(1)新一代TMCR工艺研究(NG-TMCP)
控制轧制和控制冷却(TMCP)是20世纪钢铁行业最伟大成就之一。目前由于现代钢铁行业需求的多样化，正在进行NG-TMCP控制工艺与工业设备的研究。包括:采用正常轧制温度代替低温大压下轧制过程，即HTP轧制工艺;采用超快速冷却系统对终轧产品进行冷却控制;利用高精度数学模型技术进行超速冷却终止温度精确控制;冷却工艺制度控制，即利用简单的成分获得不同材料性能，提高炼钢和连铸的生产效率。
(2)图象识别技术研究
图象识别技术在钢铁行业应用包括炼钢钢水温度预报、连铸坯坯号识别、连铸坯长度软测量、棒材勾号识别、热轧板坯头尾形状识别，利用图象识别技术进行准确物流跟踪与高精度对象特性预报。
(3)原料场整体优化流程研究
利用动态规划、非线形规划、排队论和对策论对原料场流程采用定量方式进行综合优化计算，以便在最经济的状况下达到最大产能。
(4)原料、炼钢、连铸、轧钢、后期精整一体化
生产过程系统研究钢铁企业需要作为一个整体产业链考虑，生产计划需要采用人工智能技术进行动态管理，停产计划、设备检修计划、减产计划需要一并进行统筹考虑，作业计划需要依据主体设备的运行状况进行动态调整。
(5)节能减排技术的进一步研究
电能测量方式将由“电磁电”模式发展为“电光数”模式;分布式的能源回收系统将为节能减排做出贡献，分布式可再生能源生产系统将会成为低碳经济的重要组成部分;提高变频器使用率及加强管理也是提高节能减排技术的有效措施。
(6)钢材组织性能预报的进一步研究
钢材组织与性能预报的在线和离线应用是众多冶金工作者的梦想。采用工艺机理模型与统计模型和智能模型结合的方法对钢材的微组织结构进行预报，有利于开发新的高强度钢种(AHSS)及高性能钢铁产品。
(7)精细控制
精细控制是指利用现存的所有控制手段，包括各种控制算法与智能控制算法，使被控对象在确定的时间内逐步过渡到另一种状态。
应该说，精细控制的思想是从实践中提出的，中冶京诚飞剪控制技术采用控制系统逐步位置过渡的方式，达到了世界先进控制水平。中冶京诚采用温度逐步过渡方法开发的穿水冷却闭环温度控制系统在湘钢线材厂、昆钢线材厂精度达到±10°，与国外先进水平相当，投资节省2/3。精细控制的进一步研究将成为提高设备控制水平的关键环节。
