在钢铁企业生产过程中,热轧板坯库是位于炼钢和热轧工序的中间缓冲环节,因此板坯库物流的合理调度对保障热轧工序生产的连续性起到关键作用。冷装备料是板坯库物流操作中最主要的过程,它是根据热轧计划,将计划板坯按照一定顺序提取至上料区存放的过程。在这个过程中,如果存在阻碍计划板坯移出的障碍板坯,那么需将障碍板坯移至正常区其他垛位,即产生倒垛。冷装备料计划是针对热轧计划板坯,确定计划板坯的移出顺序及在上料区的存放空间位置,并确定备料物流过程中障碍板坯在正常区其他垛位空间存放位置。合理的备料计划能有效的降低倒垛次数,同时保证板坯库垛位结构的规整性。因此,研究冷装备料计划问题的建模与优化方法对提高板坯库备料物流效率、保证热轧生产节奏具有非常重要的意义。围绕冷装备料计划问题的研究,本文主要做了如下工作:(1)针对热轧板坯库冷装备料计划问题,在满足计划板坯轧制批次顺序和垛位堆放安全性的条件下,考虑垛位堆放规整性约束,以最小化倒垛次数、吊机移动距离及最大化垛位规整程度为目标,建立了整数规划模型。采用CPLEX软件针对小规模问题进行求解,验证模型的正确性和有效性。(2)针对该问题大规模范围CPLEX无法在有效时间内求解,本文提出了基于自适应变异策略的改进差分进化算法进行求解。结合问题特点,采用了连续编码的方式,设计了基于启发式、局域搜索算法和随机生成的混合策略产生初始种群,针对一般差分进化算法变异策略随机的特点,提出了自适应变异改进策略。基于随机数据实验测试,结果表明,提出的改进差分进化算法相比较于一般差分进化算法的平均改进量为3.15%,在实际数据测试中改进的差分进化算法相比于现行方法的平均改进量分别为10.7%。(3)以某钢铁企业板坯库实际冷装备料物流过程为背景,基于建立的数学规划模型和提出的改进差分进化算法,设计并开发了热轧板坯库冷装备料物流优化决策支持系统。该系统包括数据下载、备料计划自动优化、手动优化、结果评价等模块,能够实现冷装备料计划自动优化、优化结果评价和显示、人机交互等功能,为热轧板坯库现场的冷装备料物流过程提供决策支持,提高备料物流效率,保证热轧生产节奏。