大型钢铁企业生产流程包括炼钢、热轧、冷轧等多个阶段,上游阶段产品可作为原料供给下游生产阶段;同一阶段包含多个并行机组,从而导致供料关系呈交叉网状,结构复杂;且钢铁企业生产设备启停费用较高,为了提高企业的总体运行效率,降低生产成本,应确保设备连续稳定运行。因此,迫切需要制定合理的机组产能平衡计划,保障各机组的供料稳定合理,避免后续机组断料、胀库。本文以钢铁企业炼钢到冷轧的全流程生产过程和包括酸轧、连续退火等工序的冷轧区生产过程为背景,提炼出全流程产能平衡计划问题、冷轧产能平衡计划问题,分别建立线性规划模型和混合整数规划模型获取最优解。本文工作内容如下:(1)从钢铁企业生产全流程提炼出全流程产能平衡计划问题,通过决策各机组每日、每种产品的生产量,各库区的库存量和各机组之间的物料转移量,实现合理供料,保证各机组供需平衡;针对该问题,以满足机组产能需求为目标,考虑各机组供料关系、铁水供应量上限、库存平衡等约束,建立数学模型,并对其进行线性化、使用CPLEX求解,基于实际生产数据的实验验证了模型有效性;(2)从包括酸轧、连续退火、热镀锌、热镀铝锌等机组的冷轧生产过程提炼出冷轧产能平衡计划问题,考虑不同材料来源的原料供应,以保证后续机组供料均衡为目标,决策酸轧机组每日每个产品种类的生产量,各库存量以及酸轧与后序机组之间的库存转移量;针对该问题,建立混合整数规划模型,对其进行线性化并使用CPLEX对求解,通过基于实际生产数据的计算实验验证模型有效性;(3)基于上述的两种产能平衡模型,设计钢铁产能平衡计划决策支持子系统,并将上述模型嵌入系统,系统主要包括数据管理与分析、参数配置、产能平衡计划编制等模块。