由于客户需求的多样化,使得企业制造模式从传统的大批量重复式生产逐渐转变为多品种小批量生产。混批制造技术在基本不改变现有生产条件的前提下,可以在同一制造系统或者生产单元生产出多种不同型号不同数量但工艺基本相似的产品,因而具有较高的灵活性。而生产计划与调度优化问题则是混批制造的关键问题,如何优化生产计划和调度使混流系统能以预期的生产目标生产出用户需要的产品就成了这类制造系统迫切需要解决的关键问题。目前现有的混流生产系统的生产计划和调度优化模型以及求解方法不能完全满足日益发展变化的生产运作和管理各方面的需要,针对这种情况,本文研究了以下几类问题:　　 1.研究了一类需要加工准备的多周期成批作业车间生产计划与调度的集成优化问题,证明了批量连续生产情况下的工序约束关系,在此基础上建立了生产计划和调度集成优化的混合整数规划模型。并提出了一种交替式混合遗传协调优化算法求解该集成优化问题。其主要思想是给定计划用一混合遗传算法求调席,反过来给定已求调度用另一混合遗传算法求取新计划,如此不断交替使用两个混合遗传算法实现计划与调度的同时优化。为便于比较,设计了另外一种基于混合遗传算法的计划调度集成优化算法,仿真结果表明本章所提出的方法具有更快的收敛速度和更好的求解精度。　　 2.为了使混流装配线高效运作,研究了一类基于跳跃辅助工作策略的混流装配线排产优化问题。以同时优化空闲费用和辅助工作费用为目标,建立了一类基于跳跃辅助工作策略的混流装配线排产优化模型,给出了执行跳跃辅助工作策略的一个必要条件和辅助工作费用的一个下界。然后证明了该类优化问题是强NP难的,由于该问题的强NP难性,提出了一种嵌入式变邻域类电磁机制混合算法求解该模型,为了避免算法陷入局部晟优,在类电磁机制算法的每次迭代过程中嵌入改进的变邻域搜索算法,利用变邻域搜索算法较好的局部搜索能力对最好个体的邻域进行精细搜索,从而提高了解的质量。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。　　 3.研究了一类以同时优化总提前费用和总拖期费用为目标的两阶段装配流水车间调度问题,证明了两种目标函数情况下的优势关系,并建立了一类新的两阶段装配流水车间调度模型。由于该问题是NP难的,提出了一种嵌入式变邻域类电磁机制(embedded VNS-EM)混合算法求解该模型,在该混合算法中,类电磁机制算法的每次迭代过程中嵌入改进的变邻域搜索算法,利用变邻域搜索算法较好的局部搜索能力对最好个体的邻域进行精细搜索,从而提高了解的质量。仿真结果表明,相对于类电磁机制算法和变邻域搜索算法,本章提出的混合VNS-EM算法具有更优的平均值和标准差。　　 4.研究了一类多级混批制造车间的多周期生产计划与调度的集成优化问题,该制造系统由一级混批iobshop车间和一级混流装配车间串联而成。建立了该类集成优化问题的混合整数规划模型。并提出了一种交替式混合遗传协调优化算法求解该集成优化问题。其主要思想是给定计划用一混合遗传算法求调度,反过来给定己求调度用另一混合遗传算法求取新计划,如此不断交替使用两个混合遗传算法实现计划与调度的同时优化。仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。　　 5.为了研究多级汽车装配车间的集成排产优化问题,详细讨论了涂装车间的颜色批量约束以及总装车间的空间间隔约束,证明了空间间隔约束是能力约束的充分条件,在此基础上给出了有辅助工人参与情况下的空间间隔约束不等式。以同时优化辅助工人费用和调整费用为目标,建立了一类整数规划模型。为方便求解,对模型中的一些非线性约束进行了线性化处理。最后通过仿真实例,验证了该方法的可行性和有效性。