精密结构件焊接是以几何尺寸精度为关键质量特征值的一种新型焊接制造技术,国内焊接学者在焊接理论上进行了较深入研究,但较少涉足精度结构件焊接生产线设计方法及策略的研究.实现大批量生产下的精密结构件形位精度控制和生产线规划策略的研究是提高焊接成套装备技术在硬件设施和系统规划水平的关键技术之一.本文针对精密结构件焊接生产线设计中工艺质量规划、工艺过程规划和生产车间规划等主要问题,以典型产品一液力变矩器产品(HTC)为研究对象,进行了以下几方面的研究:首先,采用模糊集和误差综合技术对精密结构件的形位精度质量因素进行分析,实现了制造过程质量的定量控制；其次,根据精密结构件形位精度控制关键因素和产品结构特点,进行生产线规划阶段的焊接过程工艺规划,在虚拟焊接制造系统中对精密结构件焊接生产线系统进行设计和车间规划；最后,对生产线的规划方案进行综合评估,确定了精密结构件焊接生产线不同规划目标的最适宜配置方案. 分析了HTC类精密结构件的焊接质量内涵及工件结构、工件状态、机械状态和工艺状态等因素对焊接形位精度质量特征的影响,提出了焊接结构件形位精度质量因素存在的质量变异概率、质量变异预测和质量变异控制等三方面属性.建立了可充分利用专家经验和以往数据的焊接形位精度质量因素分析模型,尝试以"质量变异系数"对HTC精密结构件焊接生产线质量规划和分析中焊接质量影响因素三方面属性的定性语言变量进行定量表征；得出了在焊接方法确定情况下同时满足精密结构件焊接形位精度关键质量特征和传统焊接质量特征的控制策略和控制关键.分析了HTC类精密焊接结构件关键工序中的精度误差塔型叠加综合特性,建立了HTC类焊接结构件关键工序误差合成的改进模型和基于加工总成本的关键工序精度控制模型；设计了适用于多型号HTC产品的关键工序焊接专机精度指标定量设计方法和关键部件形位精度极限偏差分配方法,研究了精密结构件焊接形位精度质量制造过程控制策略. 研究了适合HTC类产品结构特点和质量特征的焊接生产线工艺规划方法和可行工艺路线设计的搜索方法；根据精密结构件加工工艺过程特点、生产组织特点和焊接精度质量保证要求,提出了精密结构件焊接生产线的模块化规划策略,以各部件加工子生产线-加工岛区作为整个精密结构件焊接生产线的基本单元.构建了基于仿真的焊接生产线集成规划设计体系(VWMS),研究了焊接生产线设计的总体流程、加工岛区的设备布置、工艺过程微观层次和生产过程宏观层次建模和仿真等主要环节；建立了以总物流搬运耗费最小为规划目标函数的车间布局模型；研究了不同类型加工岛区的焊接车间创建型布置策略；结合优化算法与仿真试验,对HTC类精密结构件焊接生产线规划和车间布局方案进行改进和优化,解决了HTC类精密结构件焊接生产线设计中焊接专机的原型设计、设施配置、生产效率、生产线平衡和物流优化等主要问题,为焊接生产线设计分析和优化评估提供可靠数据. 精密结构件焊接生产线的规划具有方案多样性、目标差异性、因素关联性和因素指标自身模糊性的特点,本文建立了焊接生产线综合评估模型,得出了HTC类产品总成焊接生产线的不同规划目标下所采用的适宜的工艺方案配置策略.本文所研究的HTC类精密结构件焊接生产线规划策略已经在实际工程中得到应用.通过实际工程应用,验证了本文采用的关键工序形位精度质量分析和控制方法的有效性,仿真模型结合优化算法为HTC焊接生产线的规划和评估提供了直观的设计环境和可靠的数据.实际运行的HTC焊接生产线的焊接精度质量、生产效率等关键指标达到了规划要求.