随着市场需求的变化加快、差异化竞争加剧,对制造企业的生产高效性提出了更高要求。科学的调度计划能够有效的分配生产资源,达到生产效率的优化。合理的维护计划能够为生产活动提供保障,保障生产的连续性。以往研究中忽视了机器故障而单独对生产活动进行调度研究,但生产活动和维护活动均要占据机器时间,若生产和维护单独计划可能导致两者发生时间冲突,造成相互干扰。因此,本文研究了在确定性和不确定故障（考虑随机故障）条件下的预防性维护与流水车间成组调度集成优化问题。具体的研究内容如下:首先,阐述了预防性维护与生产集成调度领域的研究背景和研究目的意义。针对该领域的现有研究进行了综述,分析了现有研究的发展趋势以及存在的不足之处。其次,以总最大完工时间最小化以及总成本最小化为优化目标,对确定性故障条件下的预防性维护与流水车间成组调度集成优化问题进行了分析和建模。模型中,对流水车间成组调度问题详细定义了问题假设、约束条件等等。同时,制定了模型中的机器维护策略。然后,提出一种基于自适应变邻域搜索机制的改进人工蜂群算法（ABC-AN算法）,用于求解本文的问题模型。算法中设计的自适应邻域搜索机制,通过自适应步长参数控制迭代过程中的邻域结构,依据当前可行解的优化状态对搜索的邻域结构进行改变,以提高算法局部搜索能力以及跳出局部最优的能力。接下来,对本文提出的预防性维修流水车间成组调度集成优化模型以及ABC-AN算法进行算例验证。设计了多规模的算例,将预防性维修流水车间成组调度集成优化模型与分开优化模型进行分析对比,验证了集成模型在时间和成本两个目标上的优越性。通过三个基准算例和不同规模的本文模型算例对ABC-AN算法的效果进行了验证,结果表明ABC-AN算法在寻优能力和求解质量两方面均有良好效果。最后,研究了考虑随机故障的预防性维护与流水车间成组调度集成优化问题。预防性维护计划能有效提高机器的可靠性,但随机故障不可避免。为降低不确定性随机故障的影响,在第二章确定性问题模型的基础上,提出了基于博弈理论的前摄性鲁棒调度方法,首次将博弈理论应用到鲁棒性调度领域。该前摄性鲁棒调度方法包括了鲁棒性调度中的效率性和鲁棒性优化目标、基于三阶段讨价还价博弈模型的缓冲时间插入方法两方面内容。最终,通过不同规模的算例对前摄性鲁棒调度方法的效果进行验证,首先比较在不同问题规模条件下前摄性鲁棒调度方法的参数变化对调度结果的影响;其次,将通过前摄性鲁棒调度方法和非前摄性调度方法分别得到的最优调度方案经过蒙特卡洛模拟后进行比较,模拟结果验证了使用前摄性调度方法得到的调度计划在遇到随机故障后的表现优于非前摄性调度方法,这表明本文提出的前摄性鲁棒调度方法能有效降低随机故障的影响。