摘要：針對印染過程中的主要耗水環節——染布清洗，運用過程優化思想，構建基于水資源消耗量最優的染布訂單排序模型，并開發了基于動態生產的印染企業訂單排序軟件系統，在此基礎上以某印染企業為對象進行了應用研究．結果表明：運用該系統對印染企業訂單進行優化排序以后，在不對工藝和設備進行大量投資改造的情況下，印染企業可以在現有基礎上節水20％一40％．
1引言
印染行業是我國主要工業行業之一，也是主要的水資源消耗和水污染物排放行業．據統計，印染行業每生產1 kg產品需要消耗0．2 0．5 ITl3的水，其廢水排放昔約占我國工業廢水排放總量的35％．同時，印染廢水成分復雜，末端處理難度大且處理成本很高[1-2】．因此，研究印染行業節水減排技術對于實現印染行業可持續發展具有十分重要的意義．然而，目前印染行業還主要是通過廢水處理實現達標排放，其處理成本高且效果不明顯，雖然也有一些印染行業清潔生產技術方面的報道，但基本上都集中在環保型染料和助劑開發，節水設備和工藝改進等方面[3-5】．
印染過程中廢水排放量最大的環節是染布清洗過程，即更換染色品種時需要清洗機器，清洗的廢水中染料含量很高，是主要的污染物之一．染布清洗廢水一般與染色工藝有關，可改變性很小．但通過有效的訂單排序則可減少廢水產生量，即同一色系訂單由淺到深安排生產，只需要排空并清洗染缸，不需要對整條生產線進行清洗，從而每次減少機器清洗的廢水．因此，如果能夠在不影響交貨的前提下，將同色系的待染布料從淺到深安排在一條生產線上生產，或將不同時間接到的同色訂單安排在一起生產，就可以直接減少機器清洗次數及時問，提高生產效率．同時還可以減少機器清洗廢水總量以及報廢的剩余染料量，減少后續污水處理負荷．
基于上述分析，本文從過程優化的角度出發【p71，針對印染企業過程優化中制約環境效益的一個主要因素——更換染色品種環節，提出了基于水資源節約的印染企業生產訂單排序模型，在此基礎上開發了基于動態優化算法的印染企業訂單排序軟件系統，并在某印染企業進行了應用研究．采用該方法可以在不對工藝和設備進行大量投資改造的情況下，至少節水20％一一40％；而且訂單排序優化對大多數訂單型印染企業具有普適性，有利于推廣和普及．
訂單排序優化模型
2．1問題描述及基本假設
考慮—個有多條并行長車生產線的訂單型印染企業，多個分屬不同色系的訂單在單條生產線上的染布清洗過程涉及如下模式(如圖1)：
1)對于同種顏色的訂單可以連續生產，中間不需要對生產線進行清洗；
2)對于不同顏色的訂單生產又分兩種情況：
A．訂單屬于同種色系，如果按照布料顏色由淺到深的順序進行生產時，中間只需要對生產線進行簡單的清洗；如果按照布料顏色由深到淺的順序進行生產時，中間需要對生產線進行全面清洗．
B．屬于不同色系的訂單進行生產時，中間需要對生產線進行全面清洗．其訂單生產的排序優化問題是一類重要的組合最優化問題，它包括如下優化決策：1)將訂單分配到生產線；2)將分配到同一生產線的訂單排序．
本文主要研究在滿足訂單的種類、相應數量和交貨期的情況下，以所有生產線上的清洗時間最短(意味著洗清次數最少、水資源消耗量最少且廢水產生量最少)為目標，對企業的訂單生產進行整體優化．為簡化問題，作如下假設：
1)多個色系批昔生產的印染企業的生產模式為訂單驅動模式；
2)模型參數全都能被確定；
3)一個訂單限定一個批量，且不能被分解；
4)一旦一個訂單正在加工中，它就不能中斷和被重新安排；
5)每個訂單在任何一條生產線上均能生產；
6)生產線不需要準備時間、處理時間；
7)生產線生產不同顏色的布料時需要建立清洗時間；
8)所有同種清洗過程(簡單清洗或全面清洗)所需時間一樣．
2．2訂單屬性
訂單的屬性包括顏色屬性和產品屬性
O=(D，E)，式中D為訂單的顏色屬性，E為訂單的產品屬性．訂單的顏色屬性用以下兩元組來定義：D=(z，可)，
式中z表示訂單所屬的色系，z為1一lo的整數；Y表示訂單在所屬色系中的深淺程度，用1—30的整數表示：Y越小，則說明其在該色系中的顏色越淺．
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