本文针对生产线随机故障引发的产能波动及宕机问题,研究考虑失效时间窗的生产线脆性评估方法,并提出了产线设备的预防性维修决策方法。具体地,通过分析随机故障导致的生产线时空属性,对时间窗口进行建模,确定了设备故障率函数和产线产能损失模型,构建了瞬态/稳态脆性评估模型;基于随机故障引发产线产能损失的考虑,结合脆性评估内容,对产线设备进行了预防性维修决策相关研究。脆性评估模型和维修决策方法应用于手机装配线上,模型和方法的有效性和合理性获得了验证。本文具体研究内容如下:首先,分析了生产线脆性的时空属性,提出产线失效时间窗概念,继而提出了生产线瞬态/稳态脆性评估模型。分析了故障机与瓶颈机位置引发的空间属性,以及故障持续时间引发的时间属性,建立了脆性的失效时间窗口量化模型;后利用威布尔分布函数对单元失效模型进行拟合,确定了设备故障率函数,结合产能损失对产线进行瞬态脆性评估;基于缓冲占位状态的稳态分析,建立了产线稳态脆性的定量评估模型。其次,提出了基于可靠性与成本的产线设备预防性维修决策与更换维修方法。为更准确地描述机械设备运维过程故障率的变化情况,本文引入了役龄递减因子和故障率劣化因子,建立了更加合理的设备故障率演化数学模型;考虑预防维修及停机成本、非预期故障维修及停机成本,以设备可靠度为约束条件,以单位时间维修成本最低为求解目标,构建了单设备预防维修策略模型,制定了预防维修间隔求解算法。最后,把脆性分析方法和预防维修决策方法应用于手机装配线上,利用脆性评估解析模型分析了手机装配线的关键脆性点;基于Demo3D软件仿真,验证了系统稳态脆性和瞬态脆性的有效性与合理性,继而构建了手机装配线单设备预防维修决策方法模型,对设备的预防性维修间隔与更换时间进行了求解,从而制定了科学合理有效的预防性维修计划。