随着经济全球化和人口老龄化,我国装配制造业结构转型升级过程中面临市场环境波动、需求定制化和劳动成本日益攀升等众多挑战。如何利用有限劳动资源创造更高产品价值以应对顾客导向型需求情境下多品种、变批量等市场要求是装配制造企业面临的一大难题。由日本电子装配企业提出的Seru生产是一种先进生产模式,兼具流水装配线的效率性和单元生产的灵活性,能够对当前顾客导向型需求情境下的多品种、变批量的个性化定制订单做出快速响应,进行Seru生产变革是我国装配制造业应对当前挑战的一项可行策略。而工人与生产任务分配是进行Seru生产变革最为关键的决策问题。但大多数研究侧重于提升效率,忽略了效率提升的同时将导致工人间工作量分配不公平,导致少数工人承担更多的生产任务,并且现有研究较少考虑更为复杂的流水线-Seru混合生产模式。因此,有必要在Seru和流水线-Seru混合生产系统多能工与任务分配联合优化问题中考虑工作量分配公平性。本文在对Seru系统特征、类型和主要优化问题进行分析和综述的基础上,采用运筹学、智能优化算法设计等方法,深入研究Seru和流水线-Seru混合生产系统中面向公平性、权衡公平性与生产效率两种情景下的多能工与任务分配联合优化问题。不仅为装配制造企业实施Seru生产提供了新视角,同时也从理论上丰富了Seru生产系统相关优化研究。本论文的主要研究工作包括:（1）研究了面向公平性的Seru生产系统多能工与任务分配联合优化问题,构建公平性导向混合整数规划模型。基于企业实践案例应用结果,以及公平性导向与效率导向模型的精确解对比结果,验证了公平性导向模型的有效性。针对大规模问题,设计嵌入局部搜索的遗传算法（GALS）求解。（2）研究了权衡公平性与生产效率的Seru生产系统多能工与任务分配联合优化问题,构建双目标混合整数规划模型。针对问题特征,设计了ε-约束算法求解小规模问题;设计非支配排序遗传算法（NSGA-II）、强化帕累托进化算法（SPEA2）求解大规模问题,并分析不同算法性能;最后,整合了NSGA-Ⅱ和SPEA2求得的帕累托解。（3）研究了多目标流水线-Seru混合生产系统多能工与任务联合分配多目标优化问题,构建混合整数规划模型。运用一个企业实践案例验证了模型有效性。考虑问题复杂性,设计混合非支配排序遗传模拟退火（NSGA II-MOSA）算法求解,并与其他四种多目标算法对比。最后,探讨多能工技能相关系数对目标函数值的影响。