在生产线规划设计过程中，通过计算机仿真，可以在规划、设计阶段就对生产线系统的静、动态性能进行充分的预测，以便尽早地发现系统布局、配置及调度控制策略方面的问题，从而更快、更好地改善系统设计。因此，本文针对生产线系统建模与仿真方面进行了探讨和分析，针对汽车变速箱虚拟装配线车间的建模方法、虚拟装配线车间的规划仿真方法与仿真优化实现过程进行了研究。 虚拟装配线车间的三维虚拟场景生成和仿真运行都是以模型为基础的。本文首先分析了虚拟装配线车间的对象建模方法。针对不同的模型对象应用不同的建模方法：物理对象建模、逻辑对象建模和辅助对象建模。为了提高虚拟装配车间的仿真运行速度以及车间场景的逼真度，本文分析了模型的表面纹理映射方法和对装配线车间对象进行纹理贴图的一般过程。 本文结合某汽车厂的变速箱分厂的装配线原型，分析了变速箱装配线车间虚拟仿真环境的规划和搭建过程。虚拟装配车间的规划主要以变速箱装配线的规划为研究重点，着重以变速箱装配线的装配流程为主线，在三维数字化工厂仿真软件Delmia／Quest中进行变速箱装配线虚拟车间环境的规划和搭建。在装配线规划的基础上，由各对象模型构建出虚拟装配线的物理模型，并添加了辅助设施诸如地板、墙壁、门窗、灯光等，进行虚拟装配车间场景的设计，形成虚拟装配线车间的场景模型，在搭建物理模型过程中，融入了对物理对象模型的逻辑事件的定义。 结合前期构建的变速箱装配线车间的虚拟仿真模型，对装配线进行了虚拟装配仿真，以仿真数据为依托分析了装配线中存在的瓶颈问题、不平衡问题、物流运送不顺畅等装配线问题，结合实际仿真数据对虚拟装配线的规划进行了优化和调整，在多次仿真和优化调整后，找出了解决装配线存在问题的方案，并实施了重新仿真，得出了较理想的装配线平衡和优化方案。