长材产线是钢铁企业一类典型的生产线,具有多工序、多对象、物流交叉等特点。随着信息化步伐的加快,将智能管理方法引入长材作业调度中对提高产线总体水平至关重要。合理的作业调度是保证长材产线物流畅通,实现高效、优质生产的重要途径,对提高资源利用率,降低生产成本和能源消耗具有重要意义。本文以某大型钢铁企业长材产线的工艺流程为背景,研究了冷坯配置问题、加热炉排序和连铸—精整集成生产调度问题,并开发了相应的决策支持系统。具体内容概括如下：(1)冷坯配置问题是在给定的初轧生产序列的前提下,确定如何将冷坯编排到初轧的生产序列的间隙内,从而充分利用初轧工序的产能。针对冷坯配置问题,本文首先构建了数学规划模型,该模型在考虑生产连贯性的基础上,以最小化轧制规格切换、初轧机设备空闲时间和合同拖期为目标。针对该模型的大规模、复杂约束等特点,提出了分散搜索算法对其求解,并在分散搜索的框架中嵌入邻域搜索机制,从而改进算法的整体性能。随机实验结果验证了提出算法的有效性。(2)加热炉排序问题是确定经由不同工艺路线到达的连铸大方坯在加热炉中的加工顺序。该问题属于NP-难问题。本文针对加热炉的半连续批处理特性,构建了非线性混合整数规划模型,模型的目标包括最小化连铸大方坯加热炉前等待时间,合同拖期,轧制规格切换时间和总完工时间。针对模型复杂约束、多目标等特征,并考虑实际工业问题的实时性要求,构造了有效启发式算法。(3)连铸-精整集成生产调度问题是在生产和库存设备上连铸大方坯生产序列给定的前提下,确定连铸大方坯在各工序上的加工时间表。针对连铸-精整集成生产调度问题,本文构建了线性规划模型,模型目标为最小化工序间等待时间和合同拖期。针对模型的特点,本文以时间顺推和时间倒推的相结合的思想,设计了有效启发式算法进行求解。某大型钢铁企业实际生产数据的仿真实验结果验证了所提出算法的有效性。(4)分析了初轧作业调度优化系统的功能需求,设计和开发了系统的功能模块。系统以直观、准确的可视化方法验证了生产计划与调度的合理性和有效性。该系统已在某大型钢铁企业试运行,现场初步反映良好。