唯一主键）、产品编码、计划数量、已完工数量、优先级、计划开工/完工时间、状态（待排产、已派工、生产中、暂停、完工、关闭）。工单本身不直接对应某个工位，它是一组工序的容器。

工序（Operation）是派工的最小执行单元，也是整个模型的中枢。一张工单按工艺路线拆成多道工序，每道工序有：工序号、工序名称、标准工时、准备工时、前置工序号（决定先后约束）、可选工位类型、所需技能等级、所需设备类型、数量（可分批）。派工实际派的是“工序”，不是“工单”。

工位（Workstation）是物理作业位置，如装配台、焊接位、检测台。字段有：工位编码、工位名称、所属产线/区域、工位类型、可承载设备、状态（空闲、占用、停用）。工位是“地点”，设备是“装在这个地点上的机器”，两者要分开建模，否则换设备时工位数据会被污染。

设备（Equipment）字段包括：设备编号、设备类型、型号、所在工位、状态（运行、待机、故障、保养）、当前加工能力参数（如节拍、精度等级）。设备与工位是多对一或一对一关系，一台设备同一时刻只能在一个工位。

人员（Employee）字段包括：工号、姓名、所属班组、当前班次、技能矩阵引用、当前状态（在岗、离岗、请假）、当前派工任务。人员是派工中被匹配的“能力载体”。

班组（Team）是人员的组织单元，字段有：班组编码、班组名称、班组长、成员列表、负责工位范围、负责工序类型。派工可以按人派，也可以按班组派，班组派工时由班组长二次分派到人。

班次（Shift）定义时间窗口，字段包括：班次编码（如早班A、中班B、夜班C）、开始时间、结束时间、跨天标志、所属日历。班次决定“什么时候可以派”，是派工的时间约束来源。

技能矩阵（SkillMatrix）是人员与工序能力之间的桥。典型结构是“人员 × 技能项”的二维表，每个交叉点记录等级（如0-未掌握、1-可辅助、2-独立操作、3-可带徒）和有效期。技能项通常对应工序类型或设备操作资质。

二、对象之间的关系与关键约束

这八个对象不是平铺的，而是围绕“工序”形成两条链：一条是需求链——工单拆成工序，工序约束前后顺序；另一条是资源链——工位承载设备，班组包含人员，班次限定时间，技能矩阵决定人员能否胜任某工序。派工算法要做的，就是在资源链里找到满足工序约束的组合。

几个必须写进模型的硬约束：一道工序在同一时刻只能被派给一个工位/设备/人员组合；人员在同一班次内不能同时承担两道并行工序；设备故障时，挂在该设备上的工序必须回退到待派工状态；技能等级低于工序要求的人员不能被派工，除非有“师带徒”标记允许降级派工。

三、数据结构落地时的几个关键设计

第一，工序与工位类型用“类型匹配”而非“硬编码工位号”。如果工序表里直接写死“派到W03工位”，一旦W03停用，整条工艺路线就断了。正确做法是工序只声明“需要装配类工位”，派工时再动态查可用工位列表。

第二，技能矩阵要带有效期。员工上个月通过了焊接资质，不代表这个月还有效。技能矩阵记录“获得日期”和“失效日期”，派工前先校验当前日期是否在有效期内，过期技能视为等级0。

第三，班次与人员是多对多关系。一个人可能早班在A线、中班在B线，所以人员表里存“当前班次”只是快照，真正的排班关系应单独建“人员排班表”（工号、日期、班次编码、班组编码），派工时按日期+班次查在岗人员。

第四，工单状态与工序状态要分开。工单“生产中”不代表所有工序都在生产，可能第一道工序完工、第二道待派工。工序状态独立流转：待派工→已派工→加工中→完工→质检→关闭。工单状态由工序状态汇总计算得出，而不是手工改。

四、一个可参考的建表示例

以下以关系型数据库为例，给出核心表的关键字段定义（示例，非实际项目最终结构）：

-- 工单表
WorkOrder(wo_id PK, product_code, plan_qty, done_qty,
          priority, plan_start, plan_end, status)

-- 工序表（派工最小单元）
Operation(op_id PK, wo_id FK, seq_no, op_name,
          std_hours, setup_hours, prev_op_id,
          ws_type, skill_code, skill_level, equip_type, qty)

-- 工位表
Workstation(ws_id PK, ws_code, ws_name, ws_type,
            area, status)

-- 设备表
Equipment(eq_id PK, eq_code, eq_type, model,
          ws_id FK, status, cycle_time)

-- 人员表
Employee(emp_id PK, emp_code, emp_name,
         team_id FK, status)

-- 班组表
Team(team_id PK, team_code, team_name, leader_id,
     ws_scope, op_type_scope)

-- 班次表
Shift(shift_id PK, shift_code, start_time,
      end_time, cross_day)

-- 人员排班表（人员×日期×班次）
EmpSchedule(emp_id FK, work_date, shift_id FK,
            team_id FK, PK(emp_id, work_date, shift_id))

-- 技能矩阵表
SkillMatrix(emp_id FK, skill_code, skill_level,
            valid_from, valid_to, PK(emp_id, skill_code))

建表时注意：工序表的 prev_op_id 指向同一工单内的上一道工序，形成链式约束；EmpSchedule 的主键是三元组，保证同一人同一天同一班次只有一条排班记录；SkillMatrix 的主键是“人员+技能项”，同一技能只保留一条当前有效记录，历史记录归档到另一张表。