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为避免单元设计中出现独立分步求解造成的解空间丢失，建立一个多目标生产单元集成布局优化模型，对单元构建与单元布局同时进行描述求解。模型考虑了设施的摆放方向，设施与单元之间的安全距离和设施空间尺寸。针对该多目标复杂问题，设计了基于结构化编码的动态多种群粒子群优化算法，避免粒子较快收敛陷入局部极值，提高了解的质量。同时采用个体密度值的外部档案维护策略，保持了解的多样性与均匀性。最后通过求解单元设计问题实例，验证模型和算法的有效性和可行性。