本章研宄了一種混合編程方法，用戶以及企業通過該方法能夠直接對現場采 集的故障數據進行建模與分析，并且能夠直觀的觀測由于數據的變化而導致的模 型參數與圖形的變化。
Matlab是集數值分析、矩陣分析、信號處理以及圖形處理的高性能的編程軟 件，其計算以及圖形生成能力較強，但是Matlab的可視化界面功能比較弱，不 能及時的觀察由于數據的變化而導致的參數以及模型的變化，只能根據數據的變 化被動從新運行程序求取參數，然后根據參數求取模型。
在可靠性數據中，現場數據是對數量更多的產品進行收集，能更真實地的反 應刀庫及機械手的狀況，因此現場數據的分析結果更權威的對產品的設計和制造 給予評價，能夠更真實地反應產品趨于成熟期的可靠性水平。由此可見，現場數 據是很重要的可靠性數據，對其進行收集也是必不可少的。
裝備制造業是制造業的基礎，其發展水平體現了一個國家的工業化水平，是 國家綜合實力和國際競爭力的主要象征，具有極其重要的戰略意義[1]。而裝備制 造業的基礎則是精工機床，精工機床發展水平的高低直接決定著裝備制造業整個 行業的水平。一個國家精工機床業的水平己經成為衡量該國制造業水平、工業現 代化程度和國家綜合競爭力的重要標志，直接關系到國家經濟建設和國防安全及 戰略地位[2][3]。
現場數據是產品的可靠性研究的基礎，但由于研發周期短、試驗成本高，企 業難以獲得足夠的可靠性數據[1()][49]，導致試驗單位獲得數據的難度增大，不能 從研發企業中直接獲得大量的試驗數據。這就要求試驗單位在產品出廠后派人進 行時時跟蹤記錄，從生產企業轉到用戶企業采集故障數據以及其他相關數據。圓 盤式刀庫自動換刀系統作為加工中心的關鍵功能部件之一，其可靠性水平是影響 機床整機的可靠性水平的主要因素之一。但是考慮到加工中心現場的實際情況： 加工時間包括換刀時間和工步持續時間這兩部分，換刀時間比較短，一般在 5s~10s之間，工步持續時間比較長，一般在3min~2h之間，故相對于工步持續 時間，換刀時間比較短，導致現場故障周期拉長，采集效率不高。這就要求除了 在現場采集數據外，試驗單位應該在實驗室的條件下，對其進行加速試驗，快速 激發其潛在故障，使故障在短時間內暴露出來，提高故障數據采集效率。
國內對可靠性這門學科的研宄可以追溯到20世紀五十年代，相對于美國、 德國、日本、加拿大等工業發達國家，我國的可靠性研宄起步晚，但在國際發展 的大環境下，我國對可靠性的研宄突飛猛進。20世紀80年代，我國相繼成立了 部級和*********可靠性機構：1981年成立了中國電子產品可靠性信息交換中心， 1985年成立了航空設備可靠性信息通信網，1987年成立了中國機械工業可靠性 技術研究中心，1988年成立了國防科工委質量與可靠性中心與信息交換網，1989 年成立了中國軍用電子產品可靠性委員會，1990年成立了中國質協可靠性專業 委員會，1994年國家技術監督局發出關于加強產品可靠性工作的若干意見的通 知mnw。現今，國家高度重視可靠性在各個領域的發展，將可靠性技術應用到 產品的研發、制造以及使用的各個階段。在精工機床領域，國家將精工裝備的可 靠性技術研究列為科技重大專項，針對精工機床的可靠性預測、預警、設計以及 可靠性的建模、評估和分配方法等方面展開了深入的研究。
試驗臺控制系統主要包括兩部分：1.下位機PLC控制。2.上位機VB程序控 制。PLC通過控制繼電器線圈的得電與失電來控制繼電器觸電（常開觸點閉合, 常閉觸點斷開），進而控制試驗臺的機械系統，以此完成自動換刀的動作。上位 機VB程序通過RS232串口實現與PLC通訊的，通過HostLink模式來直接給PLC 賦值以及讀取PLC返回來的數據。上位機具有時時顯示刀庫運行狀態以及記錄 刀庫運行數據的能力。
本章針對不同類型的試驗數據的分析方法進行了研宄。從整體上來講，試驗 數據分為兩種類型：一種為盤式刀庫自動換刀系統的故障數據。根據樣本量的不 同，實驗室故障數據和現場故障數據采用不用的建模分析方法，前者由于樣本量 小，一般采用貝葉斯分布模型，后者由于樣本量大，一般采用常用分布模型；另 一種為自動換刀系統換刀頻率。根據采集數據的難易程度，實驗室和現場頻率數 據分布采用直接計算法和近似求取法。通過實驗室換刀頻率與現場換刀頻率的對比分析，發現實驗室換刀頻率要比現場換刀頻率高，有利于在短時間內激發自動 換刀系統的潛在故障，暴露換刀系統的薄弱環節。
本文搭建了鏈式刀庫及機械手可靠性試驗系統，進行了鏈式刀庫及機械手實 驗室可靠性試驗，實現了鏈式刀庫的頻繁換刀，暴露了鏈式刀庫及機械手設計缺 陷或薄弱環節，并在接下來的文章中對鏈式刀庫及機械手實驗室試驗和現場試驗 分別制定了試驗方案和數據收集方法，制定了數據收集所需的運行記錄表、故障 記錄表、加工工序記錄表等，并在文章第五章對所收集的數據進行了建模分析, 得出了服從的分布模型，并分析出了系統的薄軟環節，得出了鏈式刀庫及機械手 的可靠性水平，為精工機床整機可靠性的提高提供了依據。
國外對可靠性技術的研宄可以追溯到二戰時期，當時的軍方高層對軍用物品 如戰斗機、炮彈以及槍械等的高故障率十分關注，可靠性由此而產生。美國軍部 在上個世界五十年代開始系統的從事可靠性研宄，1952年美國成立AGREE小組， 即電子設備可靠性咨詢，拉開了可靠性研宄的序幕。到1957年，AGREE報告首 次比較完整的闡述了可靠性的理論與研宄方向[12]。從此，可靠性工程發展為一門 獨立的工程學科[13]。這時的可靠性研究主要是針對電子產品，其他領域涉獵的很 少，還很空白。
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