随着现代制造业的发展,制造系统越来越趋于智能化和复杂化。在复杂的制造系统环境下,制造系统的可靠性对生产系统的运行稳定性和所生产产品质量的稳定性都非常重要。而以往对制造系统可靠性的研究仅涉及制造系统无功能性故障运行的能力,较少涉及系统对产品质量稳定性的研究,而制造系统对产品质量的稳定性保证也是系统可靠性的重要体现。本研究拟从以下两个方面来探讨制造系统的可靠性:一是从系统功能的角度,探讨工件与设备交互作用下,从产品质量的方向研究制造系统可靠性（系统加工产品质量的稳定性）,二是通过设备、人员、环境等因素,从传统可靠性角度研究制造系统可靠性（系统的运行稳定性）。二者结合,有利于拓展对制造系统可靠性的全面认识,更好地让制造系统保持良好的运行状态,提高系统生产高质量产品的能力。本文以串联的机械加工制造系统为研究对象,对人机环境制造系统进行可靠性提升研究。本研究主要内容如下:首先研究了工件与设备交互作用的潜在机理,结合被加工工件与加工设备之间的相互影响和交互作用,构建了工件尺寸偏差和设备交互组件的相关模型,结合可靠性相关理论,构建工件与设备交互作用下的设备系统可靠性模型。其次对制造系统人、机、环境三方面进行可靠性研究,对人机环境制造系统可靠性进行马尔科夫过程建模,计算人机环境制造系统的突然故障率（系统的运行稳定性）,结合人机环境制造系统的质量性渐变故障率（系统加工的工件质量稳定性）,构建工件与设备交互作用的人机环境制造系统可靠性模型。然后在调节人机环境制造系统的人员操作和生产环境的前提下,以工件与设备交互作用的设备系统可靠性水平为基础,判断设备的可靠性状态,以成本最低为目标,以系统的最小可靠度为约束条件,构建设备预防性维护模型,制定关于成本和系统可靠性的最优维护策略,以提升制造系统可靠性。最后以机械加工制造系统为对象,通过加工数据结合工件与设备交互作用的设备系统可靠性模型和人机环境制造系统可靠性模型,分别得到设备系统和人机环境制造系统的可靠性衰减规律,再采取制造系统可靠性提升措施对本方案进行验证。结果表明本研究可以提升制造系统的可靠度,提高制造系统的加工能力和产品质量。本文研究成果为机械加工企业科学预测制造系统的可靠性提供新的思路,并有助于企业制定合理的制造系统可靠性提升方案。对机械加工企业提升制造系统可靠性、保证产品质量,具有一定的借鉴意义。