【目的】随着环境问题的日益突出，环保部门对企业的约束逐渐加强，当企业的生产消耗过多能源或者产生过量污染排放时，需要支付一定的环境惩罚成本用于修复损害的环境。传统的预防性维护策略研究没有考虑设备在生产过程中的能耗以及污染排放问题，而且在实际生产过程中，随着设备役龄的增加，设备性能退化的同时也伴随着能耗水平和污染排放水平的增加，过高的能耗与污染不仅对环境产生损害，也会导致企业的运营成本增加。因此需要研究设备的能耗与相应污染排放的维护策略。【方法】将设备的能耗控制和污染排放控制引入到传统的预防性维护来优化设备的预防性维护策略，并将役龄递减因子引入到设备的能耗模型和污染排放模型中，来模拟设备的维护操作对能耗水平和污染排放水平的影响。以设备的可靠度、能耗水平、污染排放水平以及最佳维护次数为决策变量，以设备生命周期内的成本率最低为优化目标，来构建考虑设备能耗和污染排放水平的维护模型。【结果】采用灰狼优化算法对设备预防性维护模型进行优化求解，结果显示在能耗和污染排放的双重控制下，设备生命周期的成本率最小。【结论】通过算例分析验证了模型的有效性。