针对流水车间调度、预防维护、故障维护的集成优化问题,为了制定出在随机故障影响下仍然相对稳定的调度方案,特提出一种采用双层循环结构的鲁棒优化算法。外层循环通过邻域搜索优化加工序列,确定预防维护位置;在内层循环的灰狼优化算法中嵌入两种改善算子:一是采用基于关键路径的启发式规则改善闲置时间初始解的性能,二是利用交叉算子加强低等级狼群间的信息交流。实验结果表明,与对比算法相比,本文算法能取得的最优解和平均解的性能更优越,插入闲置时间方法所获得的调度方案更具鲁棒性。