船舶建造是一个典型的大型装备制造行业,最能体现一个国家经济和技术实力,船舶制造企业是一个大型、单件、小批量生产系统、具有新产品多、更新换代快、约束条件多、生产组织复杂等特点。目前,我国船舶建造业还处在向现代造船模式的转换过程中,我国船舶建造业目前普遍采用固定工位的生产方式。固定工位生产方式在船舶建造企业生产组织中存在的突出问题是:管理方法粗放、生产计划管理落后、计划指导性差。造船综合技术与国际水平差距很大,尤其在船舶生产组织和生产过程控制方面。这显然与形势发展对船舶建造企业的要求不相适应。因此,为了适应这种新的市场环境,船舶建造企业必须做出调整以提高自身的市场竞争力,深入研究造船企业车间内部的调度问题,具有重要的意义。本文基于当前船舶分段建造车间的生产模式,将固定工位生产与流水线作业模式结合起来,建立了基于虚拟流水线的船舶分段建造生产作业模式。分别简述了实现虚拟流水线的四个关键问题:资源构建、生产节拍的确定、资源调度问题、设备资源冲突时的消解方法。研究实现虚拟流水线生产中两个关键技术的数学建模问题,一是资源构建的数学模型,二是资源调度问题的数学模型。结合船舶分段建造的特点,提出了基于虚拟流水线的启发式遗传算法,以“工期最短”为目标提出最优的调度方案。为便于虚拟流水线在实际生产中的应用,本文对南通某企业车间调度中存在的问题进行了详细的介绍,且将基于虚拟流水线的遗传算法应用于船舶分段建造调度问题中。并通过与实际执行情况的比较验证了本文提出方法的有效性,这对我国大型、重型产品的制造过程同样具有借鉴意义。