为应对市场需求动态变化、产品种类增加和产品生命周期缩短等挑战,可重构制造系统（Reconfigurable manufacturing system,简称RMS）作为新一代制造系统,利用构型重构的方式可以快速和有效改变生产能力和功能,是未来制造系统的先进范式之一。与传统制造系统的设计基础不同,RMS围绕产品族而构建,目标是维护同一产品族内多种产品变化体的灵活性和生产效率之间的平衡。针对现有RMS设计技术缺乏面向产品族的一体化、系统化的构型设计方法问题,论文将产品族设计和构型设计有机结合起来,研究面向产品族的可重构生产流水线构型设计问题,为低成本、高效率地完成生产任务,确定最优的生产流水线构型方案提供方法参考。论文所构建的面向产品族的可重构生产流水线构型设计模型,以提高可重构制造系统集成决策能力为目标,归属于产品族设计与生产流水线构型设计两阶段联合规划设计模型。第一阶段确定产品族设计方案,即综合考虑产品并行工序、可重构设备能力以及产品需求对于产品分组的影响,确定新的产品间相似系数,并采用改进的Needleman-Wunsch算法求解,最后通过Ward层次聚类算法获得产品族分组方案。第二阶段联合产品分组结果规划生产流水线构型方案,针对可转换性这一关键指标,构建最小化构型成本和最大化构型可转换性的多目标规划模型,细化了生产功能、产能、构型空间以及投资等约束条件。同时,为寻求平衡多目标的最优规划方案,采用改进的自适应快速非支配排序遗传算法获得可行Pareto解集,后续引入优劣解距离法排序,获得每个产品族最优的生产流水线构型方案。算例分析表明,论文构建的模型和选择的算法有效。论文提出了产品族设计与生产流水线构型设计分层规划的思想,给出了一个涵括“问题定义,条件说明,模型规划,算法求解,最优方案选择”系列决策环节的可重构生产流水线构型系统设计方法;所构建的产品族设计与生产流水线构型两阶段联合设计模型,以构型成本和可转换性为核心,有针对性解决了现有构型设计重要影响因素考虑不足的问题,为面向产品族的可重构制造系统构型设计决策提供了一个新思路。