船体曲面分段建造是现代造船企业的关键技术,船舶曲面分段的建造直接影响着船舶制造效率的高低,因此,对船舶曲面分段车间的动态调度研究有着十分重要的意义。本文以船舶曲面分段虚拟流水线的生产模式为研究对象,并在分段工序加工时间不确定的基础上,结合船舶曲面分段车间在实际生产中可能出现的突发事件,对船舶曲面分段车间调度优化问题进行研究。(1)根据船舶曲面分段的工艺特点,建立了基于曲面分段的随机petri网模型和系统的复杂度模型。由于分段工序加工时间的不确定性,引入灰色系统理论。通过与马尔可夫链相结合,在求解出稳态概率的基础上,给出了曲面分段制造车间性能分析的方法,并根据建立的复杂性模型,对车间系统的复杂度进行分析。(2)针对船舶曲面分段车间的调度问题,建立了基于调度效率和稳定性的动态调度模型,减少重新调度的复杂性。并对可能发生的突发事件提出了相应的重调度修正模型,然后选用免疫克隆算法进行调度优化,同时对该算法进行改进,最后通过实例对比和分析,证明了算法的优越性和模型的有效性。(3)考虑到船舶曲面分段虚拟流水线的生产特点和加工时间不确定性,采用鲁棒-反应式调度策略来减少重新调度的次数。通过在静态调度方案中插入空闲时间生成鲁棒调度,用来吸收加工时间不确定性和加工过程中可能出现的突发事件带来的扰动,通过反应式调度来处理鲁棒调度无法吸收的扰动。建立了曲面分段加工车间多目标模型,运用改进的多目标免疫克隆算法,结合实例进行优化分析。运用VB6.0开发了基于船舶曲面分段车间的动态调度系统。该原型系统可以实现对车间生产信息的管理,对不同车间调度问题,可以选择不同的调度方法进行优化安排,并对可视化优化结果的有一定的分析功能,最后通过船体曲面分段的具体加工实例,证明了原型系统的实用性。