熔炼浇注炉次计划是单件小批量砂型铸造企业生产计划的关键一环,属于多约束不相容铸件组合优化问题,需要在复杂约束条件下对不同订单的铸件组炉生产。然而,现阶段单件小批量砂型铸造企业熔炼浇注炉次计划主要依靠人工经验进行编排,容易造成炉次计划不够优化、排产效率低下、熔炼炉容量利用量不高等问题。为此,本文对单件小批量砂铸企业熔炼浇注炉次计划问题进行了研究,主要研究工作如下。首先,建立了单件小批量砂铸企业熔炼浇注炉次计划优先级模型和炉次计划数学模型。优先级模型的构建基于铸件交货期、客户信誉等级和生产负荷,以定量表征待计划铸件的优先级值。数学模型的构建基于炉次计划的特点和假设条件,以铸件优先级值和熔炼炉容量利用量为优化目的,以砂箱约束、模具造型能力约束、材质可合炉约束、熔炼炉容量约束等为制约条件。其次,提出了以改进二元蝙蝠算法为核心的炉次计划贪婪式规则求解策略。设计改进二元蝙蝠算法求解每一个铸件族炉次计划,二元蝙蝠算法的改进包括引入状态向量构造二元解空间下的全局和局部搜索以平衡算法的勘探和开采能力、改进解接受方式以解决易陷入局部最优的问题、混合布谷鸟算法以解决收敛速度慢的问题。仿真实验测试表明,与分支定界算法和原始二元蝙蝠算法相比,本文提出的改进二元蝙蝠算法可以更好地平衡解的精确度和求解的时间。最后,开发并应用了熔炼浇注智能化炉次计划系统。对砂铸企业熔炼浇注炉次计划系统进行了需求分析,设计了炉次计划系统的总体方案,包括体系结构、数据库、功能与流程的设计。基于本文提出的炉次计划模型和求解策略开发了智能化炉次计划系统,并将此系统应用于一家单件小批量砂铸企业。应用效果表明,对比人工编排炉次计划,使用该系统获得了更优的炉次计划,且排产时间从每炉6-8分钟降低至2秒,熔炼炉容量利用量提高了近5%。