船舶建造过程体现为大量分段的焊接装配,一般按照几何形状特点分类为平面分段和曲面分段。其中,主要由船舶艏部和艉部分解而成的曲面分段具有复杂的几何形状,在生产过程中不仅需要考虑时间上的约束,还需要考虑大量的空间资源约束。船厂通常采用虚拟混合流水线的生产方式进行装配加工,即建造资源(人员、焊接设备等)按照固定的节拍在分段间进行流转生产。因此,针对于曲面分段混流线的调度问题研究十分重要。本文分别针对静态调度、动态调度和空间调度进行了曲面分段装焊车间调度问题研究。第一,分析了柔性混流装配线在曲面分段车间调度中的表现形式。针对柔性车间调度问题,提出了基于莱维飞行的单目标和多目标改进粒子群算法,并以数值实验验证了其有效性。结合某船厂曲面分段车间调度实例,以本文提出的算法对其进行了优化,并与以往文献进行了对比。第二,分析了船体曲面分段装焊车间制造过程中的不确定性因素。提出了以事件驱动为基础的重调度策略。针对曲面分段车间生产过程中的三种典型的不确定性因素分别进行了数值实验与实例分析。第三,建立了船体曲面分段车间空间调度的数学模型。结合位图和像素的概念,提出了针对于曲面分段车间的空间调度算法。利用本文空间调度算法对国内某船厂的批次分段进行了空间调度安排与分析,验证了本文提出的空间调度算法的有效性。最后,根据上述研究的相关问题,在Visual Basic 6.0平台进行了船体曲面分段装焊车间调度系统的软件开发。