本文主要开展了以下几方面的创新研究工作:1.在满足冶、铸、轧各生产工序工艺流程约束限制的基础上,借助"车辆路径问题"的思想,给出了基于铸轧一体化生产模式形成轧制批量单位的数学优化模型,设计出由遗传算法和禁忌搜索算法组合的混合求解策略.实验结果表明:采用该模型和算法形成的轧制单位与人工排程相比,其板坯数明显增多,对轧辊的磨损程度明显减少,并且排程时间大大缩短.2.将铸轧一体化生产中三个阶段批量单位的排序问题分别归结为:平行加工的排序问题、两阶段批量混合flow-shop调度问题和三阶段批量混合flow-shop调度问题,给出相应的优化模型和求解算法.3.针对在铸轧一体化生产实施的初期,机器故障率高,生产环境不稳定等因素的影响,无法实现完全的DHCR生产模式的现象,提出了冷热混装的DHCR生产模式,给出了相应的轧制单位的优化模型和求解算法,并通过实例仿真验证了该模型与算法的有效性和实用性.4.针对冷热混装DHCR生产中的板坯库存问题,本文基于库存成本费用并结合(r,q)的库存控制策略给出了板坯库存控制的优化模型,同时给出了确定最优补坯量q<*>和最优补坯水平r<*>的计算方法.通过对案例的计算分析,本论文的研究成果对降低库存水平和优化库存成本具有重要的指导意义.5.通过引入故障效应函数和故障鲁棒性函数等定义,研究了基于机器故障时间长短的重调度方法,并根据铸轧一体化DHCR生产的工艺流程特点,就冶、铸、轧三道工序常发生的故障现象,给出相应的调整措施,为实际生产提供可借鉴的实施方法.