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随着全球生态环境的日益严峻,传统制造业逐渐向绿色制造模式转型,绿色制造已经成为制造业的发展趋势。工艺规划与车间调度作为制造系统的重要环节,传统制造系统中串行的制造模式已不能满足当前制造业的需求,在绿色制造的背景下,本文针对多目标绿色工艺规划与作业车间调度集成优化问题(Integrated Process Planning and Scheduling,IPPS)开展了研究。因此本文首先针对多目标绿色IPPS问题的两个子问题,即多目标绿色柔性工艺规划问题(Flexible Process Planning,FPP)、多目标绿色作业车间调度(Job Shop Scheduling Problem,JSP)的优化方法进行了研究,在此研究基础上对多目标绿色FPP方法与多目标绿色JSP方法集成,研究多目标绿色IPPS问题的求解方法。针对多目标绿色FPP问题,建立了多目标绿色FPP优化模型,综合考虑了包含机床负载碳排放、机床启动碳排放、切削液碳排放以及运输工具碳排放的影响因素,并根据车间的实际情况对其中机床启动次数进行了设计。针对建立的模型,提出了基于NSGA-Ⅱ的求解方法,采用基于非支配等级和拥挤距离的适应度评价方法处理多个优化目标。设计了多目标绿色FPP问题测试实例,并对实例进行求解,计算结果验证了该模型和求解方法的有效性。针对多目标绿色JSP问题,以最大完工时间最小、总碳排放量最少、总拖期时间最小为优化目标,建立了多目标优化模型,提出了基于改进NSGA-Ⅱ的多目标绿色JSP求解方法,设计了基于N5邻域结构及非支配关系的个体局部搜索策略,使用15组实例分别对改进NSGA-Ⅱ与NSGA-Ⅱ进行测试,通过结果对比验证了改进NSGA-Ⅱ对于求解多目标绿色JSP问题的有效性。在上述研究基础上,以最大完工时间最小、总碳排放量最少、总拖期时间最小为优化目标,建立了多目标绿色IPPS问题的优化模型,提出了基于改进NSGA-Ⅱ的多目标绿色IPPS问题两阶段求解框架,设计了三种求解总流程分别对该问题进行求解;由于多目标绿色IPPS基准测试实例的缺乏,设计了21组问题实例;经试验测试确定求解总流程三最优,采用正交试验法确定了最优总流程中各参数的数值;最后,通过对其他实例的求解,验证了提出方法的有效性。结合以上的研究成果,根据某电池包装机生产车间存在的多目标绿色IPPS问题,将本文的研究成果应用于实际车间的生产。