由于市场上消费者的个性化需求持续增加,迫使制造企业把生产方式逐渐向多品种小批量转变。多品种小批量的生产方式必然会增加企业的成本,这就需要企业找到合理的方法来降低生产成本,提高产品质量和生产率。单元生产方式的出现满足了制造企业对多品种小批量生产方式的要求。为了进一步增强企业的竞争力,还需要研究如何降低单元制造系统中的生产成本,提高企业的的收益。通过大量的实际生产研究发现单元制生产方式中的运营费用主要来自物料搬运费用,占运营总费用的30%-75%,物料的搬运费用可以通过合理的设施布局来减少。所以,很有必要对单元设施布局进行研究,从而得到快速、有效的设施布局方法。单元布局是单元生产系统的重要组成部分,合理的设施布局能帮助企业节省生产成本,提高生产效率。本文主要针对直线型布局和单向环型布局问题进行了研究,根据两种布局形式的特点,构建相应的数学模型,并分别设计了模拟退火和遗传算法求解得到最优的布局方案。针对直线型单元布局方式下单元系统与单元内设施并行布局问题,首先,对直线型布局形式的优缺点进行了分析;其次,根据布局特点及布局的复杂性,构建了包含物料搬运距离和设施面积利用率的双目标优化模型,并设计了一种模拟退火算法对模型进行求解;再次,通过算例仿真得到验证了模型和算法的有效性和适用性。针对单向环型的设施布局问题,首先,在分析了传统单向环型布局的优缺点之后,根据车间的实际状况对传统单向环型布局形式进行改进,根据工件的工艺路径特点在生产车间中增加经常使用的机器的数量;然后,考虑到机器的规格与摆放位置之间的关系,建立以单元物料搬运成本最小化为目标的设施布局模型,并使用遗传算法来求解;最后,通过算例仿真进行验证,改进后的单向环型布局更加适用于车间中工件的工艺路径上包含频繁使用的设施,同型机的加入能更好地减少物料搬运费用。直线型布局和单向环型布局问题是单元布局的基础问题,合理的布局形式能提高企业的效率和减少物料搬运费用,使企业在市场竞争中拥有更大的优势。