3. 对象模型设计基础
在制造运营系统中，流程模型回答的是“事情按什么顺序发生”，而对象模型回答的是“事情作用在什么上、这些事物之间是什么关系”。如果只画流程不建对象模型，系统很容易退化成“表单驱动”：工单、物料、设备、人员都只是字段，一旦业务规则变化，就要在流程里到处打补丁。对象模型的价值，是把制造现场中稳定存在的业务实体及其关系先固化下来，让流程成为对象状态迁移的驱动者，而不是数据的搬运工。
对象、类、属性与标识
对象是制造运营中可被独立识别和管理的业务实体，例如一张具体的工单 WO-20240513-001、一台具体的设备 CNC-07、一批具体的物料 LOT-2405A。类是对具有相同特征和行为的对象的抽象，例如“工单类”“设备类”“物料批次类”。属性描述对象的状态与特征，如工单的计划数量、已完工数量、状态、计划开始时间；设备的能力等级、当前状态、所属产线。标识是区分同类对象的关键，制造场景中常用业务编码加版本或批次号，例如工单号、设备编号、物料批次号加序列号。
设计属性时要区分三类：一是标识属性，用于唯一识别；二是状态属性，用于驱动流程判断，如工单状态（已创建、已下达、生产中、已完工、已关闭）；三是业务属性，用于记录业务事实，如实际数量、报废数量、实际开始时间。状态属性尤其重要，因为它直接决定流程模型中的分支条件。例如“工单是否可开工”不应写成流程里的硬编码判断，而应表达为“工单状态为已下达且物料齐套”这一对象约束。
关系、继承与聚合
对象之间不是孤立的。制造运营中最常见的关系包括：关联关系，如工单与物料之间存在“消耗”关联；聚合关系，如产线由多台设备组成，设备可以独立存在，产线是聚合根；组合关系，如工单与工单工序，工序不能脱离工单独立存在；继承关系，如“装配工单”和“返修工单”都继承自“工单”基类，共享工单号、状态、数量等通用属性，但各自扩展特殊属性。
继承用于表达“是一种”的语义，聚合用于表达“包含但可独立”的语义，组合用于表达“包含且同生命周期”的语义。三者混用是对象模型设计中最常见的错误。例如把“设备”作为“产线”的组合，会导致设备调拨后历史数据断裂；把“工单工序”作为聚合，会导致工单关闭后工序仍可独立存在，破坏业务一致性。
对象模型与流程模型的关系
对象模型与流程模型是“静态结构”与“动态行为”的配合关系。流程模型中的每个活动，本质上都是对某个对象执行操作或改变其状态。例如“下达工单”是把工单状态从“已创建”改为“已下达”；“报工”是增加工单的已完工数量并写入报工记录；“质检判定”是改变物料批次的质量状态。因此，对象模型中的状态机是流程分支的判断依据，流程模型中的活动是对象状态迁移的触发条件。
实践中建议先识别对象及其状态，再画流程。以工单为例，先定义状态集合：已创建、已下达、生产中、已完工、已关闭，并明确每个状态的进入条件和退出条件。然后流程模型只需表达“谁在什么条件下触发状态迁移”。这样当业务规则变化时，只需调整状态迁移条件，而不必重画整条流程。反过来，如果先画流程再补对象，往往会出现同一对象在不同流程中状态定义不一致的问题。
建模语言与工具选择
对象模型的主流表达方式是 UML 类图，它天然支持类、属性、操作、继承、聚合、组合和关联的表达。对于制造运营场景，类图适合表达对象结构，状态图适合表达单个对象的状态迁移，序列图适合表达跨对象的消息交互。三者配合使用，可以覆盖从静态结构到动态行为的完整描述。
工具选择上，轻量级团队可用 draw.io 或 PlantUML 快速表达类图与状态图，前者适合评审沟通，后者适合版本化管理。中大型项目若需要与代码或模型驱动开发衔接，可考虑 Enterprise Architect、MagicDraw 等支持 UML 全模型的工具。若采用领域驱动设计，则可用事件风暴加聚合根识别的方式先梳理对象边界，再落到类图。无论选哪种工具，关键判断标准是：能否清晰表达继承、聚合、组合和关联的语义差异，能否与流程模型共用同一套对象标识和状态定义。
一个可参考的对象模型片段
以下以工单为核心，给出一个简化的对象模型片段，用于说明属性与关系的组织方式。示例中的字段和取值均为教学假设，实际项目应按业务确认。
类：工单
标识：工单号（唯一）
属性：状态、计划数量、已完工数量、计划开始、计划结束
状态集合：已创建 → 已下达 → 生产中 → 已完工 → 已关闭
关系：
组合 1..* 工单工序
关联 0..* 物料批次（消耗）
关联 0..1 产线（执行）
类：工单工序
标识：工单号 + 工序号
属性：工作中心、标准工时、实际工时、状态
关系：关联 0..1 设备（占用）
类：物料批次
标识：批次号
属性：物料编码、可用数量、质量状态
关系：关联 0..* 工单（被消耗）
类：产线
标识：产线编码
属性：节拍、所属车间
关系：聚合 1..* 设备
类：设备
标识：设备编号
属性：能力等级、当前状态、所属产线
关系：关联 0..* 工作中心（可被分配）这个片段中，工单与工单工序是组合关系，工序随工单关闭而结束；产线与设备是聚合关系，设备可调拨且保留历史；工单与物料批次是关联关系，一张工单可消耗多个批次，一个批次也可被多张工单消耗。把这些关系定清楚，流程模型中的“领料”“报工”“质检”等活动才有稳定的数据基础。