生产系统可靠性对制造企业经济效益有着重要影响。随着现代生产系统结构日益复杂及功能逐渐集成,复杂生产线的可靠性分析及维护决策成为研究热点。近些年来,在各行业专家学者共同努力下,生产系统可靠性研究已取得了丰硕成果。本文在回顾和总结了复杂生产线可靠性研究领域的相关成果后发现,针对生产线可靠性建模及维护决策问题,鲜有文献考虑运行参数对可靠性的影响。然而,现实中生产线的执行单元在反复运行中,执行单元运行速度与系统可靠性之间存在紧密联系。此外,复杂生产线往往由多个特定功能的执行单元组成,若在相邻执行单元之间设置缓冲库存能够很大程度上减少执行单元故障对生产线产能的影响。因此,本文围绕这些问题,从无缓冲和带缓冲两方面对多单元生产线开展了运行参数优化及维护建模研究,其主要研究内容如下:1.提出一种无缓冲多单元生产线和带缓冲多单元生产线可靠性分析模型。本文根据生产线不同生产状态,从无缓冲和带缓冲两方面分析生产线在不同状态下可靠度变化状况。基于系统可靠性理论建立多单元生产线执行单元可靠性和运行参数之间的映射关系,从无缓冲和带缓冲两方面建立生产线可靠性模型。2.提出一种综合考虑有效运行速度、维护成本和缓存库存的多目标优化方法。基于可靠性分析模型,建立了生产线有效运行速度、维护成本和缓存库存模型,以最小维护成本、最大有效运行速度和最小缓冲库存为优化目标分别从无缓冲和带缓冲两方面对生产线的运行参数进行优化,并采用元启发式算法求解。3.提出一种考虑多种维护方式的生产线维护策略。基于可靠性约束,考虑小修、预防性维护、更换三种维护方式对生产线进行可靠性分析并构建多目标优化模型,依据优化模型提出一种生产线维护策略,并将此策略应用到某包装生产线算例中,验证了所提维护策略的合理性与优越性。