Con el objetivo de optimizar la composición de los recursos de fabricación en la externalización a nivel de piezas de la fabricación de carcasas de máquinas de coser, este documento propone un método de optimización de la composición de servicios basado en programación bi-nivel. Analizamos la estructura y el proceso de producción de las carcasas de máquinas de coser, determinamos la composición de servicios requerida de los recursos de fabricación y establecemos el sistema de indicadores de evaluación de la composición de servicios de fabricación en línea con los intereses de múltiples partes. También introducimos la idea de programación bi-nivel, construimos el modelo de optimización de la composición de servicios de fabricación de carcasas de máquinas de coser basado en planificación bi-nivel, analizamos las características del algoritmo NSGA- (Algoritmo Genético de Clasificación No Dominada II) y la estrategia de mejora, y completamos la solución del modelo de optimización de la composición de servicios de fabricación de carcasas de máquinas de coser. Los resultados experimentales muestran que el método de optimización de la composición y la estrategia de mejora del algoritmo pueden resolver bien el modelo de programación bi-nivel de las carcasas de máquinas de coser en el caso de información de características complejas y evitar caer en la solución óptima local.