2. 多工厂运营对象建模

多工厂订单分配与协同排产之所以比单厂排产困难，根本原因不在于算法，而在于对象没有建模清楚。当工厂、产线、工序、物料、订单、库存、运输这些对象各自散落在 ERP、MES、WMS、TMS 和 Excel 中，且字段口径不一致时，任何分配规则都会在数据层面失效。本节的任务是把这些运营对象抽象成一套可计算的主数据结构，并把约束条件显式表达出来。

一、主数据对象的分层结构

多工厂运营对象可以按“资源—能力—需求—流动”四层组织。资源层描述“有什么”，包括工厂、车间、产线、设备；能力层描述“能做什么、做多快、做多少”，包括工序、工艺路线、标准工时、换型时间、产能上限；需求层描述“要做什么”，包括订单、订单行、交期、优先级；流动层描述“怎么连起来”，包括物料、BOM、库存、运输线路与时效。四层之间通过外键关系连接，形成一张可查询、可校验的对象网络。

以工厂对象为例，最小可用字段集应包括：工厂编码、工厂名称、地理位置（经纬度，用于运输距离计算）、可用日历（工作日、班次、节假日）、所属组织、是否可接单、产能等级。产线对象则需挂接在工厂之下，字段包括产线编码、所属工厂、产线类型（如SMT、组装、注塑）、日可用工时、并行工位数、可执行的工序集合。工序对象是能力层的核心，字段包括工序编码、工序名称、适用产线类型、标准工时（分钟/件）、准备时间、良率、是否可外协。

二、订单、库存与运输的结构化表达

订单对象需要区分订单头与订单行。订单头承载客户、下单时间、整体优先级、允不允许拆单；订单行承载物料编码、数量、需求交期、可接受的最早/最晚到货窗口。多工厂场景下，订单行还必须增加“可分配工厂集合”字段，用于表达客户指定、认证限制或区域限制。

库存对象要区分位置与状态。位置包括工厂原料库、线边库、成品库、在途库存、第三方仓；状态包括可用、锁定、质检中、不良品。只有“可用”状态的库存才能参与分配计算。运输对象则建模为“起点—终点—运输方式—时效—成本—批量约束”的线路记录，例如：

线路ID: L-001
起点: 工厂A(华东)
终点: 客户C(华南)
运输方式: 公路整车
时效: 2天
成本: 3.2元/件
最小起运量: 500件

这些字段一旦结构化，订单分配就可以转化为“在满足交期、产能、物料、运输约束的前提下，最小化总成本”的约束满足问题。

三、约束条件的分类与表达

约束条件可分为硬约束与软约束。硬约束不可违反，包括：产能上限、工序先后顺序、物料齐套、交期不可晚于客户最晚到货窗口、认证工厂限制。软约束可以权衡，包括：运输成本最低、换型次数最少、工厂负荷均衡、优先使用自有产能而非外协。

在结构化表达中，硬约束通常写成等式或不等式，例如某产线某日产能约束：

sum(订单行i在产线j第d天的加工时间) ≤ 产线j第d天可用工时

软约束则写成目标函数中的惩罚项或权重项。例如换型惩罚：若同一产线连续生产不同物料，则增加换型时间与成本。这样，分配引擎在求解时就能自动在“交期优先”与“成本优先”之间做权衡。

四、对象关系与约束传导的可视化

下图展示了多工厂运营对象之间的核心关系：订单行如何通过物料与BOM关联到工序，工序如何绑定到产线，产线归属于工厂，库存与运输又如何作为约束参与分配判断。图中同时标注了硬约束与软约束的作用位置，便于理解约束是如何在对象之间传导的。

五、建模落地时的关键检查点

在实际项目中，对象建模最容易出问题的地方不是字段不够，而是字段口径不统一。例如，A工厂的“日可用工时”按8小时计，B工厂按两班16小时计，但字段名都叫“日产能”，分配引擎就会误判。因此，建模完成后必须做三项校验：第一，所有时间单位统一为分钟；第二，所有数量单位统一为最小计量单位；第三，所有工厂日历必须覆盖排产周期内的每一天，缺失日期按不可用处理。

另一个常见问题是约束的优先级没有显式声明。建议在模型配置中为每条约束标注类型（硬/软）和权重。硬约束违反时直接判定方案不可行；软约束违反时计入惩罚分。这样，当交期与成本冲突时，系统能按预设策略给出可解释的结果，而不是随机选择一个方案。