制造业面临着日益频繁、无法预知的市场变化,客户需求的个性化和多样化,导致产品的寿命周期缩短、更新速度不断加快。为了在激烈的市场竞争中取胜,企业必须能够动态地调整其制造模式和控制策略,以支持全球竞争、产品创新和对市场的快速反应。通过组建虚拟企业实现制造资源、制造信息的集成与共享,提高制造系统的敏捷性、柔性和市场应变能力是解决这些问题的重要途径。本文以客车生产企业为背景,对虚拟企业的生产过程及运行特点进行了分析研究,重点研究了虚拟企业的合伙关系及其关键技术,在此基础上设计了配置虚拟企业系统的核心流程和实施方法,给出了虚拟企业信息系统的总体框架和总体结构图,提出了虚拟企业系统平台VMES。针对客车虚拟企业特点建立了虚拟企业核心竞争力的评价指标体系,提出了合作伙伴的多层次模糊综合评判方法,解决了伙伴选择的定性选择问题。针对虚拟企业合作伙伴定量选择的难题,提出了一种带工期约束的合作伙伴选择的分支定界求解方法,完成了相应算法设计,仿真以及与其它算法进行结果对比,表明该方法在求解合作伙伴选择问题中,其速度和精度方面具有良好的性能。构建了一个多层次多目标供应链模型,提出了一套交互式多层次规划方法用以求解基于该模型的供应链优化问题,并以国内某客车制造厂供应链体系作为研究对象,解决了多目标决策下各目标之间的矛盾问题。针对现有研究难以实现虚拟企业组合方案风险的有效评估及控制问题,根据客车行业特点建立了一套适用于该行业虚拟企业风险评价的指标体系。提出了基于模糊多属性决策的虚拟企业风险评价方法。提出了虚拟企业合作关系的可靠性理论模型,讨论了虚拟企业可靠性的评价问题,给出了一种提高虚拟企业可靠性的并联方法,并完成了求解虚拟企业可靠性最大化问题的填充函数算法。计算结果表明,本文所提的理论模型是有效的,可以大大提高项目的成功概率。在上述理论分析的基础上,完成了虚拟企业的网上协同分析和设计、企业合作关系中供应链的优化设计、以及虚拟企业的风险评价和可靠性设计的系统开发平台,运行结果证明了所提出的模型和方法的正确性和可实现性。