随着现代造船模式的深入发展,船体平面分段流水线越来越多应用于大中型船舶的制造中。在制造系统中,装配线平衡问题直接影响到装配线的生产效率、设备利用率和企业的生产计划等不同方面,而且制造系统的复杂性对于系统本身的稳定性具有重要的影响。本文以船体装配制造系统为研究对象,研究装焊制造系统的平衡问题和复杂性问题。第一,根据船体平面分段装配的特点,建立船体混流装配线平衡问题的优化模型。解决船体平面分段混流装配线平衡问题的主要思路是对各分段的装配时间和各工序的装配优先关系进行整理,根据一些相关理论将混流装配线平衡问题转换为单一分段的装配线平衡问题,分别从混流装配线的静态平衡和动态平衡两个方面建立多目标混流装配线平衡问题的优化模型。本文采用遗传算法作为优化算法,根据装配线的特点,从不同的角度对算法进行设计。第二,从系统的角度出发,分别研究船体混流装焊制造系统的多工位关联复杂性和多车间关联复杂性。在船体装配线中,缓冲区占有重要的位置,首先在重要工位之前和车间之间建立缓冲区。之后根据装配线的特点,分析两种复杂性的组成要素和各要素之间的关联性,并以此为基础使用熵的方法,分别建立装焊制造系统的复杂性评价模型。采用分层多目标优化方法求解此类多目标问题。第三,开发装焊制造系统平衡优化软件,软件可以实现基本信息的管理、平衡问题与复杂性问题的优化计算和可视化结果的分析。最后通过某船厂的平面分段混流装配线验证所开发软件的可靠性。