# 柔性排产 · 全流程模拟操作手册

> **面向**：产品演示、方案讲解、验收。  
> **场景**：康尼芜湖「多品种小批量 + 设备可移动」柔性排产（高压线束 / PDU 共线）。  
> **两种走法**：A 一键脚本（最快看全貌）｜B 逐接口操作（贴近真实系统）。  
> **现场真实单**：先跑 `python scripts/load_kangni.py`（或口令「导入完整生产路线」）替换演示 flex*，再用柔性排产；口径见 [demand-data-intake.md](./demand-data-intake.md) 附「完整生产路线」。  
> 数据口径见 [demand-data-intake.md](./demand-data-intake.md)；需求背景见 [demand-kangni-wuhu.md](./demand-kangni-wuhu.md)。

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## 第一部分 · 自然语言：一次排产到底发生了什么

用大白话把整条链讲一遍。假设计划员接到一张订单「高压线束总成 100 套，7 天后交」。

### 1）设备不再绑死产线——「设备虚拟化」
传统做法：这条活固定走「线束产线」。但芜湖的现实是压接机今天在线束区、明天被调去 PDU 区。所以系统里**每台设备是一份独立档案**，记录它「能干哪几道工序、能不能移动、移动要多久、当前在哪个区、能装哪些模具」。产线不再是固定的钢筋水泥，而是**用的时候临时拼出来的**。

### 2）同类设备汇成一个「产能池」
系统不问「哪条线」，只问「哪道工序」。所有能做压接的设备（4 台可移动压接机）汇成一个**压接能力池**；所有能焊接的（1 台激光焊接机）汇成**焊接池**。排产时从池子里**动态取设备**，谁空闲、谁装了合适模具就用谁。

### 3）为这张订单临时拼一条「虚拟产线」
系统把订单按工艺路线展开成工序序列（来料检验→下线→压接→装配→测试→包装），然后逐道工序去对应能力池取一台设备，拼出一条**虚拟产线 VL-FO-001**：
- 压接这道是瓶颈工序，从压接池挑一台负载最轻的压接机，并确认它装了适配模具（没装就算换型时间）；
- 如果这台压接机需要从别的区调过来，就把「移动耗时」插进时间轴（移动时不能生产）；
- 每道工序占用设备的一个时间槽，前道没干完后道不能开始。
排完这条虚拟产线就「拼完即用、用完即散」，设备回到池子等下一单。

### 4）产能到底有多少——「瓶颈产能法」
不再用「设备台数×理论工时×拍脑袋 70%」。系统只认最慢那道工序：
> 全厂日产能 = 瓶颈工序可用工时 ÷ 单件工时。

本场景里 PDU 的激光焊接只有 1 台（≈88 件/天），它就是天花板；而压接池 4 台并行看着能做 1920 件/天，那是虚高，没意义。**哪道最慢，产能就由它说了算。**

### 5）销售问「这批什么时候能交」——「交期承诺模拟」
系统不回答「按产能算 X 天」，而是把这张询单**试着插进当前排程**，给三个数：
- 乐观（独占资源）：最早能哪天完成；
- 预计（和在制订单抢资源）：大概率哪天完成；
- 资源缺口：要更早，得加哪台设备 / 外包哪道工序。

### 6）计划总在变——「动态重排」
- **紧急插单**：来一张 VIP 急单，冻结当前窗口重排，急单优先占瓶颈资源，其余顺延；
- **设备故障**：某台设备停机，系统**实时把它从能力池剔除**，用剩下的重排。这里有个关键区别：可移动压接机坏一台，池子还有 3 台冗余，交期几乎不受影响；但激光焊接机就 1 台，一坏 PDU 直接停摆，系统立刻报「无可用设备」，提示上备机 / 外包 / 重新议交期。

**一句话总结**：任何时刻，系统都能回答计划员那三个问题——**现在能做什么、做多少、什么时候做完**。

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## 第二部分 · 走法 A：一键脚本模拟（最快）

不用起服务、不用点页面，一条命令把上面 6 步全跑出来，全中文可读输出。

### 前置

```powershell
# 仓库根目录，已建好 .venv 并 pip install -r requirements.txt
cd <aps-agent-repo>
```

### 运行

```powershell
.venv\Scripts\python.exe scripts\flex_simulation.py
```

### 输出会分 7 段（对应上面的业务流程）

| 阶段 | 你会看到 | 怎么读 |
| --- | --- | --- |
| 阶段 0 主数据/产能池 | 区域、每个能力池的设备清单（★=瓶颈）、模具、订单 | 确认「压接池 4 台可移动 / 焊接池 1 台」这类池结构 |
| 阶段 1 初始排产 | 5 条虚拟产线，每条逐工序打印：设备·模具·换型/移动/加工耗时·时间段 | 看「★瓶颈」那行是不是占了压接/焊接设备并挂了模具 |
| 阶段 2 瓶颈产能法 | 各池日产能表 + 限制性瓶颈 | 看「限制性瓶颈=激光焊接 88 件/天」，对照台账法虚高 1920 |
| 阶段 3 三模式对比 | 正排/倒排/瓶颈锚的延迟、准时单、最晚完工 | 压力下倒排明显更差（295h/0 准时），说明模式选择有意义 |
| 阶段 4 交期承诺 | PDU 500 套的乐观/预计完工 + 缺口提示 | 看两个日期差多少，缺口指向焊接工序 |
| 阶段 5 紧急插单 | 插单前后虚拟产线数、最晚完工、急单排入时段 | 看急单是否优先占了瓶颈 |
| 阶段 6 设备故障 | 案例①压接机故障（有冗余）｜案例②焊接机故障（停摆报错） | 对比「池化韧性」与「单点瓶颈」两种结局 |

> 脚本是**内存态确定性**运行（种子固定），任何机器任何时间跑结果一致，适合反复演示。改数据后重跑即可。

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## 第三部分 · 走法 B：逐接口操作（贴近真实系统）

先起后端，再按「看主数据 → 排产 → 看产能 → 问交期」的顺序调接口；或直接打开前端右侧「柔性工作台」点选同一条链路。

### 0）起服务

```powershell
.venv\Scripts\python.exe -m uvicorn server.main:app --reload --port 8000
```

以下命令用 PowerShell 的 `Invoke-RestMethod`（另起一个终端）。

### 1）看柔性主数据与产能池（P0 只读）

```powershell
Invoke-RestMethod http://localhost:8000/api/flex/world | ConvertTo-Json -Depth 6
```

返回：`zones` 区域、`pools` 能力池（含是否瓶颈/设备清单）、`equipment` 设备、`molds` 模具、`orders` 订单、以及最近一次排产的 `virtualLines` / `workOrders` / `conflicts`。

### 2）执行一次柔性排产（P1 直通，写草稿）

```powershell
$body = @{ sortMode = "BOTTLENECK" } | ConvertTo-Json
Invoke-RestMethod -Method Post -ContentType "application/json" `
  -Uri http://localhost:8000/api/flex/schedule -Body $body
```

- `sortMode` 可选 `ASC`(正排) / `DESC`(倒排) / `BOTTLENECK`(瓶颈锚)，不传取默认瓶颈锚；
- 可加 `orderIds=@(1,2)` 只排指定订单；
- 返回摘要：`vlCount` 虚拟产线数、`woCount` 工单数、`makespan` 最晚完工、`onTimeCount` 准时单、`conflictCount` 冲突、`bottleneck` 瓶颈工序。

排完再调一次 `GET /api/flex/world` 看 `virtualLines`（每条虚拟产线的工序-设备-模具-时间）。

### 3）瓶颈产能法分析（P0 只读）

```powershell
Invoke-RestMethod http://localhost:8000/api/flex/capacity | ConvertTo-Json -Depth 5
```

返回各池 `dailyCapacity` 日产能、`workDays` 本版本工作量折合天数、`bottleneckPool` 限制性瓶颈池。

### 4）交期承诺模拟（P0 只读沙盒，不改主干）

```powershell
$body = @{ productCode = "PDU-UNIT"; quantity = 500 } | ConvertTo-Json
Invoke-RestMethod -Method Post -ContentType "application/json" `
  -Uri http://localhost:8000/api/flex/simulate-due -Body $body
```

返回 `optimisticFinish` 乐观完工、`expectedFinish` 预计完工、`bottleneck` 瓶颈提示。

### 接口速查

| 步骤 | 方法 | 端点 | 权级 |
| --- | --- | --- | --- |
| 看主数据/产能池/最新排产 | GET | `/api/flex/world` | P0 |
| 执行柔性排产 | POST | `/api/flex/schedule` | P1 |
| 瓶颈产能分析 | GET | `/api/flex/capacity` | P0 |
| 交期承诺模拟 | POST | `/api/flex/simulate-due` | P0(沙盒) |

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## 第四部分 · 走法 C：换成你的真实数据

模拟数据都在种子的 `flex*` 键里（`server/state/seed.py` 的 `_seed_flex`）。换真实数据**不用改引擎**，只需：

1. 按 [demand-data-intake.md](./demand-data-intake.md) 的 11 张表准备数据（P0 五张必填：区域 / 设备 / 工序 / 模具 / 工艺路线）；
2. 逐表替换 `_seed_flex` 里对应的 `flexZones` / `flexEquipment` / `flexOperations` / `flexMolds` / `flexRoutings` / `flexBom` / `flexMaterials` / `flexTeams` / `flexCalendar` / `flexOrders` / `flexParams`；
3. 删除 `server/data/world.json`（若存在）让种子重播，或重启后端；
4. 重跑走法 A 或 B 即可。

字段口径一致即可，编码自定；**不要**把工厂名/产品名写进引擎或意图，保持行业无关。

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## 第五部分 · 验收清单（照着勾）

- [ ] 阶段 0 能看到「压接池 4 台可移动 / 焊接池 1 台」的池结构与★瓶颈标记
- [ ] 阶段 1 每条虚拟产线工序顺序正确、压接工序挂了适配模具、可移动设备有移动耗时痕迹
- [ ] 阶段 2 限制性瓶颈=激光焊接（约 88 件/天），且明显低于压接池
- [ ] 阶段 3 倒排在压力场景下延迟明显高于正排/瓶颈锚（模式选择有意义）
- [ ] 阶段 4 交期给出乐观/预计两个日期 + 缺口指向焊接
- [ ] 阶段 5 急单优先占瓶颈、其余顺延
- [ ] 阶段 6 压接机故障影响小（池化韧性）、焊接机故障 PDU 停摆并报 NO_CAPABILITY
- [ ] `pytest tests/golden -q` 全绿（当前 48 passed）

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## 常见问题

- **必须起后端吗？** 走法 A 不用，纯内存跑；走法 B/前端需要 `uvicorn`。
- **为什么三模式有时结果一样？** 交期宽松、产能有余时三模式趋同；只有产能吃紧才分化（脚本阶段 3 / 工作台「三模式对比」会压缩交期制造压力）。
- **重排是局部还是全量？** 故障与急单当前为**全量重排**（L4）；缩池体现 L1；窗内 L2/L3 为后续切片。
- **前端在哪看？** 右侧「柔性工作台」+ 视口柔性甘特/产能池；也可继续用脚本/接口。

变更登记见 [`../CHANGELOG.md`](../CHANGELOG.md)。