设施规划问题的优化研究广泛存在于生产领域中,在实际应用中,设施规划的优劣严重影响着企业的生产成本与效率。随着制造业的快速发展,设施规划越来越显示出它的重要性,设施规划优化方法的应用与发展也受到了越来越多的重视。作为大批次、小批量生产的主要布局形式,基于工艺原则的机群组布局为企业快速响应多变的市场信息、更快的研制出符合市场要求的新产品具有重要的意义。尽管机群组布局的研究在近几年呈上升趋势,许多学者对该问题进行了大量的论述,提出了各种解决该问题的方法。但由于研究中固有的设施形状约束这一缺陷,其质量与布局的效率并没有得到快速、明显的提升。本文在总结前人研究成果的基础上,针对机群可重组的设施规划问题开发并设计了一个以系统总体物流量最小及适用性最佳等分别为目标的两阶段布局优化模型,算法期望能够解决机群组布局中固有的形状约束问题,以更好的效果完成基于工艺原则的机群组布局优化问题研究。第一阶段主要解决机群组布局时的效率提升,使用二叉树表示机群组间布局安排,运用设施、关系、位置三因素形成染色体编码,结合随机原则和设施之间的相邻性产生初始解,对染色体的三段独立编码进行遗传操作,根据动态原则和反馈机制改变算法的惩罚函数。第二阶段主要解决机群组的布局调整问题,以布局中的面积利用率与机群组的组合最优为出发点,使用长宽比对机群组进行组合与分拆研究,提出了该阶段的启发式算法,结合该阶段的综合评价选取最佳布局方案。最后,本文使用典型算例与实际案例,从优化效果与实际运用两方面较好地验证了两阶段优化布局算法的有效性与可行性。