钢铁工业是国民经济的支柱产业,同时也是工业能耗大户。热轧是钢铁生产中最主要的工序之一,提高热轧工序生产调度水平对企业竞争力和节能降耗具有重要意义。现有文献虽然已经对热轧的子工序如加热炉排产、轧制计划编制等问题完成了相关生产调度问题的研究,但在加热炉排产和轧制计划协同编制、热轧生产与能源协同建模与优化等方面仍有提升空间。本文开展基于多目标进化算法的热轧生产调度协同建模与优化方法研究。具体研究工作如下:针对热轧工序内部加热炉排产和轧制计划协同问题,同时考虑以板坯总加热时长和板坯间总惩罚值为目标,以加热炉生产工艺和轧制计划编制的工艺要求为约束,建立一体化数学模型。提出一种改进的多目标进化算法,通过在多个阶段逐级添加约束,加速Pareto前沿搜索并找到可行区域。实验结果表明,与其他建模和优化方法相比,所提方法具有明显的优势,可以为热轧过程的实际调度提供生产作业参考。针对热轧生产过程与能源产消过程协同问题,建立了以生产工艺成本和能源系统购电成本最小为目标的能源侧平衡模型。分别以热轧生产调度模型和能源平衡模型为上下层,提出一种基于交替方向乘子法框架的交互式求解策略。将热轧工序能源消耗量作为可移植负荷、联合其它可调度变量进行交替迭代。通过日前与日间的优化,得到满足生产和能源双侧实际需求的最优解。相较于单侧方法的对比实验结果表明,所提方法可以在生产成本和能源成本之间做到良好的平衡,有助于现场提升生产效率的同时降低能源排放。