该文利用可重组技术和虚拟制造技术,结合山东滨州渤海活塞厂的实际需求,提出了"可重组活塞生产线虚拟仿真设计理论与应用"课题,以解决活塞生产中品种与批量的矛盾问题,提供有效的建模分析工具,为多因素交互影响的活塞生产线特性提供新的分析途径,提高设计成功率,节省设计和调整费用,降低活塞生产成本,缩短设计和制造周期.围绕可重组活塞生产线虚拟仿真设计(Virtual simulation design of reconfigurable piston production line,简称VD-RPPL)的理论、建模、仿真诊断、参数优化和评价等问题开展了系统深入的研究.结合可重组技术和虚拟制造技术的优点,提出可重组活塞生产线虚拟仿真设计理论,以指导活塞生产线的设计、实施与应用.分析了活塞生产线可重组模块的划分方法,提出了可重组活塞生产线的设计内容和设计流程.结合QUEST和UML的优点,建立将可重组活塞生产线从现实向虚拟环境映射的仿真建模分析模型.基于该模型实现了活塞生产线静态特性和动态特性的描述与分析.针对典型活塞加工工艺特征,提出了以活塞特征、加工要求、加工方法、定位和夹紧方式进行特征分解和编码的方法,建立了基于时间均衡原则的活塞工艺特征重组模型.分析活塞生产线的瓶颈工序及其产生原因,提出活塞生产线的瓶颈工序诊断设计理论.建立以工序时间、重组时间和设备成本为优化目标的可重组活塞生产线设备选择模型.基于模糊综合评价和改进AHP模型,提出了活塞生产线设计方案的综合评价指标体系,建立了可重组活塞生产线三级模糊综合评判模型,开发了模糊综合评价辅助计算系统.