制造业作为我国经济体系中的支柱产业,在当今因全球经济复苏而导致出口衰退的背景下,面临着日趋激烈的国际竞争压力,如何保证我国制造业在这样激烈的竞争环境中立于不败之地,是学术界与工程界目前正积极探讨和力求解决的主要问题。生产调度作为影响制造系统运营绩效的关键因素,目前已成为了研究的重点,而制定出合理有效的调度计划和设备维护管理策略是提升企业生产效率、设备利用效率、保持企业竞争力的关键。生产调度能有效解决有限制造资源最优分配问题,因此设计和建立更加反映现实制造情况的调度模型,同时能提供优秀的解决方案,将会对调度问题研究领域有着理论与应用的双重贡献。本文首先对调度问题的研究背景及国内外研究现状做了详细的综述。为了研究更加实际的置换流水车间调度问题,本研究考虑了基于机器的老化效应和基于负载的柔性维护策略,并假设工件在各机器实际加工时间取决于机器状态,维护活动在本研究中考虑成部分恢复机器性能的速率提升活动(Rate-modifying activity)。根据假设本研究提出了一个新的混合线性规划模型(MILP)。研究以最大完工时间和总维护成本为调度目标,目的是为决策者提供更具多样性的关于工件加工顺序以及其维护情况的调度方案。由于该问题的高复杂性,本研究提出了一个新颖的包含两阶段的解决程序,第一阶段由改进的基于区块的进化算法(NEH-BBEDA)组成,用以解决工件排序问题并作为第二阶段输入;第二阶段包含一个粒子群启发式算法(SPGA-11),用以解决维护决策问题。最后通过随机案例表明本研究所提模型的科学性,并且由计算结果验证了本研究所提两阶段耦合算法在解决此类问题的有效性,对于制造企业综合考虑设备老化和柔性维护的情况下的车间调度提供了解决方案。