随着中国加入WTO,国家对钢铁业的某些保护措施逐步减弱,我国钢铁企业面临前所未有的挑战。全球化钢铁市场呈现客户需求多品种、小批量且需求预测越来越困难的趋势,国际上多数一流的钢铁企业已经在质量、管理、技术、价格及综合服务等各个方面与国内钢铁企业展开了全方位的直接竞争。因此,我国钢铁生产企业必须加强钢铁生产的管理,提高自身生产能力来面对越来越高的市场需求。如何降低生产成本,调整钢铁企业内部物流提高生产效率已成为钢铁工业控制技术研究的一个重要方向和发展趋势。由于炼铁、炼钢环节生产设备大,启动及运行成本高,因而多数钢铁企业在炼钢之前(含炼钢)以追求产能最大化为主要生产目标(推式生产方式)。而在热轧生产和冷轧生产环节,因为生产近客户端,多数是以满足市场多样性要求的拉式生产方式为主。由于现行钢铁企业推式和拉式混合模式的并存,产生了面向产能和满足市场的矛盾,从而导致两种生产模式衔接环节的无委托板坯的增加。无委托板坯存量的增加会引起库存空间占用成本和资金的占用成本的上升。目前钢铁企业多数采用QM合同板坯匹配方法来消化长期在库的无委托板坯,本文以国内某大型钢铁企业热轧生产实际为研究背景,对以降低无委托板坯库存的QM合同板坯匹配问题进行了细致的分析,抽象问题实质建立QM合同板坯匹配问题模型,运用聚类分析思想设计启发式求解问题。作为钢铁生产中最接近合同部分的冷轧生产环节,该环节中的原料、半成品与成品物流对钢铁企业整个生产过程的调度有着重大的影响。因此,如何实现冷轧机组高产能低浪费连续作业的物流分配问题成为了当前钢铁企业的研究热点。本文以国内某大型钢铁企业冷轧生产实际为研究背景,分别对该企业单条冷轧产线机组物流平衡及带有交叉物流的多条冷轧产线机组物流平衡问题进行了全面的研究。通过分析目前多数钢铁企业在解决冷轧机组物流分配问题时所编排的生产计划的执行效果,本文设计了改进的动态预排产方法用以解决该问题,采用协调各机组产能分配调整冷轧机组物流的方法,较好的实现了各冷轧机组库存在安全库存范围内变化。同时,本文基于该问题建立数学模型并设计启发式求解。最后,结合冷轧一线生产管理人员的实际需求,开发冷轧生产平衡决策支持系统,并将冷轧机组平衡问题的启发式算法嵌入到决策支持系统中。该系统可根据生产实际数据对冷轧一线生产管理人员编排的生产计划提供直观的物流平衡分析,并在其制定冷轧生产平衡表时提供辅助决策,帮助其实现冷轧机组物流平衡。