در صنعت فولاد که حجم عظیمی از ثروت، نیروی کار و انرژی در جریان است،کوچکترین بهبود در برنامه ریزی می تواند تأثیرات چشمگیری در کاهش هزینه ها، کاهش مصرف انرژی، کاهش زمان تولید و زمان تحویل و افزایش رضایت مشتریان داشته باشد. در این تحقیق ضمن ارائه متدولوژی های برنامه ریزی تولید در نواحی مختلف این صنعت، سه مدل برنامه ریزی و زمان بندی سفارشات در ناحیه نورد سرد با در نظر گرفتن خروجی امکان پذیر نورد گرم ارائه می شود. مدل اول یک مدل برنامه ریزی چند هدفه است، که هزینه های ناشی از تأخیرات، نگهداری موجودی و توقف خط را کمینه می کند. مدل دوم یک مدل برنامه ریزی خطی می باشد. این دو مدل حالت عمومی داشته و برای صنایعی مانند: آلومینیوم، مس، نساجی، موکت بافی، رنگرزی و هر صنعتی که دارای تولید جریانی بصورت چند مرحله ای چند محصولی باشد، کاربرد دارند. لیکن با توجه به مفروضات خاص صنعت فولاد از جمله: تعداد زیاد سفارشات و ناتوانی نرم افزارهای موجود در برخورد با این تعداد و محدودیت های تکنولوژیکی دیگر، مدل سوم ارائه شده، که یک مدل برنامه ریزی خطی صفر و یک مختلط است. برای شرایطی که حجم متغیرهای مسئله بسیار زیاد است و رایانه قادر به دادن جواب بهینه در زمان قابل قبول نیست، یک الگوریتم ابتکاری جهت بهبود جواب اولیه حاصل شده از مدل سوم (بدون محدودیت صفر و یک) ارائه شده است. داده های واقعی ناحیه نورد سرد مجتمع فولاد مبارکه توسط مدل سوم در دو مرحله (بدون محدودیت صفر و یک و با محدودیت صفر و یک در برخی نقاط و اضافه کردن محدودیت های دیگر، برگرفته از ایده الگوریتم ابتکاری) با استفاده از نرم افزار gams 23.5.2_win32 توسط رایانه ای با cpu 2.93ghz و 32gb حافظه حل شده و خروجی مورد نیاز یعنی میزان تولید هر محصول روی هر ماشین به تفکیک روز در افق زمانی سه ماهه بدست آمده است. برنامه خروجی، کاهش قابل توجهی را در حجم سفارشات به تأخیر افتاده و ظرفیت استفاده نشده ماشین ها نشان می دهد.