铝板材广泛应用于汽车、航空、建筑等多个领域,市场需求呈现多品种、小批量趋势。为发挥大型机组的规模经济效应,铝加工企业在各工序通常以批的模式组织生产。客户需求与企业生产模式之间的尖锐冲突,这就迫使铝制造业从大规模生产转向大规模定制,从而以批量生产方式低成本、高质量和高效率的提供个性化和定制化的产品。本文从大规模定制的视角出发,针对铝锭连铸生产阶段存在的批量生产计划问题进行研究,结合实际生产工艺要求,建立铝锭批量生产计划问题的数学模型,提出基于列生成的最优化算法。本文主要研究内容如下:（1）针对铝锭批量生产计划问题,以锭型选择、订单分配和板材组锭为决策变量,在考虑合金一致性、订单与锭型之间的宽度、厚度和重量限制、标准锭型锭型数量限制、订单选用锭型种类数量限制等工艺约束的前提下,以最小化锯切损失和余材发生量为目标,建立新型整数规划模型。结合铝加工企业实际生产数据设计算例,使用商业优化软件CPLEX对算例进行了求解,验证模型正确性。（2）由于整数规划模型的线性松弛提供的下界较弱且模型结构存在对称性的缺陷,导致商业优化软件CPLEX仅能求解小规模算例。为实现实际规模问题的有效求解,通过引入组锭模式对原整数规划模型进行重构,并应用列生成算法对重构模型的线性松弛进行求解以获得紧下界。将列生成算法作为定界机制嵌入分支-定界框架中,利用矩阵稀疏性和约束传播性,提出多层次分支策略来执行分支搜索。结合算例进行数值实验,结果显示所提出的算法能够高效求解。（3）基于问题结构特征,提出新型分解思想将原模型分解为包含锭型选择和订单分配决策的集划分主问题、组锭模式选择的中间问题和组锭模式生成子问题。提出了包含两级嵌套结构的列生成算法,对主问题、中间问题和子问题进行迭代求解以获得更紧的下界。为克服嵌套结构带来的计算复杂度,针对组锭模式选择中间问题提出基于列生成的取整启发式算法来加速求解过程。数值实验结果显示两级列生成算法能够获得更紧的下界。