在我国大力推广装配式建筑的背景下,预制构件作为装配式建筑的关键组成部分,其生产直接影响了装配式建筑的进度与成本。现阶段预制构件生产优化往往集中于某一个生产环节,而忽略相互之间的联系。本文从提升生产整体协同运行的角度出发,提出将预制构件生产优化分解为包含预制构件布局优化和生产调度优化两阶段优化的新思路,并以模具、模台为核心传递预制构件生产数据建立两个环节之间的联系。主要研究内容及成果如下:(1)构建考虑模具数量限制的预制构件布局优化模型。在分析预制构件布局优化问题基础上,结合预制构件的生产特点,考虑实际生产过程中模具数量约束,明确相关约束条件与问题假设。并基于二维排样问题的理论构建最小化模台数量为优化目标的布局优化问题数学模型。(2)布局优化算法设计。在布局优化模型的基础上,提出最低水平线的遗传算法。针对布局优化问题特点设计实数编码和01编码相结合的双层编码,并基于第一层编码和第二层编码的特性采用相应的交叉和变异方式,以增强算法寻优能力。由案例应用可知,相较于人工经验,布局优化算法可减少27.8%模台使用数量,提高19.5%模台利用率。这证明所提模型具有较高的适用性,所提算法具有好的求解性能。(3)构建模具和蒸汽养护双重资源约束下的预制构件生产调度模型。在剖析预制构件生产调度优化问题的基础上,结合预制构件工艺生产特点,明确问题假设、工艺约束及目标函数。并在模具和蒸汽养护双重资源限制下,建立以模台为预制构件的生产单位的生产调度优化数学模型。(4)生产调度优化算法设计。结合遗传算法和粒子群算法的特点,提出基于工件编码思想的遗传粒子群混合算法求解预制构件生产调度模型。该混合算法在每次迭代求解过程中,通过染色体种群和粒子群之间的信息交换淘汰较差的个体,以增强算法求解性能。实例表明,与人工经验相比,遗传粒子群混合算法可降低10.8%完成时间。证明所提模型和算法可为预制构件提供合理可行的生产调度方案。