批量生产过程主要用于生产小批量、多品种、高价值、系列化的化学产品,广泛应用于食品、制药等行业。批量生产过程最重要的特点是其可以根据市场需求,利用已有的相同生产装置,采用不同的配方,灵活配比不同的原料,改变相应的生产工艺来生产不同的产品,从而表现出良好的生产柔性。但是批量企业的柔性生产很大程度上依赖于生产调度,配方管理和配方切换的效率。目前,化工批量生产调度问题的研究还不完善,没有较为成熟的用于自动优化调度的一般方法。现有研究方法都是基于数学模型建立在确定的和静态的情况下,无法处理化工批量生产系统中的不精确知识,而且无法满足动态调度的需求,降低了批量生产企业的柔性。在配方管理,配方切换方面,目前主要有两种解决方案：一是利用DCS中已有的标准控制及辅助功能模块,手工编写配方程序,当配方发生变化时,需要重新编写配方程序,费时费力,降低了生产线的柔韧性。另一种是专业的配方管理应用软件,行业局限性大,可移植性差,仅适用于固定的配方管理,无法完成动态调度的配方自动切换。因此在分析批量生产柔性需求的基础上,本文研究了现有监控组态软件和配方管理模型,遵循ISA S88标准,针对批量生产企业的动态调度及配方管理需求,构建了基于动态调度的新型配方管理组件,用于实现批量生产的动态调度,配方管理及配方的自动生成。本文设计了基于动态调度的配方管理模型用于描述批量生产和配方的数据结构。目的在于集成化地为批量生产企业的短期生产计划和动态调度提供数据支持,利用这些数据实现目标的自动优化,根据优化的动态调度方案,自动生成配方程序,提高配方及批量生产的切换效率。为了实现动态调度的自动化,本文提出了多目的批处理过程动态调度的混合整数规划算法。建模采用连续时间描述,将任务和设备分配表达为两类0-1变量。减少了模型的整数变量,提高模型的求解效率,此外,根据批量过程和所建数学模型的特点,本文还提出了动态调度任务集界定等改进方法,近一步减小了模型的规模。仿真验证表明,新型配方管理模型对于动态调度问题求解速度快,尤其对包含多个相同批次的动态调度问题求解效果尤为显著。新型配方管理模型的实现,采用面向对象软件设计方法,以Visual Basic为开发工具,完成了模型的各项功能,同时提供完善的接口,方便外部调用。最后给出了新型配方管理组件结合DeltaV生产控制系统进行灵活批量生产的具体方法,实现了批量过程的动态调度、控制及操作的一体化,较好地满足了批量生产企业的柔性需求。