随着我国国内市场经济发展进入新常态,资源和环境约束不断强化,制造业发展面临诸多新挑战,同时国际市场也不容乐观,在高端制造领域与发达国家抢占新兴领域的制高点,而在中低端制造领域又不得不与其他发展中国家展开竞争。在这样的大背景下,国家制造强国战略计划—《中国制造2025》应运而生,因此,要紧紧抓住当前这个难得战略机遇,不断提高我国制造业水平,实现我国由制造大国向制造强国的转变。在制造领域,生产调度是企业生产管理的重要环节,是实现制造业生产高效率、高柔性和高可靠性的关键。随着社会对个性化产品需求的不断增加,多品种小批量生产的产品越来越多,若仍采用传统的调度方法进行处理,特别是针对具有树状结构的复杂产品,不但会割裂产品生产过程中加工与装配内在的可并行处理的特性,而且会影响产品的质量、精度和制造效率。因此,研究将加工与装配一同处理的复杂产品综合调度问题具有重大的理论价值和现实意义。经过学者们多年来不断地研究与探索,复杂产品综合调度问题现已发展成为区别于作业车间调度问题和流水车间调度问题的第三类调度问题。然而目前对于复杂产品综合调度问题的研究成果主要集中在规则方法上。同时近十几年来,人们通过借鉴自然界中生命体或物理过程的某些现象或机制而发展起来的元启发式算法,如遗传算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法等,已成为解决传统调度问题的主流方法。遗传算法因具有对问题依赖性小,只根据个体的适应度值进行搜索等优势使其在生产调度问题中得到非常广泛的应用,因此,本文基于改进的遗传算法求解复杂产品的综合调度问题,主要遵循由单产品到多产品、由单目标到双目标的技术路线并提出了相应问题的优化方法。研究主要内容如下:首先,系统对传统调度方法和综合调度方法的研究现状分别进行总结,分析了目前综合调度方法研究中所存在的主要问题,并指出运用元启发式算法求解复杂产品综合调度问题是未来的发展趋势。其次,针对复杂单产品综合调度问题,提出了两种基于工序关系矩阵表的复杂单产品综合调度方法。首先,从正序调度的角度提出了一种基于正向工序关系矩阵表的改进式遗传算法;然后,从逆序调度的角度提出另一种基于逆向工序关系矩阵表的改进式遗传算法;最后,通过算例验证所提出的两种改进式遗传算法的可行性与优越性。然后,针对同时考虑开始时间和交货期约束的复杂多产品综合调度问题,提出了一种复杂多产品的综合调度方法。首先,对问题进行了数学描述,建立了以总拖期最小为主目标和以最大完工时间最小为次目标的双目标优化模型;其次,设计了融入多产品信息的编码方式,以实现对多产品的整体调度;然后,设计了相应的交叉、变异操作方式以及改进式的插入式贪婪解码方法;最后,通过算例验证所提出的基于整体调度思想的改进式遗传算法的有效性。最后,基于上述研究内容,结合企业车间实际,实现生成具有直接实际指导作用的调度方案。在合作企业的机械加工车间中进行了试点应用并取得了良好的应用效果。