随着我国经济的快速发展和技术的不断提高,市场竞争变得越来越激烈,消费者的需求也更具多样化,这就使得多品种小批量的生产方式逐渐成为主流的生产方式。为适应多样、动态和复杂的市场环境,对制造型企业就提出了更高的要求。因此,采用先进的制造技术和高效地管理机制,来提高生产系统的效率、柔性和竞争能力,已经成为研究的热点问题。虚拟制造单元系统作为单元制造系统的新发展,正逐渐成为一种受到人们重视的先进制造方式。在虚拟制造单元(以下简称虚拟单元)的生产过程中,由于设备的共享,物料的输运,设备的生产能力有限等情况,造成资源冲突等问题,瓶颈资源得不到很好地利用。充分改善瓶颈资源的利用率可以提高虚拟单元生产系统的能力,因此在系统调度的过程中,如何有效的提高瓶颈资源的使用效率尤为重要。本文主要针对的是已识别出的瓶颈资源,设置瓶颈缓冲区来缓解生产过程中的突发状况对瓶颈造成的波动,并对虚拟单元内瓶颈缓冲区容量及其调度问题进行了分析研究。首先,通过对虚拟单元实际调度过程中存在的问题及关键链项目管理技术进行研究,提出通过关键链项目管理原则设置瓶颈缓冲区可缓解虚拟单元内瓶颈资源、生产波动等因素带来的不利生产影响。在虚拟单元生产系统中设置瓶颈缓冲区,缓冲区的问题主要包括容量大小和位置问题,为简化处理,本文针对缓冲区容量大小进行研究,以满足项目完工时间最小的情况下缓冲区容量最优为目标建立缓冲区容量优化函数模型,并结合设备的故障率及其修复率对缓冲容量大小进行进一步的分析,并利用改进粒子群算法进行求解。其次,在考虑缓冲容量的基础上分析虚拟单元缓冲区动态调度问题,结合船体分段加工工艺和形状特征,以缓冲区资源利用率最大化为目标构建了船舶制造企业缓冲区调度优化模型,并采用改进人工蜂群算法进行运算。最后,为了验证本文所提出的调度方法在实际生产过程中的适用性,本文详细介绍了HDZH船厂分段制造车间的具体生产管理方面的一些基本情况,并把本文提出的虚拟单元的调度方式运用到该船厂的生产车间,对其结果进行分析总结,验证了本文方法的可行性和有效性。