生产执行中心 MES 实施方案

一、现状分析

已有能力

• SCSAI 客户端: 双写模式（本地优先+异步PLM），已验证 QP_JG_PRODUCE_TASK 读写
• 质量体系: NCR/CAPA/SPC/检验闭环已实现，quality-inspection.js 可直接对接
• 库存体系: inventory.js 有 SCSAI 库存主数据+出入库事务
• 变更管理: ECR/ECO/ECN 全生命周期
• 数字员工: 8 个生产相关员工已定义（YAML），但未接入真实业务
• 事件总线: event-bus.js 支持事件触发+订阅
• LLM 大脑: llm-brain.js 支持任务分解

当前问题

• 工单只是"一张表"，没有工序、没有 BOM 展开、没有排产
• 报工是整单报一个数，不是工序级
• 设备是 5 条硬编码种子数据
• 前端是静态展示，没有实时数据

二、MES 最小可用集（MVP）

核心原则

1. 工序驱动 — 一个工单 = 多个工序，每个工序独立报工
2. BOM 展开 — 创建工单时自动展开物料需求
3. 设备绑定 — 工序绑定设备，设备状态影响排产
4. 质量内嵌 — 工序间检验，不合格品自动触发 NCR
5. 异常联动 — 设备故障/质量异常自动通知数字员工

数据模型（新增表）

prod_operations          -- 工序（工单拆分为工序）
  id, work_order_id, operation_name, sequence, 
  work_center, equipment_id, planned_time, actual_time,
  status (pending/in_progress/completed/skipped),
  operator, standard_qty_per_hour

prod_material_requirements -- 物料需求（BOM展开）
  id, work_order_id, part_id, part_name, required_qty,
  issued_qty, unit, status (pending/partial/issued/short)

prod_operation_reports   -- 工序级报工（替代原来的整单报工）
  id, operation_id, work_order_id, operator,
  complete_qty, reject_qty, scrap_qty, work_hours,
  defect_code, note, created_at

prod_quality_checks      -- 工序间质量检验
  id, operation_id, work_order_id, check_type,
  characteristic, spec_min, spec_max, measured_value,
  result (pass/fail), ncr_id, inspector, created_at

prod_downtime_records    -- 设备停机记录
  id, equipment_id, start_time, end_time, duration_min,
  reason_type (breakdown/maintenance/changeover/idle),
  reason_desc, work_order_id

prod_shifts              -- 班次
  id, shift_name, start_time, end_time, date

API 端点（新增/改造）

| 端点 | 方法 | 功能 |

|------|------|------|

| POST /work-orders | 改造 | 创建工单时自动展开 BOM + 生成工序 |

| GET /work-orders/:id/operations | 新增 | 查工单的工序列表 |

| POST /operations/:id/start | 新增 | 开始工序（绑定操作工+设备） |

| POST /operations/:id/report | 新增 | 工序级报工 |

| POST /operations/:id/complete | 新增 | 完工（触发下道工序或关闭工单） |

| POST /operations/:id/quality-check | 新增 | 工序间质量检验 |

| GET /material-requirements/:workOrderId | 新增 | 查工单物料需求 |

| POST /material-requirements/:id/issue | 新增 | 发料 |

| GET /equipment/:id/status | 新增 | 设备实时状态 |

| POST /equipment/:id/downtime | 新增 | 记录停机 |

| GET /schedule | 新增 | 排产视图（按日期/产线） |

| POST /schedule/dispatch | 新增 | 派工（分配工序到设备+操作工） |

| GET /dashboard/realtime | 新增 | 实时看板数据 |

工单生命周期

Created → Planned → Released → In Progress → Completed → Closed
                ↓              ↓               ↓
           BOM检查         工序开始         质量检验
           物料齐套         设备绑定         NCR触发
                           报工累计         完工入库

工序生命周期

Pending → Ready → In Progress → Completed → [Quality Check] → Passed/Failed
                                              ↓
                                         NCR → Rework/Scrap

数字员工联动

| 事件 | 触发 | 动作 |

|------|------|------|

| 设备故障 | downtime 记录 | DS-EQUIP-001 通知维修 |

| 工序不合格 | quality_check fail | DS-QUAL-001 创建 NCR |

| 物料短缺 | material requirement short | DS-KITTER-001 补料 |

| 工单超期 | schedule 过期 | DS-PROD-001 告警 |

| 产量达标 | operation completed | DS-LINELEADER-001 统计 |

三、实施步骤

Phase 1: 数据模型 + 工序引擎（本次实施）

• 建表：operations/material_requirements/operation_reports/quality_checks/downtime_records
• 实现工序 CRUD + 生命周期状态机
• 实现 BOM 展开（从 Part BOM 自动算物料需求）
• 实现工序级报工
• 前端改造：工单详情展示工序列表+报工

Phase 2: 排产 + 物料 + 设备（后续）

• 有限产能排产算法
• 物料齐套检查+发料
• 设备 OEE 计算
• 班次管理

Phase 3: 实时 + 智能（后续）

• WebSocket 实时推送
• 数字员工自动调度
• AI 排产优化
• SPC 实时监控

四、验证标准

端到端跑通一个完整场景：

1. 创建工单 → 自动展开 BOM → 生成 3 道工序
2. 派工 → 操作工开始第 1 道工序
3. 报工 → 完成 80% → 触发工序间检验
4. 检验不合格 → 自动创建 NCR → 触发数字员工
5. 返工完成 → 第 2 道工序开始
6. 全部工序完成 → 工单关闭 → 统计更新
7. 实时看板显示进度