浙江至德鋼業(yè)有限公司不銹鋼管熱軋生產工序由熱軋機組完成，由于生產過程具有嚴格的時間、溫度和順序限制，全過程連續(xù)無等待、不可中斷，生產線平衡匹配，批量排列排序加工，因此可以把熱軋機組視為單臺加工機器，把熱軋批量視為工件，這樣，本章問題可抽象為一種考慮機器檢修的單機調度問題進行研究。單機調度問題又稱排序問題，是最常見的一類調度問題，同時也是最重要的調度問題之一。單機調度是將若干工件在一臺機器上進行加工，通過合理工件加工順序，以使目標函數得到優(yōu)化的過程。

   如前所述，考慮機器檢修計劃的無縫鋼管熱軋批量調度問題等價于一類特殊的考慮周期性機器檢修計劃并存在規(guī)格順序依賴的機器調整時間的單機調度問題。下面對問題的兩個特征（機器檢修、調整時間）和優(yōu)化目標進行描述與分析。在不銹鋼管生產中，機器調整時間依賴于相鄰批量的規(guī)格順序。根據軋制規(guī)程要求，軋制不同規(guī)格鋼管前需要為連軋和擴漲減壁定徑機組設置不同的孔型系統(tǒng)，并涉及機器參數的設置、機架數量的增減和熱工具的準備工作，在以往的技術條件下需要付出較長的停機時間和設置成本。目前浙江至德鋼業(yè)有限公司不銹鋼管廠新建生產線所引進的新熱軋機組為代表的不銹鋼管軋制技術，能夠根據生產需求實現部分機架的快速裝卸和機器參數的數控在線設置，進而使得軋制計劃周期內生產更多規(guī)格批量成為可能。熱軋機組的機器調整時間在實際生產中通常由固定和可變兩部分組成。固定部分是發(fā)生規(guī)格切換所必須付出的時間，可變部分則由相鄰批量規(guī)格跳動差決定。  

   浙江至德鋼業(yè)有限公司生產管理實際中提取并定了考慮機器檢修的無縫不銹鋼管熱軋批量調度問題，在最小化機器空閑時間和機器調整時間的目標下，建立了考慮固定機器檢修的無縫鋼管熱軋批量調度模型，基于對問題的分析設計了兩階段啟發(fā)式求解算法，首先利用排序規(guī)則生成問題的初始解，然后根據問題性質進行排序優(yōu)化搜索。數據實驗的結果表明，與求解相似問題的算法比較，本章提出的兩階段啟發(fā)式算法能有效利用問題的特征和性質，在較短的時間范圍內產生滿意的結果。

   浙江至德鋼業(yè)有限公司不銹鋼管生產的創(chuàng)新成果可以歸納成以下幾個主要方面：①通過問題分析，將問題歸結為一類考慮周期性機器檢修和工件序列相關設置成本的單機調度問題，說明了問題的特性；②通過對不同的目標進行加權處理，將多目標簡化為同一量綱的單目標優(yōu)化模型，這不僅有助于算法設計，還可以根據實際管理需求對目標權重進行調整，選擇滿意的優(yōu)化方案；③提出了最小軋機調整時間排序規(guī)則，并證明了在僅考慮機器設置時間的無縫鋼管熱軋批量調度中，使用最小軋機調整時間排序規(guī)則能夠在多項式時間內得到具有最小總機器設置時間的批量調度結果，有助于快速生成問題的初始解：④針對問題特點提出了兩種求解策略，并基于這兩種策略設計了適用于此類問題的循環(huán)求解框架，給出了框架的偽代碼，循環(huán)求解框架具有較好的可擴展性和適用性。