本章研宄了一种混合编程方法，用户以及企业通过该方法能够直接对现场采 集的故障数据进行建模与分析，并且能够直观的观测由于数据的变化而导致的模 型参数与图形的变化。
Matlab是集数值分析、矩阵分析、信号处理以及图形处理的高性能的编程软 件，其计算以及图形生成能力较强，但是Matlab的可视化界面功能比较弱，不 能及时的观察由于数据的变化而导致的参数以及模型的变化，只能根据数据的变 化被动从新运行程序求取参数，然后根据参数求取模型。
在可靠性数据中，现场数据是对数量更多的产品进行收集，能更真实地的反 应刀库及机械手的状况，因此现场数据的分析结果更权威的对产品的设计和制造 给予评价，能够更真实地反应产品趋于成熟期的可靠性水平。由此可见，现场数 据是很重要的可靠性数据，对其进行收集也是必不可少的。
装备制造业是制造业的基础，其发展水平体现了一个国家的工业化水平，是 国家综合实力和国际竞争力的主要象征，具有极其重要的战略意义[1]。而装备制 造业的基础则是精工机床，精工机床发展水平的高低直接决定着装备制造业整个 行业的水平。一个国家精工机床业的水平己经成为衡量该国制造业水平、工业现 代化程度和国家综合竞争力的重要标志，直接关系到国家经济建设和国防安全及 战略地位[2][3]。
现场数据是产品的可靠性研究的基础，但由于研发周期短、试验成本高，企 业难以获得足够的可靠性数据[1()][49]，导致试验单位获得数据的难度增大，不能 从研发企业中直接获得大量的试验数据。这就要求试验单位在产品出厂后派人进 行时时跟踪记录，从生产企业转到用户企业采集故障数据以及其他相关数据。圆 盘式刀库自动换刀系统作为加工中心的关键功能部件之一，其可靠性水平是影响 机床整机的可靠性水平的主要因素之一。但是考虑到加工中心现场的实际情况： 加工时间包括换刀时间和工步持续时间这两部分，换刀时间比较短，一般在 5s~10s之间，工步持续时间比较长，一般在3min~2h之间，故相对于工步持续 时间，换刀时间比较短，导致现场故障周期拉长，采集效率不高。这就要求除了 在现场采集数据外，试验单位应该在实验室的条件下，对其进行加速试验，快速 激发其潜在故障，使故障在短时间内暴露出来，提高故障数据采集效率。
国内对可靠性这门学科的研宄可以追溯到20世纪五十年代，相对于美国、 德国、日本、加拿大等工业发达国家，我国的可靠性研宄起步晚，但在国际发展 的大环境下，我国对可靠性的研宄突飞猛进。20世纪80年代，我国相继成立了 部级和*********可靠性机构：1981年成立了中国电子产品可靠性信息交换中心， 1985年成立了航空设备可靠性信息通信网，1987年成立了中国机械工业可靠性 技术研究中心，1988年成立了国防科工委质量与可靠性中心与信息交换网，1989 年成立了中国军用电子产品可靠性委员会，1990年成立了中国质协可靠性专业 委员会，1994年国家技术监督局发出关于加强产品可靠性工作的若干意见的通 知mnw。现今，国家高度重视可靠性在各个领域的发展，将可靠性技术应用到 产品的研发、制造以及使用的各个阶段。在精工机床领域，国家将精工装备的可 靠性技术研究列为科技重大专项，针对精工机床的可靠性预测、预警、设计以及 可靠性的建模、评估和分配方法等方面展开了深入的研究。
试验台控制系统主要包括两部分：1.下位机PLC控制。2.上位机VB程序控 制。PLC通过控制继电器线圈的得电与失电来控制继电器触电（常开触点闭合, 常闭触点断开），进而控制试验台的机械系统，以此完成自动换刀的动作。上位 机VB程序通过RS232串口实现与PLC通讯的，通过HostLink模式来直接给PLC 赋值以及读取PLC返回来的数据。上位机具有时时显示刀库运行状态以及记录 刀库运行数据的能力。
本章针对不同类型的试验数据的分析方法进行了研宄。从整体上来讲，试验 数据分为两种类型：一种为盘式刀库自动换刀系统的故障数据。根据样本量的不 同，实验室故障数据和现场故障数据采用不用的建模分析方法，前者由于样本量 小，一般采用贝叶斯分布模型，后者由于样本量大，一般采用常用分布模型；另 一种为自动换刀系统换刀频率。根据采集数据的难易程度，实验室和现场频率数 据分布采用直接计算法和近似求取法。通过实验室换刀频率与现场换刀频率的对比分析，发现实验室换刀频率要比现场换刀频率高，有利于在短时间内激发自动 换刀系统的潜在故障，暴露换刀系统的薄弱环节。
本文搭建了链式刀库及机械手可靠性试验系统，进行了链式刀库及机械手实 验室可靠性试验，实现了链式刀库的频繁换刀，暴露了链式刀库及机械手设计缺 陷或薄弱环节，并在接下来的文章中对链式刀库及机械手实验室试验和现场试验 分别制定了试验方案和数据收集方法，制定了数据收集所需的运行记录表、故障 记录表、加工工序记录表等，并在文章第五章对所收集的数据进行了建模分析, 得出了服从的分布模型，并分析出了系统的薄软环节，得出了链式刀库及机械手 的可靠性水平，为精工机床整机可靠性的提高提供了依据。
国外对可靠性技术的研宄可以追溯到二战时期，当时的军方高层对军用物品 如战斗机、炮弹以及枪械等的高故障率十分关注，可靠性由此而产生。美国军部 在上个世界五十年代开始系统的从事可靠性研宄，1952年美国成立AGREE小组， 即电子设备可靠性咨询，拉开了可靠性研宄的序幕。到1957年，AGREE报告首 次比较完整的阐述了可靠性的理论与研宄方向[12]。从此，可靠性工程发展为一门 独立的工程学科[13]。这时的可靠性研究主要是针对电子产品，其他领域涉猎的很 少，还很空白。