船舶建造的总体趋势是以中间产品为导向的总装造船,但我国船厂按中间产品类型组织生产时,由于中间产品不固定、未标准化,导致造船工作的内容不能被有效地计划和控制。根据船舶建造单件、小批、产品复杂、建造周期长、组织难度大等生产特点及项目制的管理模式,针对管理过程中所需要的信息,本文提出了集成船舶工作分解结构ISWBS(Integrated Ship Work Breakdown Structure)的概念与体系结构,并在此基础上研究了造船过程中负荷的测算、分层工程计划体系的建模、工程计划形成流程的设计、造船资源平衡的方法与造船工程计划关键技术等,最后简要介绍了采用本论文研究方法开发的造船工程计划管理软件系统的主要功能,并通过在一家国有大型船厂的应用,在实践中对造船工程计划管理系统进行了有效验证,进一步阐述了集成船舶工作分解和基于它的造船工程计划体系的有效性。本文主要研究内容及贡献如下:(1)分析了现代造船模式下中间产品导向的造船主流程,以及包含定置管理内涵的造船工程管理模式。在此基础上,通过分析常规WBS理论的缺陷及现代造船模式对WBS的需求,界定了船舶工作分解范围与原则,并建立了基于常规WBS理论拓展的集成船舶工作分解结构ISWBS,从产品结构、建造资源和进度三维进行了集成造船分解结构体系的表达。一是产品结构维,将船体和舾装件分解为不同层级上的各级中间产品,它们之间具有包含和静态层级对应关系;二是船舶建造资源维,即造船过程中所需要的各种资源和各制造级产品的量化数据;三是造船进度维,涉及船体建造、舾装作业和涂装作业三大作业,以船体建造为主线,舾装与涂装作业穿插其中,描述作业阶段之间的关系。基于三维的分解结构,分析了船舶工作分解中的ISWBS关联元素,明确了ISWBS任务包,设计了ISWBS工作分解的编码实现方式。(2)针对我国船厂造船时长期以来在资源配置与负荷计算上存在的能力测定不准确、负荷估计随意的现象,首先进行了造船资源的形式化界定,建立了造船资源物理模型和造船资源有型能力模型;然后,构建了基于ISWBS的造船能力与负荷管理模型;最后,针对模型中的造船资源管理部分,提出将分散的造船资源信息基于公共数据交换平台XML进行管理,分析了其XML schema(XML模式)规范以及XML与RDBMS(Relational database management system,关系数据库管理系统)之间的转换方法,针对模型中的负荷管理部分,基于ISWBS形成的中间产品任务包经任务成组之后提出的组负荷需求进行负荷的采集,采集路线遵循中间产品导向的总装造船主流程,通过负荷信息采集点的设定,使负荷采集工作规范。(3)针对我国船厂造船工程计划编制过程松散、计划可控性不强的现状,以基准计划为主线,以综合平衡生产能力、生产任务、作业时间三大要素为中心,以ISWBS单元为对象,建立了分层造船工程计划体系,研究了能力约束下以基准计划为主、衍生计划为辅的造船工程计划形成流程,建立了基于ISWBS的造船资源——负荷组合模型、研究了造船资源配置过程,针对层级计划中的节点约束关系,提出并建立了造船工程计划应遵循的节点约束体系,定义了控制点以及控制点上的各类节点库。(4)针对实际的造船任务都是多项目多任务并存的状况,研究有效制定计划与进度控制的两个关键技术。一是中间产品组织生产模式下,引入BP神经网络技术做多船ISWBS任务包的成组,以使计划对象更科学、资源平衡更合理;二是资源约束下,引入CCPM(Critical Chain Project Management,关键链项目管理)技术,并以典型的搭载网络计划为研究对象,阐述了如何基于关键路径,在有限资源约束下,通过项目缓冲区的设置得到完善的关键链,从而制定出可行进度计划制定的方法。(5)最后,将基于ISWBS的造船工程计划管理思路与信息技术集成运用,建立了相应的功能模型、信息模型,针对案例企业分析了处理流程,并通过具体的软件研发与实施,验证了研究效果。针对资源约束下基于ISWBS的造船工程计划管理的研究,有利于推动船舶制造业工程计划管理理论与实践的发展,对现阶段我国船舶制造业具有重要的意义。