该文在分析了柔性生产线设计的研究现状及存在问题的基础上,从面向柔性生产线设计全过程的角度,对柔性生产线的规划设计与仿真评估的相关理论、关键技术和实现方法进行了深入的研究.论文工作主要包括以下几个方面:1.分析了基于虚拟制造技术的柔性生产线设计体系结构,建立了面向柔性生产线设计全过程的集成设计系统框架.该框架以面向对象的柔性生产线统一资源模型为基础,将柔性生产线的设计过程划分为规划设计、计划调度、仿真运行三个主要阶段,并在柔性生产线设计的各个阶段提供与之相适应的分析评估与优化方法.2.研究了基于可重构单元的柔性生产线构建方法.根据可重构单元的定义,提出了采用遗传算法实现可重构单元构建与重构的方法,并利用模块化设计思想,提出了基于可重构单元的柔性生产线结构.该结构将可重构单元作为柔性生产线的基本组成模块,通过在柔性生产线基型结构上适当地组合调整,构建出结构和功能均具有良好拓展性的柔性生产线;3.研究了柔性生产线的可视化布局设计方法.采用面向对象技术分析了柔性生产线中的基本资源,并建立了相应类的二维和三维模型库.在此基础上,研究了在二维和三维空间同步构建可模拟真实生产环境的柔性生产线虚拟可视化模型的方法,以及辅助柔性生产线布局设计的信息可视化技术;4. 建立了基于多Agent的柔性生产线控制系统.分析了柔性生产线控制系统的设计要求以及传统层次控制模式的局限性,提出了控制层与设备层相互协作的控制模式,建立了基于多Agent的柔性生产线控制系统体系结构.该结构通过信息处理Agent节点,确保柔性生产线控制系统与具体配置的相互独立性,实现柔性生产线的快速构建与重构.此外,还就Agent间的通信格式和通信过程进行了研究;5.研究了柔性生产线规划设计方案的综合评估方法.采用层次分析法分析了影响柔性生产线规划设计方案质量的因素,并建立了综合评估指标体系.在此基础上,利用模糊分析法实现了在多层次上对规划设计方案的综合分析与评估,并针对规划设计方案中存在的问题提出相应的优化建议,通过比较和论证多种方案的优劣,从中择优规划方案指导方案的实施;6.自主开发了柔性生产线集成设计系统BITPLANT.介绍了该系统的总体结构、用户界面、系统功能及相关关键技术.