钢铁产业作为国民经济的重要支柱产业,面向智能制造进行调整转变和优化升级势在必行。在此背景下,如何对热轧混合流水车间的加工任务科学安排和对车间资源合理配置来实现生产系统的调度优化,直接影响着企业的生产效率和生产成本等指标,具有重大的研究价值。现有研究针对热轧混合流水车间调度的非常少,考虑设备维修的车间调度研究几乎没有,而设备维修是热轧车间中普遍存在的现象,不预先考虑设备维修的调度会导致工件报废、经济损失、安全隐患及更多的时间物流成本。此外,目前对于能够实现热轧车间的调度决策和调度方案的数字化仿真系统的研发,相关的成果则相当缺少。因此本文就以上主要问题,进行了考虑设备维修时间的热轧混合流水车间调度方法和仿真系统的研究,主要研究内容如下:（1）分析了热轧混合流水车间生产的工艺流程,确定了问题类型并建立该问题的单目标数学模型。然后给出了求解问题所用的编码,并设计了热轧混合流水车间调度案例。先实现了最大完工时间为目标的调度优化来缩短车间制造周期并降低设备闲置。然后实现了设备工时均衡为目标的调度优化,使得每台设备上的各段加工时间较为均匀,有利于降低设备损耗。（2）引入设备维修约束,建立了考虑设备维修时间的单目标热轧混合流水车间调度数学模型,包括模型的描述、假设条件、参数设置等,并针对热轧案例板坯加工顺序和设备分配进行了求解。通过考虑和不考虑设备维修的单目标模型的结果对比,证明了考虑设备维修的模型能取得更符合实际的最优调度方案,说明了考虑设备维修是必要的。（3）分析了热轧混合流水车间调度多目标化的必要性,选定了最大完工时间和设备工时均衡进行同时优化,建立了考虑设备维修时间的多目标调度模型,并设计了用以求解模型的IMOMVO算法。在设计的算法中,采用了基于对立学习策略的种群初始化方法,设计了一种非线性变化的控制参数和一种改进的精英引领策略。对调度案例的求解证明了考虑设备维修和多目标的模型能够取得更符合实际的综合最优调度方案。并通过调度案例和基准测试函数验证了改进算法良好的求解寻优能力。（4）研发了一套热轧混合流水车间调度生产仿真系统。先通过对比分析选定了Solidworks、3ds Max建模软件、SQL server数据库和Unity 3d来搭建仿真系统。然后根据项目需求设计了仿真系统的功能模块,建立了热轧车间现场设备的三维模型,完成了系统数据库设计和虚拟车间的场景设计和脚本设计等。通过仿真系统对多目标热轧调度案例进行了应用测试,实现了热轧混合流水车间的调度决策、车间场景漫游、调度方案的生产过程仿真和生产数据展示。