当前我国经济处于转型升级向高质量发展的时期以及在全球向智能制造变革背景下,制造业中的许多中小企业面临的市场形势发生较大变化,多品种、中小批量的市场需求成为常态。在这种形势下企业生产系统如何有效组织生产满足市场需求,降低生产成本,提高生产效率,成为众多中小企业亟待解决的问题。本文以某电机公司机械加工车间为研究对象,从工序集中优化的角度出发,提出采用成组技术对多品种零件进行成组分类,并以分类成组的零件为基础采用复合零件法设计相应零件族的工艺规程,对零件族工艺路线进行优化。并以零件族工艺路线为工序约束条件,建立以完工时间、机器总负荷、加工成本的多目标柔性作业车间调度问题的模型并对其求解算法展开研究。最终通过实例验证模型和算法的有效性,为实现减少生产准备时间、缩短多品种的在制品时间和提高生产效率提供参考依据。本文主要研究内容如下:首先,基于电动机壳体类零件的数控加工生产线规划设计要求和生产图纸,通过对零件分类研究,采用成组技术将零件成组分类,得到不同类型的零件族,然后采用复合零件法优化各零件族加工工艺,其中为每种零件族设计了两种工艺规程方案,通过对主要技术指标的综合比较,从中选择最优方案,从而得到零件族的最优工艺路线,为车间调度提供工艺约束。其次,为使构建的生产调度模型更加符合机械加工车间的实际生产状况,本文构建以完工时间、机器总负荷、加工成本为优化目标的多目标柔性作业车间调度调度模型。然后,本文针对模型的求解算法选用和设计问题,描述了带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对多目标问题的优秀求解能力;基于NSGA-Ⅱ算法运行的机理,设计符合本文遗传操作的染色体编码和解码方式、选择操作、交叉算子和变异算子,最终使得算法求解获得Pareto解。最后,基于机械加工车间各零件族最优加工工艺路线时间信息,对其整理分析设计调度算例,借助matlab软件对NSGA-Ⅱ算法编程实现仿真计算;针对优化阶段得到的多组Pareto解,利用层次分析法(AHP)帮助决策者选出满意的调度方案。结果表明本文的研究对缩短该车间的完工时间和降低生产成本是有效的。