汽车产业的发展经历着从标准化到多样化的发展。随着市场竞争的不断加剧，促使汽车生产厂家依靠多品种来满足用户个性化需求。汽车装配是汽车全部制作工艺过程的最终环节，汽车装配线负荷均衡严重影响着产品质量和企业生产效率，在汽车制造工艺中尤为重要。因而，研究汽车装配线平衡问题，设计出快速有效的方法，提高生产绩效，满足汽车行业的需求具有重要意义。本文针对汽车混合模型装配线平衡问题，以最小化生产节拍和提高平衡率为目标建立数学模型，构造了混装平衡的元胞自动机模型，提出了一种随机有序元胞自动机算法。在算法的初始化过程中，提出并混合使用三种启发式因子（操作时间、后续操作数和可释放操作数）选择操作；同时把工位时间划分为三个区间，根据不同区间使用不同的分配方法，用以确定选择的操作是否进行分配，以此得到更好的初始分配方案。然后，提出随机有序元胞进化规则对初始解进行优化，设计工位间的广义任务交换过程，提出顺序执行规则，根据交换任务数量非增的顺序执行交换过程，从而使算法快速的收敛到当前最好解。在交换过程中随机选择工位时间大于平均工位时间的工位，同时随机选择已选工位中的操作，即采用随机选择规则，以此避免算法陷入局部最优。运用本文提出的随机有序元胞自动机算法对某汽车发动机装配实例及标杆问题的求解，说明了算法的初始化设计和随机有序元胞进化规则的可行性。相关实验结果也说明了针对不同规模的装配线问题，本文提出的算法可有效求得近优解或最优解，计算规模小，求解时间短。