针对已有研究中忽略拆卸工具的不足，基于多目标拆卸线平衡模型，考虑了作业过程中的工具更换因素，建立了包含最小化工具更换次数的多目标拆卸线平衡问题数学模型，并设计了一种多目标猫群模拟退火算法进行求解。提出基于序列交换的离散跟踪模式；将猫群优化算法与模拟退火算法相结合，以增强算法的全局寻优能力；引入拥挤距离筛选，提高算法运行效率的同时有效的保证外部档案集的多样性；采用精英保留策略加速算法的收敛。通过对已有算例进行求解，并与其他算法对比分析，验证了所提算法的有效性和高效性。最后，将所提模型和算法应用于某型号打印机拆卸线的设计，为决策者提供了多种平衡方案。