制造系统设备布局设计为IE研究领域中的重要研究内容之一。合理的系统布局设计不仅可以直接影响到到工厂的生产效率,而且与厂房的利用率、设备的使用寿命、生产活动的安全性,有着直接或者间接关系。其中最直接的影响是企业的成本。在我国,传统的设备布局有很大一部分以设计者的经验和直觉为主。该方式缺乏科学理论的分析与定量化的计算,直接导致布局成本高、生产周期长。因此制造系统设备布局是否合理是直接影响企业经济效益的关键性因素之一。在本文的研究中,首先对制造系统车间设备布局问题进行了详细的研究和分析。对制造系统车间设备布局问题等相关概念进行简要的概述。本文研究分析了多品种小批量生产车间物流复杂造成成本虚高的特点。在着重分析多行设施布局模型的优化目标以及约束条件的基础之上,建立了以物料搬运成本和设备位置重置成本最小化为优化目标的车间设备多行布局的混合整数规划数学模型,并将物流顺逆程度考虑在内,提出以ACO和SA算法为基础的改进的ACOSA算法设计。并给出了详细的算法设计以及求解步骤,并通过MATLAB进行算法实现。通过实例分析某机加车间,将该套理论应用到某机械加工厂一车间布局问题上,结合该车间布局现状,产品需求量及产品工艺等,对该车间设备布局进行优化。对该生产车间进行模型建立和ACO、SA、GA、ACOSA算法分别求解得到的新布局方案与优化前方案进行对比,结果表明ACOSA算法能够有效避免陷入局部最优,得出结果优越于其他几种算法,以及该模型和算法这一套理论方法对于解决制造系统多品种小批量生产车间设备布局问题是一种有效可行的办法的结论。最后通过PlantSimulation对优化前后的其物流成本进一步的对比验证,再一次证明本文研究方法的科学性正确性。本文从成本效益分析的角度考虑是否要重新规划布局,为企业再次遇到此类问题提供了可以量化的标准,也形成了解决此类问题更系统的方法和解决思路。