本項目成果是由北京科技大學與石家莊鋼鐵有限責任公司（以下簡稱石鋼）于2005年9月合作開展“煉鋼－軋鋼過程重點合同物流優(yōu)化研究”課題的基礎(chǔ)上、在2007年教育部“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”項目—汽車用特殊鋼制造流程的集成優(yōu)化與協(xié)調(diào)控制研究（NCET-07-0067）項目的支持下，運用冶金流程工程學基礎(chǔ)理論，結(jié)合煉鋼廠運行優(yōu)化控制技術(shù)從鋼鐵制造工藝、技術(shù)、管理、控制等多角度對石鋼煉鋼－連鑄－軋鋼復雜制造流程的運行、優(yōu)化與控制開展系統(tǒng)性的研究工作，對實際生產(chǎn)排程過程進行抽象與描述，并生成排產(chǎn)規(guī)則庫，優(yōu)化特殊鋼生產(chǎn)排程，形成特殊鋼廠煉鋼－連鑄－軋鋼系統(tǒng)運行控制與優(yōu)化技術(shù)：

1）煉鋼－軋鋼過程系統(tǒng)的運行原則與調(diào)控策略；2）煉鋼－軋鋼過程系統(tǒng)的時間、溫度解析與優(yōu)化；3）工序生產(chǎn)能力的確定；4）生產(chǎn)模式的優(yōu)化；5）流程溫度制度的優(yōu)化；6）生產(chǎn)過程組織與生產(chǎn)控制；7）鋼包轉(zhuǎn)運的解析與優(yōu)化；8）中間包轉(zhuǎn)運的解析與優(yōu)化；9）生產(chǎn)排程與中間坯庫的庫存管控系統(tǒng)。

根據(jù)“爐機對應”、“鑄軋對應”、“能耗最小”、“拉速決定流量”、“連鑄連軋”等原則，在對特殊鋼廠煉鋼—軋鋼工序作業(yè)時間、溫度、工序間流量等環(huán)節(jié)的調(diào)控策略的基礎(chǔ)上，從時間、溫度及物質(zhì)量3個基本參數(shù)出發(fā)，對特殊鋼廠煉鋼－連鑄－軋鋼流程的運行過程進行研究，掌握特殊鋼廠煉鋼－軋鋼過程系統(tǒng)的物質(zhì)流運行規(guī)律，通過進行煉鋼－連鑄－軋鋼工序關(guān)系的協(xié)調(diào)優(yōu)化，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐、連鑄機與軋機的協(xié)同運行。通過對鋼包運行、鑄坯運轉(zhuǎn)進行解析，確定合理的鋼包個數(shù)和連鑄坯熱送熱裝的管控策略。

針對特殊鋼廠多品種、小批量的生產(chǎn)特點，對石鋼現(xiàn)有生產(chǎn)流程進行規(guī)則抽象和描述，指出了現(xiàn)有生產(chǎn)計劃中存在的問題，并提出了解決辦法。建立了棒線材產(chǎn)線適用的煉鋼爐次計劃模型、連鑄澆次計劃（包括異鋼種混澆）模型、軋制生產(chǎn)計劃模型和半成品庫的管控模型，對石鋼生產(chǎn)排程系統(tǒng)進行了總體設(shè)計和總體業(yè)務流描述，對生產(chǎn)排程系統(tǒng)進行了技術(shù)架構(gòu)并用Microsoft Visual Studio 2005 + SQL Server 2000進行了實現(xiàn)，為煉鋼－連鑄－軋鋼的優(yōu)化排程及庫存優(yōu)化管理提出系統(tǒng)解決方案。

根據(jù)以上研究內(nèi)容形成的教育部科技成果（鑒字[教 CW2009]第 022 號）具有我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)，在棒線材產(chǎn)線鋼、鑄、軋生產(chǎn)優(yōu)化排程方面達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，在冶金流程工程學理論、方法與生產(chǎn)計劃優(yōu)化技術(shù)結(jié)合領(lǐng)域具有國際先進水平。