熱軋不銹鋼管批量計劃在至德鋼業(yè)生產(chǎn)車間中也被稱為熱軋不銹鋼管生產(chǎn)計劃與調(diào)度，今天我們首先介紹熱軋不銹鋼管批量計劃問題，然后以熱軋不銹鋼管為例詳細描述熱軋批量計劃，最后綜述不銹鋼無縫管批量計劃的研究現(xiàn)狀，歸納并分析其主要的研究成果。生產(chǎn)計劃是為實現(xiàn)生產(chǎn)目標而制定的系列的預測和決策活動，其關(guān)鍵任務是確定企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品和所需的原料資源。生產(chǎn)調(diào)度是指在特定時間段內(nèi)，分配可用的生產(chǎn)資源并對加工任務進行排序，以達到特定生產(chǎn)指標的目的。前者的重點是資源的需求和生產(chǎn)計劃的粗分配，后者更側(cè)重于作業(yè)的具體安排和資源的詳細分配。生產(chǎn)調(diào)度問題是一類經(jīng)典的組合優(yōu)化問題，大多具有操作難的復雜性，相關(guān)研究能夠在學術(shù)上豐富和完菩組合優(yōu)化理論與算法的研究。同時，生產(chǎn)調(diào)度具有很強的工程背景，是現(xiàn)代制造系統(tǒng)一一如制造執(zhí)行系統(tǒng)、高級計劃與排程等的重要決策問題，它在空間上將生產(chǎn)計劃細化到每個工件和單臺機器，在時間上根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏精確到分鐘調(diào)度甚至秒調(diào)度，能夠直接用于指導生產(chǎn)過程，并及時響應生產(chǎn)中的動態(tài)變化，在實踐上對于生產(chǎn)管理過程優(yōu)化具有重要的指導意義，有利于提高設備利用率、降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)能耗等，進而增強企業(yè)的競爭優(yōu)勢。

  熱軋不銹鋼管生產(chǎn)是高溫、高速，連續(xù)作業(yè)和間歇作業(yè)并存的軋制加工，其生產(chǎn)具有較高的工藝復雜性和加工連續(xù)性要求，是軋鋼廠的核心工藝，需要不同機械設備協(xié)同參與，決定著軋鋼廠的整體生產(chǎn)節(jié)奏。此外，熱軋銜接著煉鋼連鑄與冷軋工序，其亦是整條鋼鐵供應鏈中的重要一環(huán)，影響著上下游生產(chǎn)。熱軋批量計劃作為軋鋼廠生產(chǎn)管理的最主要內(nèi)容，是鋼鐵企業(yè)針對熱軋生產(chǎn)制定生產(chǎn)管理優(yōu)化方案的過程，即根據(jù)熱軋工序中相應的生產(chǎn)約束、生產(chǎn)能力以及用戶合同需求，對生產(chǎn)訂單或鋼坯進行組合、排序，從而為生產(chǎn)執(zhí)行提供有效的指導，熱軋不銹鋼管批量計劃流程如圖所示。由于熱軋不銹鋼管批量計劃問題是鋼鐵生產(chǎn)管理的主要內(nèi)容，它對鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率、經(jīng)濟效益、產(chǎn)品質(zhì)量以及訂單交付等均具有重要影響，所以持續(xù)受到研究者的關(guān)注。熱軋批量計劃的優(yōu)劣對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)效率、設備利用、產(chǎn)品質(zhì)量及能源消耗有重要影響，是鋼鐵生產(chǎn)管理領域的熱點和難點研究問題，有效的熱軋生產(chǎn)調(diào)度方法和技術(shù)己成為維持高性能鋼鐵制造系統(tǒng)的必要條件，研究它的優(yōu)化對提高生產(chǎn)管理水平和不銹鋼管廠效益具有重要價值和意義。

   目前市場上的熱軋鋼材品種繁多，加工不同品類的產(chǎn)品需要不同的生產(chǎn)工藝，這也使得熱軋批量計劃具有較多的研究對象和角度，下面以熱軋圓鋼為例詳細描述熱軋批量計劃問題，

   圓鋼是一種重要的熱軋鋼材，它常常作為原料鋼坯用于不銹鋼管的軋制，這里以圓鋼為例，詳細介紹熱軋批量計劃問題。

   圓鋼生產(chǎn)企業(yè)在接收到合同訂單之后，生產(chǎn)部門首先依據(jù)執(zhí)行標準文件獲得鋼種的密度，然后再根據(jù)直徑、長度和訂貨量（噸），計算得出每種直徑、鋼種和長度圓鋼的生產(chǎn)支數(shù)，以便于后期的鋸切、精整與包裝入庫。圓鋼的熱軋批量計劃不僅要根據(jù)合同訂貨規(guī)格的差異性，從待排產(chǎn)鋼坯集合中合理地選擇鋼坯來滿足軋制需求，還要盡量減少軋制鋼坯鋸切為成品圓鋼時產(chǎn)生的余料浪費。此外，在制定批量計劃時還需考慮圓鋼軋制的工藝約束，對排入同一分組的鋼坯進行排序，降低相鄰鋼坯間鋼種、規(guī)格、長度、硬度和表面等級等參數(shù)上的跳躍差異性，最終將選定的鋼坯進行批量組合，每組鋼坯成為一個軋制單元。根據(jù)圓鋼的軋制規(guī)程，每個軋制單元內(nèi)的所有鋼坯必須使用同一套孔型系統(tǒng)連續(xù)不間斷軋制，最終得到的成品圓鋼直徑相同，但長度可能各異。

   由上述分析可知，鋼坯與圓鋼之間是一對多的關(guān)系，即鋼坯經(jīng)過軋制之后得到一支長料，而后根據(jù)生產(chǎn)計劃將長料切割為指定長度的成品圓鋼，鋼坯與圓鋼間的對應關(guān)系如圖所示。根據(jù)執(zhí)行標準文件和成材率可計算得出鋼坯軋制成直徑為的圓鋼的最大長度，以下采用兩種不同切割方式：

   因此，根據(jù)圓鋼的軋制特征，在編制批量計劃時需要充分考慮以下因素：

  1. 鋼坯的選擇、組批和排序應以訂單需求為導向進行，盡量使圓鋼在軋制和切割時產(chǎn)生的余料浪費最?。?/span>

  2. 軋制單元排入同規(guī)格的鋼坯越多越好，即在軋輥的使用壽命內(nèi)最大化軋制單元長度，提高軋輥利用率，減少換輥頻數(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本：

  3. 圓鋼軋制需嚴格遵守軋制規(guī)程，軋制單元內(nèi)的鋼坯序列必須按規(guī)則集中裝爐，鋼坯的裝爐順序和軋制順序需保持一致，并盡量使軋制單元內(nèi)相鄰鋼坯間的屬性差異最小。

   綜上所述，圓鋼的熱軋批量計劃問題可以概述為：有米支目標圓鋼和力支待排產(chǎn)鋼坯，圓鋼和鋼坯的鋼種、規(guī)格、長度、硬度、表面等級和支數(shù)等參數(shù)均己知，在連軋機的總軋制能力和每個軋制單元的生產(chǎn)能力一定的前提下，根據(jù)客戶要求和工藝規(guī)程來選擇和確定每個軋制單元內(nèi)的鋼坯序列，使得鋼坯軋制余料以及軋制單元內(nèi)相鄰鋼坯的屬性（鋼種、規(guī)格、長度、硬度和表面等級）。