在流水作业车间中,缓冲区是生产线的重要组成部分。它不仅可以用于存储在制品,还能根据要求对在制品进行重排序。在大规模定制生产模式下,缓冲区的作用显得尤为重要。本文以汽车行业为背景,对汽车生产流水线上缓冲区的设计和缓冲区中在制品的重排序问题进行了深入的研究,旨在找出有效的缓冲区设计方法和在制品重排序的解决途径。对于缓冲区的设计,本文重点讨论了缓冲区的容量设计和结构设计。首先构建生产线可用度与缓冲区容量之间的函数模型,然后以确保生产线可用度为目标确定缓冲区的容量。对于缓冲区的结构设计,在对几种常用的不同结构形式的缓冲区的排序能力进行分析与归类的基础上,提出根据对排序能力的要求合理选择缓冲区的结构形式。重排序是指利用缓冲区对流水线上的在制品序列进行重新编排。对于涂装车间的颜色排序问题,论文以线性缓冲区为研究对象,提出了“复杂规则集与分枝定界方法”,从而减少喷涂时颜色变化的次数;对于总装车间的已喷涂车身存储缓冲区中的排序问题,本文以环形排序缓冲区为研究对象,综合考虑排序的时间耗费和通过排序得到的车辆序列的性能,用遗传算法求解最佳的车辆选择策略。针对以上两个问题,文中均通过实例加以验证,证明了上述两种方法的有效性。最后,将车辆重排序在面向汽车行业的生产制造执行系统(MES)中进行实现,并通过在江淮汽车公司的成功应用,证明了算法可大大减少重排序过程中人为主观因素的不利影响,从而有效地提高了生产管理的自动化程度和生产率。