虚拟单元制造系统（Virtual Cellular Manufacturing System，简称VCMS），是成组技术兼顾效率和柔性的新型生产组织方式，受到了国内外不少学者的青睐。虚拟单元制造系统通过资源的动态逻辑成组生成虚拟单元对产品需求变化的加工任务迅速做出反应，保留了功能型布局灵活性的同时克服传统单元制造系统在重置布局方面的局限性，大大提高制造生产的灵活性和绩效水平。虚拟单元制造系统的柔性特质，主要得益于虚拟单元资源共享的灵活性，但比较虚拟单元制造系统与传统单元制造系统的特性，在传统功能型布局或者单元生产模式的布局上构建虚拟单元制造系统往往会造成零件加工的运输距离增大，从而导致加工成本到生产制造成本增加的问题。因此，对于新建工厂可能进行虚拟单元制造系统生产的车间设备布局问题，提出了一个新的加权分布式布局，在新的布局上构建虚拟单元制造系统，既满足虚拟单元制造系统的柔性和生产效率要求，又在零件加工的物料运输上缩减成本。对于布局的设计以及虚拟单元的构建，都采用通用的加工能力单位——资源要素（Resource Elements,简称RE）的概念来表示设备的独有和共享能力以及零件的加工需求。除了能有效解决以上问题之外，提出了新的基于RE的布局设计方法，更是完善了RE在VCMS中的应用，为VCMS中各种加工资源提供了清晰的界定，为后续研究工作提供借鉴。本文分三个阶段对这一复杂问题进行研究。第一个阶段研究的是设备加工能力分析和零件加工需求分析过程。用新的FGS聚类算法将设备加工能力和零件加工需求表示成资源要素集，对设备间独有和共有的加工能力及零件加工需求进行更明确的描述。第二个阶段研究的是基于资源要素的加权分布式布局的设计问题。用RE描述设备加工能力时考虑RE之间的权重而使更多的相关RE相邻，用遗传算法构建基于资源要素的加权分布式布局，最小化RE间总的最小加权距离来最小化物料运输成本。第三阶段研究的是在设计的基于RE加权分布式布局上构建虚拟单元制造系统，将设备、零件同时成组并分配到生成的虚拟单元中。为验证本文研究方法在企业中的实际应用情况，本文对AEF电梯公司进行深入调研，分析目前企业生产管理现状及存在的问题，并对本文提出的方法应用在PM曳引机组件的零配件机加工过程，提出了相应的加权分布式布局的设计和虚拟单元构建，将改善前后的设计方案结果进行了对比，证实了本文研究方法的可行性及有效性。