随着我国航空工业的大力发展,航空工业的市场需求迅速增长,飞机的生产周期大幅缩短,飞机制造过程中的快速响应已成为现代航空工业建设的重要目标,也是我国航空企业亟待解决的问题,而基于虚拟现实的计算机建模仿真与优化技术即是飞机数字化制造的关键技术之一。与汽车制造业等成熟的离散制造系统不同,我国飞机制造业在生产线预研评估阶段的虚拟建模与仿真优化基础研究还较为欠缺。为了实现飞机制造过程的系统规划、预测与评估,实现实时监控与精确管理,在国防基础科研重点项目的资助下,本文开展面向飞机脉动生产线的建模仿真与优化方法技术研究,重点突破面向飞机脉动生产线的多层级建模理论和基于仿真模型的人员分配化方法研究技术难点,主要研究内容如下:(1)分析总结了飞机脉动生产线的业务特点,结合传统离散制造系统建模理论,研究了面向飞机脉动生产线的多层级建模理论,建立了多层级数学模型,约束条件及运算规则,并结合实例予以验证。(2)研究了多层级模型与DELMIA V6的PPRS模型之间的关联关系,分析了飞机脉动生产线仿真需要解决的问题,结合实际飞机脉动生产线的基础数据,在DELMIA V6平台上构建了飞机脉动生产线的仿真模型,通过仿真分析,指出当前飞机脉动生产线的性能瓶颈。(3)根据飞机脉动生产线人员分配的优化需求,提出了改进贪心算法(Improved Greedy Algorithm,IGA),阐述了IGA的原理与步骤。结合实例仿真结果,采用IGA对飞机脉动生产线的人员分配方案进行优化并评估,验证了IGA对人员分配优化的有效性。(4)基于前文各章节理论的研究成果,开展了基于DELMIA V6平台的系统开发技术研究,设计了面向制造过程的系统功能框架,开发了飞机脉动生产线建模仿真与优化的原型系统。