随着生产模式的变化，生产车间在企业中的地位越来越重要，不仅是企业的物化中心，而且是企业生产系统的信息集散中心。因此，生产车间布局是生产企业研究的重要内容，设备布局的好坏关系到企业生产能否顺利进行，影响到车间的生产效率、车间厂房的利用率、车间人力物力的合理配置，从而影响着企业的整体效益。 本论文阐述了设施布局设计的基本原则、理论及方法，分析了国内外生产系统中常见的布局设计原理及方法。基于系统研究的思想提出了可重构车间布局优化设计框架以及基于设备可重组布局的车间系统结构，并详细的阐述了系统的各模块的主要功能以及开发的总体思想。可重构车间布局优化设计框架克服了传统设计方法过于依赖经验、约束过多以及设计缺乏柔性的缺点；基于设备可重组布局的车间系统很好的解决了生产管理系统与制造执行系统中存在的问题，加强了生产管理系统与底层设备的信息沟通与响应能力，提高了车间系统的柔性、敏捷性和可重组(构)性。 通过对生产车间布局问题的详细分析，剖析了车间设备布局问题的各个要素，根据设备布局的特点建立了线性布局的数学模型，给出了线性布局模型的目标函数及其详细的计算方法；建立了可重构布局的数学模型及成本模型，并给出了详细的计算方法。应用上述模型对曲轴生产线进行了建模，运用遗传算法优化了曲轴生产线的布局设计。为布局设计的应用奠定了理论基础。 最后，对发动机车间进行了整体的布局设计和局部的缸体生产线设计。通过应用系统布局设计方法(SLP)，车间整体布局得到了优化；根据缸体生产线的特点及要求，对缸体生产线进行了具体设计，使车间物流得到优化，作业状况得到改善，提高了企业的效益。