随着制造业生产要素成本的不断上升,以及全球竞争愈发激烈,制造业面临着巨大的压力,并且这些给企业带来压力的因素仍将持续很长一段时间。智能制造面向制造业务流程,集合新一代通信技术和先进制造技术等技术,针对各生产要素规划与调整,其所形成的智能制造整体解决方案对降低制造业生产成本具有明显优势。在我国制造强国战略的推动下,各行各业积极开展智能制造实践活动。其中规划和建设智能工厂是实现智能制造的重要手段,而设施布局是智能工厂规划、建设和应用的重要环节。合理的设施布局可以显著提高生产效率、生产速度、人/机利用率,降低生产周期、节拍、物料处理成本并且改善员工的舒适度,为智能生产和智慧物流奠定基础。因此,设施布局在智能制造进程中扮演着非常重要的角色。环形布局形式凭借其相对较低的初始投资成本和物料搬运高度灵活的优势,在实际生产中应用非常广泛。环形布局将制造单元沿首尾相通的物料搬运路径布置,从而形成一个封闭回路,而过道布置将设施排布在过道两侧,通过确定过道两侧设施的布置位置来以寻找使总物流成本最低的布局方案。结合环形布局与过道布置问题的特点,本文从实际情况出发,考虑环形布局形式中不同布局方案通道宽度不同、中央通道首尾相通以及划分不同路径可以降低物流冲突等因素,建立了多路径交互环形过道布置问题、双向环形过道布置问题、双向多路径交互环形过道布置问题以及闭环布局问题的混合整数规划模型。并采用精确求解器对所建模型进行求解,验证了环形过道布置问题模型的正确性。为了更高效地求解本文所提环形过道布置问题,提出一种混合鲸鱼算法。在算法中引入莱维飞行对原始鲸鱼算法搜索猎物阶段进行局部改进;将差分进化算法嵌入到鲸鱼算法气泡网觅食阶段,以提高算法局部搜索能力,通过实验确定了最适合与鲸鱼算法混合来求解环形过道布置问题的差分进化策略;并引入禁忌搜索机制,提高全局搜索性能。采用正交试验确定最终求解环形过道布置问题的混合鲸鱼算法的参数组合。通过对28个不同规模的算例进行计算并与经典算法和新算法计算结果进行对比,验证了所提混合鲸鱼算法解决环形过道布置问题的优越性。此外应用所提混合鲸鱼算法求解了9个不同规模闭环布局问题算例,结果表明本文所提混合鲸鱼算法在求解闭环布局问题时也有一定优势。最后,将所提算法应用于实际车间布局优化,得出新的布局方案与改善建议。