铝工业可以为国民经济生产和生活提供重要的原材料，随着我国的经济发展，对铝工业产品质量和生产效率的要求越来越高，需要对铝生产中的物流调度和生产调度的优化进行研究。目前，自动化立体仓库在铝生产企业得到了广泛的应用，作为一种新型高效的仓储结构，立体仓库不仅能节省存储成本，还可以提高仓库的出入库效率，提高企业的经济效益。铝生产过程具有多品种小批量的特点，可以归结为作业车间调度问题，需要研究其优化算法。
　　本文针对铝工业的物流调度与生产调度进行研究，在物流调度方面，针对铝型材储存过程中立体仓库出入库调度问题，研究堆垛机的运行路径规划建模与优化算法;在生产调度方面，针对铝工业制造系统中的作业车间调度问题的优化算法进行研究。具体研究内容包括:
　　1)对于自动化立体仓库堆垛机运行路径规划问题，通过对堆垛机运行路径的分析，在满足立体仓库空间约束与货位约束、堆垛机的运行约束的要求下，以最小化所有出入库任务完成时间为目标建立了整数规划模型，采用CPLEX软件进行求解，验证模型的正确性与有效性。
　　2)结合堆垛机运行路径的特点，提出了基于学习策略的改进离散差分进化算法进行求解。为了保持种群的多样性，构造了贪心算法以及随机机制产生初始种群;在迭代过程中加入变邻域搜索策略，避免算法陷入局优;由于进化初期的结果不适合进行学习，在算法迭代到一定程度后加入学习策略。模拟生产实际产生的数据实验结果表明，提出的改进差分进化算法与未改进前的基本离散差分进化的结果改进量提高明显，收敛速度明显加快。最后将结果与CPLEX的结果进行比较，验证了改进算法对问题求解的有效性。
　　3)对于铝工业生产中的作业车间调度问题，提出转换瓶颈启发式与差分进化的混合算法。针对转换瓶颈启发式确定的瓶颈机器，采用差分进化算法对这个机器作为单机问题进行求解，可以结合转换瓶颈启发式利用问题结构和差分进化搜索能力强的特点。将提出算法的结果与标准测试用的数据结果进行比较，结果表明混合算法可以有效的求解作业车间调度问题。