在汽车制造业中，装配流水线是一种被广泛采用的生产组织方式，它在汽车发展进程中发挥着极其重要的作用。然而半个世纪以来，对于装配线平衡和产品排序研究大部分是基于较为严格的基本假设基础之上的，即各作业元素的作业时间是确定不变的。因此，大量研究成果一般难以直接应用于生产实践中。本文针对装配线规划设计的研究现状，对随机型装配线平衡和产品排序进行了深入研究。首先，研究了随机型装配线平衡问题。在多品种小批量制造环境下，以平衡率、平滑性指数和完工率为优化目标，建立了随机型装配线平衡问题的数学模型。借鉴遗传算法中的染色体交叉和变异思想，对基本粒子群算法进行改进，并设计了基于作业规则的染色体编码方法和解码方法，最终求解随机型装配线平衡问题。其次，研究了随机型装配线产品排序问题。以零部件消耗速率和产品总装配时间为优化目标，建立了随机型装配线的仿真模型。针对传统装配线产品排序方法的缺点，提出基于改进粒子群算法和仿真分析相结合的求解方法，从而将粒子群算法整合到eM-plant仿真软件中，这样既具备粒子群算法的高效搜索计算能力，也便于建立动态仿真模型，更可以避免手动输入排序方案进行仿真模拟，大大提高了最优排序方案的搜索效率，减少设计者的工作量，同时也可以动态显示排序方案的整个搜索过程。最后，以某车桥企业后桥装配线规划设计问题为实例，研究了装配线平衡和产品排序问题，并分别通过Matlab和eM-plant软件平台进行求解，结果验证了本文所提出的方法对研究大规模随机型装配线平衡与产品排序问题的有效性，对现代制造企业生产效率的提升具有一定理论意义与应用推广价值。