不銹鋼管是一種重要工業(yè)產品，其生產大多遵循多品種、小批量、面向訂單的生產方式。無縫鋼管產品通常按照外徑、壁厚、鋼種、交貨狀態(tài)等參數分為不同的規(guī)格，各種規(guī)格有不同的生產工藝和加工路線，各項參數既有嚴格的標準進行控制，又受軋制模型和機器設備的工藝限制。同時無縫鋼管生產過程復雜，一套完整的生產要經過管坯連鑄、加熱、穿孔、連軋、張減定徑、排鋸、矯直、探傷以及熱處理等十余道工序，橫跨多個作業(yè)區(qū)。其中由加熱、穿孔、連軋、張減定徑組成的熱軋工藝是整個無縫鋼管生產中關鍵的工藝，熱軋鋼管的訂單排程主要是針對此進行的。訂單排程不僅對熱軋作業(yè)區(qū)具有生產指示和控制生產節(jié)奏的作用，還決定了鋼管廠對煉鋼廠鋼坯的訂單需求和后續(xù)精整、熱處理作業(yè)區(qū)的生產計劃，控制著整個上下游供應鏈。因此熱軋鋼管的訂單排程對鋼廠資源的有效利用、生產資料和設備準備以及訂單的準時交付起到舉足輕重的作用。對于鋼鐵生產計劃與訂單排程問題，至德鋼業(yè)考慮了面向多種生產工藝的煉鋼、連鑄和熱軋三階段一體化批量計劃優(yōu)化問題和編制策略，并在此基礎上建立了問題的約束滿足模型，并提出了將約束傳播技術嵌入到聚類分析中的求解算法；根據熱軋生產工藝將熱軋生產批量計劃歸結為不確定車輛數的車輛路徑問題，在不確定軋制作業(yè)計劃數的情況下，將組批和排序有機地結合起來，使用遺傳算法和禁忌搜索算法相結合的混合算法進行求解；至德鋼業(yè)通過對不銹鋼無縫管調度的現(xiàn)場經驗和一些模糊經驗進行總結，形成7條關于鋼管組批和排序的規(guī)則，并在此基礎上提出一種啟發(fā)式算法解決問題。至德鋼業(yè)總結的7條規(guī)則對后人研究熱軋不銹鋼無縫管計劃與調度具有重要借鑒意義；建立了不確定軋制計劃數的軋制計劃VRP模型，同時考慮了軋制規(guī)程的約束以及不同型材在軋制計劃中的合理安排，并構造了一種基于單親遺傳算子的免疫算法用于模型的求解；以寶鋼實際生產為背景，介紹了使用遺傳算法求解基于多旅行商模型編制的熱軋計劃；研究了一種計劃數不確定的熱軋批量計劃問題，將其歸結為獎金收集車輛路徑問題，并使用模擬退火算法和蟻群算法的混合算法求解；針對圓鋼的熱軋批量調度問題，考慮實際生產中的機器檢修計劃對批量連續(xù)性加工的影響，以 化產能利用率、小化機器調整時間和訂單提前拖期為優(yōu)化目標，建立了多目標的整數規(guī)劃模型。

生產不銹鋼管所用的原材料主要是連鑄圓管坯、軋(鍛)制圓鋼，確保鋼坯質量是把好鋼管質量的 道關，主要包括煉鋼水平、澆注和冷卻工藝，以及成形質量。首先是提高煉鋼水平，需降低有害元素和氣體(氮氫氧)，提高成分的均勻性和純凈度，減少非金屬夾雜物，同時改變其分布形態(tài)都是關鍵。鋼坯的成分不均勻且產生嚴重偏析時，會使軋制后的鋼管呈現(xiàn)嚴重的帶狀組織，從而降低鋼管力學性能和腐蝕性能，甚至不合格。非金屬夾雜物(如硫化物和氧化物、硅酸鹽)被壓成薄片，不僅會影響鋼管的性能，而且可能會使鋼管在生產過程中產生裂紋。其次，完善澆注和冷卻工藝，減少皮下氣泡、皮下裂紋、疏松和縮孔也不能忽視，因為這些缺陷無論是哪一種，在穿孔和軋管過程中都有可能造成缺陷，有的缺陷在使用后放大，縮短了產品使用壽命;嚴重時在中間品就直接報廢，如內折。此外，鋼坯的外形偏差，如直線度、直徑和橢圓度，這都將直接影響到穿孔質量，造成荒管質量缺陷。因此，認可時不僅需要關注煉鋼設備及工藝，更要進行延伸至無縫鋼管的試驗，通過這樣的認可過程來確定鋼坯出廠檢驗的檢驗項目、取樣數量和驗收標準，特別是規(guī)范和指南中沒有明確但又需要重點關注的質量項目，如低倍和微觀組織的檢測。2、確保熱爐溫控準確性和均勻性無縫鋼管制造中用到的熱爐有鋼坯加熱爐和鋼管熱處理爐。溫控準確性和均勻性是評判加熱設備好壞的兩個重要指標，是加熱工藝的重要保證，因此制造廠應嚴格履行熱電偶使用期限和校準周期規(guī)定，以及爐膛溫度均勻性檢測。加熱工藝的制定應綜合考慮熱爐設備、管坯或鋼管種類、數量等固有屬性，嚴格控制加熱速度、保溫時間和冷卻速度，避免產生裂紋、過熱或過燒。以穿孔階段管坯加熱為例，考慮不銹鋼常溫下導熱系數小(即傳熱慢)，而膨脹系數大，所以應當在爐內應有較長的預熱時間，加熱初期的升溫速度宜慢，以防產生熱裂紋;當坯溫超過一定溫度(一般850℃左右)后，不銹鋼的導熱性和塑性迅速增加，同時不銹鋼在高溫段停留的時間太長會產生α相，即生成鐵素體，α相超過一定比例后，金屬熱塑性急劇下降，嚴重時，將導致穿孔無法進行，而且高溫及長時保溫還會使內部晶粒粗大，因此在均熱階段則應當快速加熱，短時間完成均熱。