摘要：针对印染过程中的主要耗水环节——染布清洗，运用过程优化思想，构建基于水资源消耗量最优的染布订单排序模型，并开发了基于动态生产的印染企业订单排序软件系统，在此基础上以某印染企业为对象进行了应用研究．结果表明：运用该系统对印染企业订单进行优化排序以后，在不对工艺和设备进行大量投资改造的情况下，印染企业可以在现有基础上节水20％一40％．
1引言
印染行业是我国主要工业行业之一，也是主要的水资源消耗和水污染物排放行业．据统计，印染行业每生产1 kg产品需要消耗0．2 0．5 ITl3的水，其废水排放昔约占我国工业废水排放总量的35％．同时，印染废水成分复杂，末端处理难度大且处理成本很高[1-2】．因此，研究印染行业节水减排技术对于实现印染行业可持续发展具有十分重要的意义．然而，目前印染行业还主要是通过废水处理实现达标排放，其处理成本高且效果不明显，虽然也有一些印染行业清洁生产技术方面的报道，但基本上都集中在环保型染料和助剂开发，节水设备和工艺改进等方面[3-5】．
印染过程中废水排放量最大的环节是染布清洗过程，即更换染色品种时需要清洗机器，清洗的废水中染料含量很高，是主要的污染物之一．染布清洗废水一般与染色工艺有关，可改变性很小．但通过有效的订单排序则可减少废水产生量，即同一色系订单由浅到深安排生产，只需要排空并清洗染缸，不需要对整条生产线进行清洗，从而每次减少机器清洗的废水．因此，如果能够在不影响交货的前提下，将同色系的待染布料从浅到深安排在一条生产线上生产，或将不同时间接到的同色订单安排在一起生产，就可以直接减少机器清洗次数及时问，提高生产效率．同时还可以减少机器清洗废水总量以及报废的剩余染料量，减少后续污水处理负荷．
基于上述分析，本文从过程优化的角度出发【p71，针对印染企业过程优化中制约环境效益的一个主要因素——更换染色品种环节，提出了基于水资源节约的印染企业生产订单排序模型，在此基础上开发了基于动态优化算法的印染企业订单排序软件系统，并在某印染企业进行了应用研究．采用该方法可以在不对工艺和设备进行大量投资改造的情况下，至少节水20％一一40％；而且订单排序优化对大多数订单型印染企业具有普适性，有利于推广和普及．
订单排序优化模型
2．1问题描述及基本假设
考虑—个有多条并行长车生产线的订单型印染企业，多个分属不同色系的订单在单条生产线上的染布清洗过程涉及如下模式(如图1)：
1)对于同种颜色的订单可以连续生产，中间不需要对生产线进行清洗；
2)对于不同颜色的订单生产又分两种情况：
A．订单属于同种色系，如果按照布料颜色由浅到深的顺序进行生产时，中间只需要对生产线进行简单的清洗；如果按照布料颜色由深到浅的顺序进行生产时，中间需要对生产线进行全面清洗．
B．属于不同色系的订单进行生产时，中间需要对生产线进行全面清洗．其订单生产的排序优化问题是一类重要的组合最优化问题，它包括如下优化决策：1)将订单分配到生产线；2)将分配到同一生产线的订单排序．
本文主要研究在满足订单的种类、相应数量和交货期的情况下，以所有生产线上的清洗时间最短(意味着洗清次数最少、水资源消耗量最少且废水产生量最少)为目标，对企业的订单生产进行整体优化．为简化问题，作如下假设：
1)多个色系批昔生产的印染企业的生产模式为订单驱动模式；
2)模型参数全都能被确定；
3)一个订单限定一个批量，且不能被分解；
4)一旦一个订单正在加工中，它就不能中断和被重新安排；
5)每个订单在任何一条生产线上均能生产；
6)生产线不需要准备时间、处理时间；
7)生产线生产不同颜色的布料时需要建立清洗时间；
8)所有同种清洗过程(简单清洗或全面清洗)所需时间一样．
2．2订单属性
订单的属性包括颜色属性和产品属性
O=(D，E)，式中D为订单的颜色属性，E为订单的产品属性．订单的颜色属性用以下两元组来定义：D=(z，可)，
式中z表示订单所属的色系，z为1一lo的整数；Y表示订单在所属色系中的深浅程度，用1—30的整数表示：Y越小，则说明其在该色系中的颜色越浅．
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