面向全球化的国际大生产环境，市场的激烈竞争已经从制造产业的各个层次和各个环节展开，因此建立一个符合市场规律、性能优越的制造协作组织在理论上、现实上都具有重大的意义。论文以制造协作组织的形成过程为研究对象，针对协作组织形成过程分析、制造任务结构规划、制造任务性能参数优化与制造资源配置的集成、以及应用系统的开发与应用诸方面进行了全面、深入的研究。论文深入分析组建制造协作组织过程的市场特征，提出制造协作组织形成过程具有正向与逆向优化的双向优化结构，即制造资源配置与制造任务优化，它们构成协作组织形成过程中的基本活动单元。以制造任务优化为主要线索，结合制造资源配置，研究协作组织形成的演进过程，指出制造任务的优化是协作组织形成过程的关键驱动力量。面向制造任务结构的优化问题，提出制造任务粒度模型。构建广义制造能力资源模型，探讨制造资源对制造任务粒度优化的关键影响因素构成。针对市场协作制造环境下的协作成本、任务过程周期、以及任务技术方案三个方面的关键影响因素，构建制造任务粒度与它们之间关联的数学模型，拟定量分析制造任务粒度的优化设计问题，获得在相应条件下的任务粒度最佳值。进而总结制造任务结构的优化设计方法，特别强调在市场协作制造环境中企业的历史表现与企业所积累的宝贵经验对制造任务结构规划具有重要的影响。基于协作组织形成过程的双向优化结构，分析影响制造任务性能参数优化与制造资源配置过程中的各种因素特征，构建集成优化的过程框架。提出制造任务性能参数在确定性环境下的任务性能参数距离与距离方差模型，以及在不确定性环境下区间向量距离模型，进而构建任务性能参数的优化数学模型，并展开针对优化模型性质的讨论。根据制造任务性能参数的优化需求，研究遗传算法的宏观与微观实现形式。随之依托制造任务性能参数的逆向优化过程，构建制造资源正向配置的优化模型，从而实现正向优化与逆向优化过程的集成。最后，进行实例仿真研究，验证集成优化方法、算法的有效性。以关中高新技术产业带网络化制造系统为背景，设计网络化制造协作组织形成支持系统的主要功能和体系结构，并分析进行系统核心模块开发所涉及的主要环节。最后，进行系统应用案例的分析，结果表明论文所提出的一些理论与方法是可行的。