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物料与批次追溯:Genealogy怎么建才不断链
物料与批次追溯:Genealogy怎么建才不断链

【摘要】

追溯这件事,客户在合同里写的是一句话——"能从成品查到原材料"。真正落地时,这句话背后是十几层加工、两三次拆合批、若干次换载具、还有一堆离线设备的手工记录。

断链几乎不是技术问题,是建模问题:大多数项目的追溯表在需求阶段就被设计成了一张宽表(批号、父批号、工单号),上线三个月后遇到第一次拆批,链就断了,而且断得无声无息——查的时候才发现少了三层。

这篇讲断链的四个源头、父子关系表该长什么样、片级和批级怎么选、以及唯一一个能自动抓到断链的校验方法。

【核心要点】

  • 追溯用节点+边建模,不用宽表;一条关系一行,关系类型必须显式记录
  • 断链四个源头:拆合批未建父子、换载具不记片、返工当新批、离线站补录缺失
  • 片级追溯比批级贵一个量级,但 300mm 前段没有选择余地;200mm 和后段可以批级 + 载具级
  • 数量守恒校验是唯一能自动发现断链的手段,日跑一次,出断链清单交数据治理岗
  • 十层递归不要在主库实时查,做闭包表预计算或异步导出
  • 保留期按行业定:消费类 2 年,车规 5 年,医疗 10 年

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一、断链的四个源头

上线后追溯查不通,九成落在这四类:

断链源头 现场怎么发生的 检测信号
拆合批未建父子操作员在 MES 手动拆批,新批号生成了,但没人录父批;合批只留主批号,被合掉的批"消失"良率 >100% 或 <0;同批数量前后不一致
换载具不记片片从 A 号 FOUP 倒到 B 号 FOUP,系统只更新了载具字段,没留事件同一个 Wafer ID 出现在两条不同批的链上
返工/重跑当新批Rework 建新批,原批与新批之间没有关系反查层数明显偏少,通常少于 5 层
离线站补录缺失量测机、手工装配站、外协工序靠纸质单据,晚一天录或干脆不录某批在两工序之间"跳跃",中间无记录

四类里最致命的是第一类。因为拆合批是结构性的,一旦父子关系缺失,后面所有层都挂不上,而现场往往三个月才盘点一次追溯完整性。

处置办法不复杂:把拆批、合批、返工、换载具做成系统的标准事务,操作员不能"自己填个新批号",只能走系统动作。系统事务天然带父子关系,人手工填的表单不会。

二、数据模型:一条关系一行

最小可用的关系表就这些字段:

字段 说明
child_lot子批(下游批号)
parent_lot父批(上游批号,合批时多行)
relation_typesplit / merge / rework / recassette / consume
op_no + step发生关系的工序
equipment_id发生关系的设备(拆批在哪个站做的)
event_time事件时间(不是录入时间,两个都要存)
qty_in / qty_out数量(片数或批数,口径固定一个)
operator操作人 / 系统账号

两个容易漏的点:一是 event_time 和录入时间必须都存,补录数据的可信度全靠这两个时间差来判断;二是 relation_type 不能省,没有类型就只能靠猜,而拆批和换载具在链上的语义完全不同——前者改变批的边界,后者不改变。

再建一张闭包表 lot_path(ancestor, descendant, depth),写关系时同步维护。查询"这批成品用了哪些原材料"就变成一次索引扫描,深度十层也不慢。

三、片级还是批级:先算清代价

维度 批级 片级
存储量1 行 / 事件25 行 / 事件(300mm 单批 25 片)
客诉定位只能定到批 → 整批报废定到片,可能只废 3 片
良率分析无法做 wafer map 空间关联可做 spatial pattern 与机台/腔体关联
适合200mm、后段封装、辅料包材300mm 前段、先进封装、车规

选型不看技术偏好,看一片错杀的成本。300mm 前段一批报废的代价,通常几天就抵掉片级追溯多出来的存储和开发成本;反过来,辅料和包材做到片级纯属浪费。

一个折中做法:主线片级、辅料批级。片级只管 Wafer ID → die 坐标 → 成品批这一段,辅料(光刻胶、化学品)按批次和开封时间挂到工序上,不追到每片。

四、数量守恒:唯一能自动发现断链的校验

断链本身不会报错,系统只会安静地少一条记录。能让它自己暴露的,只有一个约束:

Σ qty_out(child) = qty_in(parent)   (对每个 relation 事件)

差异不为零就是断链或错录。每天凌晨跑一次全链校验,输出三张清单:数量不守恒的批、反查层数少于 5 层的成品批、event_time 与录入时间差超 24 小时的事件。

这三张清单不要发给产线,发给数据治理岗或 MES 管理员。发给产线的结果是所有人都说"不是我录的",然后清单没人看。治理岗的 KPI 是每周清单条数下降,这个指标比"追溯功能已上线"有意义的得多。

五、查询性能与保留策略

反查十层,MySQL 5.7 上用手写递归或应用层循环,几千批就会超时。三种做法按成本排序:

  1. 闭包表预计算(首选):写时维护路径,读时一次查询;
  2. 异步导出:客诉追溯是低频高价值场景,允许等 30 秒,做成任务队列 + 报告下载;
  3. 列存/数仓:追溯数据量到亿级后,主库只留近 6 个月,历史进数仓。

保留期别照抄模板,按行业定:消费电子 2 年、车规 5 年、医疗 10 年。保留策略要在设计阶段写进合同,事后扩容的代价是重做归档。

六、可复用点

  1. 节点+边建模,一条关系一行;relation_type、event_time、录入时间三件套不能省。
  2. 拆批/合批/返工/换载具做成系统标准事务,禁止人工填新批号。
  3. 主线片级、辅料批级;选型看一片错杀的成本,不看技术偏好。
  4. 数量守恒校验日跑,清单交数据治理岗,KPI 是清单条数下降。
  5. 闭包表预计算路径,实时递归查询不上主库。
  6. 保留期按行业定并写进合同,别等客诉来了才扩容。

下一篇是卷3 最后一篇:报表与看板——先定指标口径,再写一行代码。CIM 项目最终被评价好坏的场合,往往就是一块屏。

判断口诀:追溯链不会因为你画了图就连上,只会因为你每一步都记了一行关系才连上。

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