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基于船舶船体曲面分段建造的特点，利用成组技术和流水线生产的原理，提出了面向曲面分段建造的虚拟流水线生产模式，研究了包括生产组织改造和生产调度的关键技术。根据虚拟流水线生产模式的原理，建立作业班组分解模型，并应用遗传算法实现基于虚拟流水线的曲面分段制造生产调度方法。利用上海某造船厂实际数据进行验证，结果表明虚拟流水线生产模式及方法可有效提高船舶生产效率。