生产设备是制造业的基础,设备能否持续高效地工作、维护能否及时,对制造业的发展至关重要。当设备出现故障时,如果不能及时维护,可能造成影响生产、增加运营成本甚至引发事故等严重后果。因此,针对设备的可靠性进行研究,在合适的时机进行设备维修或相关零件的更换,对保证正常生产、降低维修成本、提高经济效益至关重要。本文以石油化工行业中的环保装置——超重力反应器为对象,基于隐马尔科夫模型研究其可靠性,进而优化设备维修策略。具体内容如下:（1）算法验证隐马尔科夫模型分为两种:齐次与非齐次,本文选用两种模型同时进行模拟。其中齐次模型的参数解析式可以推导得出;非齐次模型较为复杂,参数无法直接计算。本文选择极大似然估计法进行求解。为验证该方法的准确性,进行单次与重复实验,结果表明,极大似然估计方法可以准确计算非齐次隐马尔科夫模型的参数。（2）设备可靠性评估基于齐次与非齐次隐马尔科夫模型,分别求解设备在两种模型下的状态转移概率矩阵。同时,采用可修复系统的可靠性分析方法,对超重力反应器进行评估,并利用实际数据对齐次与非齐次模型的评估结果进行验证。结果表明:非齐次模型的模拟结果更准确,并且细化了不同产品的生产过程对设备可靠性的影响。（3）设备维修策略改进基于非齐次模型的模拟结果,设备在未来一段时间内的故障次数可以准确预测。根据此信息,设备维修单位可以在月初安排人员与采购,避免额外加班以及设备零部件的加急订购,此方法可以节约成本。为验证该想法,利用设备实际故障情况进行评估。结果表明:优化维修策略后,三个月内可减少经济损失 21.68%。作为石油化工行业中的重要环保设备,超重力反应器的维修策略优化对保证正常生产、环保达标排放、促进行业发展具有重要意义。