制造单元实质上是一种高柔性、快响应的小型制造系统,它将一条复杂且长的制造系统拆分成若干个制造单元,每个制造单元都可以看作一条独立的产线。制造单元对订单任务、市场需求的快速响应以及高柔性的特征,使其越来越受企业的青睐。本文针对企业的需求,主要研究了设备的布局与单元内生产调度等关键技术,完成了发动机中的缸盖机加工制造单元的设计。本文首先根据重点研究方向阐述了国内外关于制造单元设备布局、工序同期化以及计算机仿真技术的研究现状,结合实际情况,提出小型化的单元制造模式更适合本课题,以先进的数控加工中心代替传统的操作员,并对制造单元的总体结构进行了初步的设计,然后设计建立设备选型评价体系来对制造单元中的关键设备进行选取,以加工中心为例详细说明了选型过程；接下来根据缸盖机加工工艺完成了包含数控机床具体动作在内的加工流程制定,运用分枝定界法将所有工序分配到了5台数控加工中心内；在研究现有设备布局模型与算法的基础上,根据实际情况选择了简洁有效的直线单行布局,建立数学模型,并依据遗传算法的思想设计了各个操作算子,利用MATLAB完成程序编写,计算得出最优的设备布局方案；最后运用仿真软件Flexsim实现了在已定的设备布局方案之上的生产仿真,建立优化函数,根据仿真参数寻找最到佳节拍设置,并分析各工位的负荷情况,微调了部分工序,使得制造单元的实际产能比预期提高了2.46%,一定程度上提高了企业的效益。论文针对企业的实际生产情况与生产任务,从制造单元设计中的设备布局与单元内生产调度两方面着手,同时研究了设备选型、生产仿真等相关技术,完成了制造单元的总体结构设计,并使得单元产能超出预期目标,论文成果对于其它企业的产线设计具有一定的借鉴意义。