本课题来源于国家自然科学基金项目(No.F030207)“机械制造企业资源配置的特征状态空间理论与方法”及国家科技支撑计划(No.2012BAA01B00)“7MW级风电机组及关键部件设计和产业化技术”,提出并建立了装配线平衡问题的特征状态空间建模与求解的新理论与方法,并以某风电企业减速器装配线的生产数据为依据,开发基于装配线资源配置优化和看板管理机制的装配线优化与管理系统。首先,本文分析了装配线平衡过程的影响因素,研究了建立作业元素信息库、设备需求关系及优先约束关系模型的方法,提取作业元素工时和设备、人力等资源的作业时间作为系统分析的特征变量,建立了基本生产系统的特征状态方程及其输入控制模型,从而形成对整个装配线平衡过程直观、定量的表达,并在此基础上构建了平衡问题目标函数的特征状态方程,形成了一种能够更准确的描述装配线平衡过程的数学建模方法。其次,本文在特征状态空间理论的支持下,分析装配线平衡问题在特征状态空间中的解曲面性质,实现了平衡问题目标函数的快速梯度分析,将梯度搜索策略集成进入传统遗传算法,为求解装配线平衡问题提供了一种更高效优质的混合算法；并将特征状态空间理论与方法应用于实际机械制造企业的装配线平衡优化问题中,验证本文所提出的理论与方法应用于实际问题的可行性和有效性,与传统算法相比,新的方法有效的提高了求解平衡问题的速度和质量。最后,基于上述特征状态空间建模与求解方法,设计并开发了装配线优化与管理系统,实现了装配线的平衡优化、性能分析和进度监控的计算机辅助管理,用企业生产数据验证了系统的各项功能。