随着航空市场不断扩大,大量民营资本进入航空制造领域,在推动航空工业不断发展的同时也带来了激烈的市场竞争。在航空零部件试制领域,试制产品技术要求高、质量控制严格、需求多变,新兴民营企业普遍存在生产效率低、成本高、交货周期长、一次交付合格率低等问题。其试制车间属于柔性作业车间,加工任务的设备、作业人员选择和顺序安排灵活性大,传统的经验调度方法难以适应柔性作业生产要求,研究与之适应的车间调度方法对提升该类企业生产绩效有着重要意义。论文调查了某航空零部件试制企业的生产及外协加工现状,从设备、作业人员多维度异质性及外协调度流程等方面分析了其柔性作业车间特点,归纳了该类车间存在的调度问题,提出了柔性作业车间优化调度的需求。提出了两种优化调度模型。一是综合考虑设备和作业人员异质性对车间生产绩效的影响,提出了扩展双资源约束的柔性作业车间调度问题（FJSP）,并建立了以总完工时间、总完工成本、总拖期、瓶颈设备负荷、瓶颈人员负荷最小为优化目标的优化调度模型;二是在前者基础上集成内外部加工资源进行优化调度,提出了考虑外协的扩展双资源约束FJSP,建立了以总完工时间、总完工成本、总拖期、内部瓶颈设备负荷、内部瓶颈人员负荷最小为优化目标的优化调度模型。研究了模型求解算法和多目标决策方法。一是基于带精英策略的快速非支配排序遗传算法（NSGA-II）框架,针对调度模型优化目标设计了三种邻域搜索算子和一种集成适应度排序算法,改进了NSGA-II算法以求解调度模型;二是考虑各目标函数的内在联系,设计了基于灰色关联度的指标赋权方法,使用加权TOPSIS法对模型求解得到的Pareto解集进行评价选择。论文将提出的两种优化调度模型应用到某航空零部件试制企业柔性作业车间调度中,采用NSGA-II算法和改进算法求解并将应用效果与经验调度方法对比。结果显示,本文提出的两种方法分别将总完工时间降低了7.86%和17.1%,总完工成本降低了6%和5.8%,总拖期减少了74.4%和100%,瓶颈设备负荷降低了21.8%和28.4%,瓶颈人员负荷降低了12.7%和28.5%,明显优化了所有目标函数,表明模型和方法具有良好的应用效果。同时,改进算法求解方案明显优于NSGA-II算法。此外,两种优化调度模型的对比结果表明,基于考虑外协的扩展双资源约束FJSP模型的优化调度方案能在较少增加总完工成本的情况下明显优化其余四个目标,证明了集成内外部加工资源进行优化调度在实际应用中的有效性。