在加工中心工作过程中,某一关键部件发生故障可能会导致全线停产,给企业造成很大的损失。为保证加工中心正常工作,及时的对某关键部件进行更换就显得非常必要。因此,考虑多层面因素来优化关键部件的更换时间,成为当前研究的热点。本文以国家自然基金为依托,以国产某型号加工中心为研究对象,结合其故障信息,借助数理统计的方法对采集到的数据进行处理分析,以故障总时间法为基础对整机及子系统进行可靠性建模并量化子系统可靠性影响度,针对不同类型的关键部件提出不同的最优更换时间模型来平衡生产成本。本文主要内容如下:(1)加工中心故障数据分析以数理统计为理论依据,对加工中心故障数据进行异常值检验,保证数据的合理性、可靠性;借助AMSAA模型理论,在保证故障数据合理性可靠性的基础上建立威布尔过程模型,分别对多台加工中心模型的形状参数和尺度参数进行检验,确保多台加工中心的同型性,消除以往直接整合多台设备故障数据建模造成结果失真的现象,为可靠性建模提供可靠的数据基础。(2)加工中心子系统可靠性影响度分析在故障总时间法的基础上,对同型产品故障数据整合,并对加工中心整机建立可靠性模型,得出其可靠度函数;对加工中心子系统建立可靠性模型,并借助参数极大似然估计的无偏估计公式对其修正,保证小样本情况下建模的可靠性;引入动态可靠性影响度及动态核心可靠性影响度概念对加工中心子系统可靠性影响度进行量化。(3)加工中心关键部件更换时间的确定对于不同故障类型的加工中心关键部件,给出有效故障率和极限故障率的概念,并以此为据,结合故障成本、维修及更换成本信息建立不同故障类型关键部件的最优更换时间模型,得出单位成本最低时各关键部件的最优更换时间。