随着制造业发展水平的不断提升,钢铁产品市场逐渐从过去的单品种、大批量需求向多品种、小批量、个性化需求方式转变。钢铁生产过程属于半连续、批量化生产过程,需要保证机组的最低利用率和生产批量要求。这种需求方式与生产方式的矛盾导致钢铁产品生产中产生余材。余材不仅会占用有限的库存和资金,还会增加钢铁企业的生产成本。本文针对钢铁产品余材与合同匹配问题,分别建立了以最大化企业利润和以最大化合同与余材匹配优先级为目标的数学优化模型,通过多个实际案例对模型的正确性和有效性进行了验证。主要研究内容如下:1)针对某钢铁企业实际需求,提出了以最大化企业利润为目标的材料可切割的余材匹配问题,建立了实现余材与合同匹配量最大化和匹配费用最小化的0-1整数规划模型。2)针对某钢铁企业实际需求,提出了以最大利益为目标的材料可拆坯的余材匹配问题。该问题中材料的最小单位为根,单根材料不可再继续切割。针对该问题,建立了实现余材与合同匹配量最大化和匹配费用及存储费用最小化的0-1整数规划模型。3)针对钢铁企业存在的插单或紧急合同的情况,提出了以最大化合同与材料匹配优先级为目标的余材匹配模型。当出现紧急合同或客户优先级较高的合同时,要求优先匹配该种合同;当出现库龄较大或者超库龄的材料时,要求优先消化该种材料。针对此类问题,建立了 0-1整数规划模型。引用多个实际案例对以上三类0-1整数规划模型,应用CPLEX进行了求解实验,验证了模型的正确性和有效性。基于以上三类模型设计开发了余材匹配系统,该系统可以有效地优化合同与余材的匹配质量,提高余材利用率,降低企业的库存成本和生产成本,最大化企业利益。