本文主要研究了制造系统中的最优生产控制和生产能力规划的集成优化问题。在系统中机器的故障时间和修复时间均服从负指数分布的前提下,分别对单机器单品种制造系统、串行生产线单品种制造系统、以及多机器多品种制造系统进行了分析,以总生产成本为目标函数,根据每种制造系统的特点给出了相应的优化策略及求解方法。对于单机器单品种制造系统,给出了含有生产能力调整机制的Hedging Point控制策略,在需求随时问以不同形式变化时,制定了其生产能力调整的优化策略,通过结合生产能力与最优库存点之间的解析关系,得到了系统的决策变量,即生产能力的调整时间和调整大小。最后用粒子群算法对取定的决策变量进行求解,从而得出了系统的集成优化控制策略。对于单品种串行生产线,根据其结构特点进行数学建模,结合串行生产线中上下游机器生产率和缓冲区容量的限制,制定了相应的含有生产能力调整的Hedging Point控制策略；在给定机器初始生产能力的前提下,将粒子群算法与Hedging Point控制策略结合来制定集成优化策略,用粒子群算法求解决定生产能力调整时间和调整幅度的决策变量,最后得到了需求以不同形式变化时系统的最优控制策略。对于多机器多品种制造系统,首先建立了其最优生产控制与生产能力规划集成优化问题的数学模型,根据产品需求的不同为每种产品制定了优先级。根据这一特点,制定了结合生产能力变化的带有优先级的Hedging Point库存控制策略,对于几种不同类型需求变化情形,用粒子群算法优化出控制策略的决策变量,即生产能力调整时间和调整幅度,制定出了相应的优化策略,并对短生产线和长生产线的制造系统通过Matlab进行仿真实验,验证了所制定优化策略的有效性。