随着客户需求多样化和订单频繁波动,企业生产过程在订单、批量、设备和工艺等方面越来越凸显多样性和多变动性,对车间布局的柔性、鲁棒性和动态性等需求逐渐增强。车间低熵化布局能够使企业车间布局具有低碳节能、高柔性等特性,让企业在不增加成本或扩建车间前提下能够应对客户多样化需求。因此,研究车间的低熵化布局具有良好的理论意义和重要的实用价值。论文针对一类多态性作业车间,采用分层思想构建单元外部和单元内部的面向低熵车间布局模型,设计遗传元胞算法作为模型求解算法,最后将研究成果应用到实际工程案例中,以验证论文研究成果的可行性和有效性。论文研究的主要内容有:1.在物理熵和低熵理论基础上推导车间布局熵评价指标,提出车间布局低熵化的基本原则和实现途径。2.针对单一布局模型较难解决多态性作业车间布局问题,提出单元外部建模和单元内部建模的双过程方法,构建外部的作业单元间布局模型和内部的成组单元布局模型、机群单元布局模型,设计涵盖物料搬运成本、非物料附加成本、设备成本、车间面积利用率和布局柔性等面向低熵化车间布局的多目标函数,给出包括边界约束、间距约束、固定位置约束等符合车间实际情况的定量约束条件。3.针对车间布局模型多约束、多变量、非线性的特点,提出遗传元胞算法,详细设计了遗传元胞算法的流程和关键技术,包括基于精英策略的初始种群生成和设计自适应交叉、变异概率,通过算例验证算法的有效性。4.建立多态性作业车间的布局仿真模型和框架,完成仿真界面和程序设计。5.开展FJ公司作业车间布局改造实例分析,给出布局优化方案,并与车间布局现状和SLP方案进行对比,验证模型和算法的可行性与有效性。论文针对一类多态性作业车间,利用分层思想创新性地构建多态性作业车间低熵布局模型并设计相应的求解算法,可以为车间布局规划人员提供有效的分析方法与工具。