制造业是我国经济发展的支柱行业,也是资源消耗、碳排放产生的主要根源。目前制造企业对生产过程中效率、成本、质量关注较多,对制造装备能耗、碳排放认识不够。我国机械制造行业能耗比国际先进水平平均高30%,节能减排提升前景巨大。本文针对离散制造行业,开展面向低碳制造的切削参数与柔性作业车间调度集成建模与优化研究,为我国机械加工行业低碳制造提供技术支撑。首先,以单位体积碳排放、单位体积生产成本和加工成本为优化目标,建立了铣削加工参数高效低碳优化模型,在传统的引力搜索算法基础上提出了一种改进的非支配排序引力搜索算法进行求解。在改进算法中,采用了精英保留策略、位置更新回退策略以及交叉变异策略,使得改进的非支配排序引力搜索算法拥有良好的全局搜索能力和局部开发能力。并采用灰色关联法在获得的Pareto最优解集中选择满意解,为面向绿色制造的切削参数优化提供了一种新的思路。然后,以最大完工时间最小和碳排放最优为优化目标,建立高效低碳柔性作业车间调度模型。针对柔性作业车间调度离散问题的特点,重新定义引力搜索算法中的部分操作,提出了一种离散化引力搜索算法对工序序列进行更新,同时采用了MPX交叉方法对机器选择序列进行优化,在降低最大完工时间的同时尽可能地使碳排放达到最优。最后,以制造过程最大完工时间和碳排放为目标,建立了切削参数与柔性作业车间调度集成优化模型,提出了一种改进的离散化引力搜索算法进行求解。针对集成优化问题模型,提出了工件序列-机器序列-切削参数模型三层编码方式,并采用了一种新的竞选机制,引导算法向真实Pareto前沿前进。在改进的离散化引力搜索算法中,采用多点交叉策略和变邻域搜索策略对算法进行改进,并通过与NSGA-Ⅱ算法和离散化引力搜索算法进行对比,验证算法的优越性。