随着信息技术的发展,钢铁行业的竞争日益激烈。通过研究不锈钢生产车间的建模与产能优化问题,合理利用加工设备,可以提高钢铁车间的效益,降低生产成本,从而增强其竞争力。近年来,客户订单从单品种、大批量的需求方式向多品种、小批量的需求方式转变,企业也应该改变加工模式以应对这种变化,本文构建仿真模型对该加工形式下不锈钢生产车间进行建模仿真,并优化车间完工时间。首先,通过分析不锈钢生产车间工艺流程,结合层次化建模思想划分组件模型基本功能单元,基于面向对象思想定义模型接口、模型参数等功能指标,构建各基础组件模型框架。在此基础上,采用Modelica建模语言基于有限状态机理论构建不锈钢生产车间各组件模型,实现各状态内部逻辑并完成不锈钢生产车间组件模型构建。使用组件搭建生产案例进行仿真,验证了本文所构建组件模型的有效性。其次,以不锈钢生产车间为研究对象,基于构建的组件模型搭建其两种加工模式下的系统仿真模型。比较分析了分拣输送带模型两种并行机选择模式的优劣,结果表明加权轮询的并行机选择模式能更加充分地发挥并行机性能,提高生产效率。通过仿真确定并行加工阶段各并行机权重值。对两种加工模式的系统仿真模型分别进行仿真,对最大完工总时间、各阶段缓冲区使用率以及车间平衡性等指标进行分析,仿真结果表明允许工件跳过无需加工工序的加工模式能够有效提高车间生产效率并增强产线平衡性。最后针对粒子群算法容易过早陷入局部最优解的缺陷提出一种改进粒子群算法,通过结合遗传算法交叉操作以及扩大候选最优粒子数量等方式增加搜索范围。以最小化最大完工总时间为优化目标,分别采用改进前后算法基于所搭建模型进行优化,结果表明改进后算法能有效获得更优解。同时采用Taillard标准测试实例对所提出算法进行仿真验证,通过与现有算法结果对比,验证了所提出算法在不同规模问题上的有效性。