以往的可靠性和质量问题大多被分开描述，少数对两者复杂关系的研究还局限于定性描述或局限于单工位的制造系统环境中。很少有研究提出量化模型将产品尺寸质量、刀具、夹具等磨损引起的性能衰退或失效故障、系统设计信息结合起来，描述产品质量和系统可靠性的关系，后续维护工作也无法正常有序进行。因此，由产品质量引起的系统停机时间通常难以量化，导致多工位制造系统的可靠性被过高估计，许多刀具故障或性能衰退不能及时预测或诊断识别，造成了系统不必要的停机，影响了系统生产效率。　　 基于前人的研究成果和一定的实际工程经验，本论文在面向质量的多工位制造系统可靠性建模和维护策略研究中做出的主要研究成果如下：　　 (1)开发反映产品质量影响的关键产品特征尺寸偏差分析系统流程与算法针对多工位制造系统强时空效应、多输入多输出、时变、不连续本质、概率化特性、不同加工特征层次上的递阶性等特点，提取对系统可靠性和产品质量有重大影响的关键产品特征，建立反映制造过程中刀具故障和性能衰退作用下的产品质量最优控制集/观测集，揭示关键产品特征尺寸偏差在各工位间的传递、耦合关系。提出了基于敏感度分析的制造系统工位设计布置评价方法。在提出并建立三级层次敏感性分析指标的基础上，开发了描述关键产品特征尺寸偏差模型的系统分析流程和算法。解决了关键产品特征尺寸偏差传递逻辑关系分析和建模等难题。　　 (2)定量描述质量可靠性交互作用并建立多工位制造系统质量可靠性集成模型针对多工位制造系统中产品质量和刀具故障和性能衰退的交互作用，区别于传统的系统可靠性分析建模方法，提出了多工位制造系统特有的质量可靠性交互作用，将产品质量对制造系统可靠性的影响纳入所提出并建立的系统可靠性集成模型中。进而量化描述了反映产品质量的关键产品特征尺寸偏差和制造过程中刀具故障和性能衰退间的交互关系，提出了基于状态空间建模方法的、联接产品质量和制造系统故障和性能衰退之间明确数学关系的建模理论和方法。逐步由申联系统扩展至并联和串并联混合系统，揭示多个关键产品特征分布下的产品质量和制造系统可靠性之间关系的耦合、传递属性。将多工位制造环境下产品质量对制造系统可靠性作用的定性认识转化为对其行为的定量分析，实现对制造系统可靠性的评估、分析和改进，丰富和完善了制造系统的可靠性建模理论和分析方法。　　 (3)提出包含产品质量损失和制造系统刀具贬值成本的多部件系统维护策略优化方法针对传统维护策略优化模型仅仅考虑维护本身费用，未能包含制造过程中刀具的故障、性能衰退等过程波动所引起的产品质量损失，提出并建立了制造系统要素状态变量和关键产品特征尺寸偏差的交互模型，综合考虑包含因制造过程波动带来的产品质量损失、刀具故障引起生产率损失、维护费用等因素。以长期费用最小为优化目标，对包含产品质量损失和制造过程中刀具贬值成本的多部件制造系统维护策略进行优化分析。　　 通过本论文的研究可以很好地解决多工位制造系统制造可靠性建模、评估和分析、以及相应的制造系统维护策略制定、优化、改进中存在的核心问题，实现分析、建模、评估、决策和优化一体化，确保系统在高精度高可靠性模式下运行，为多工位制造系统过程优化控制、系统设计、质量缺陷预示与消减等提供有效的共性技术、方法和系统平台，同时也是离散制造工业过程评估和控制理论及应用方面的一种新的尝试和创新。