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造船企业是订单式大型单件小批量装配生产的复杂制造企业,每艘船的制造过程中需要造船企业中大量制造车间的协同合作,高效的管理车间,制定有效的车间作业计划直接关系到船舶制造的每一项环节,对提高造船企业车间生产效率有重大影响。同时由于船舶制造复杂工艺,船舶产品生产过程需要多个车间密切合作,导致传统的单车间调度优化方法不能够满足造船企业车间作业计划制定的要求,为此本文以造船企业跨车间作业问题为研究对象,主要做以下工作:(1)对现代造船企业生产模式、一般建造过程和船舶产品结构进行分析,在此基础上对造船企业车间作业情况进行分析,总结出造船企业多级作业层模式,将造船企业车间作业任务分解成流水线级作业层、车间级作业层、跨车间级作业层三级。(2)利用Petri网建模方法对三级作业层分别进行建立Petri网模型,利用Petri网模型能用数学反映造船企业制造车间系统中各设备、人员、工件等的约束关系以及工件加工工艺路线,加工时间等信息,为优化算法的的实现提供模型基础。(3)构建基于Petri网的改良遗传算法对跨车间作业问题进行调度。分别对造船企业中存在的平行流水作业方式与网状流水作业方式进行求解,最后考虑将多个车间作业综合考虑进行跨车间级作业整体调度的研究,并通过实例进行仿真,证明算法的可行性和收敛性。(4)通过对造船企业计划体系层次化模型的分析,将车间作业计划按部门、班组进行分层,形成多级车间作业计划体系,在此基础上利用跨车间作业计划调度问题涉及的优化算法,设计出了船舶建造车间管理系统的总体功能结构并实现,加强造船企业对车间的管理,辅助计划编制人员对造船企业车间作业计划进行制定。