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加工中心是集多种技术于一体，结构复杂、工序集中、工艺复合的数控装备，系统可靠性与各个子系统固有可靠性及它们之间的故障相关性密切相关。传统基于现场故障试验数据的子系统可靠性评价与风险评估忽略故障相关性，给子系统可靠性和故障风险评估带来一定误差，严重影响后续的可靠性设计、维修及可靠性增长等工作，因此，基于故障相关性分析的加工中心子系统可靠性和故障风险评估研究具有重要的理论意义与实践价值。论文依托国家自然基金项目，结合国产某系列加工中心故障信息，借助有向图的相关理论来进行加工中心子系统故障关联结构建模分析；引入Pagerank算法实现机床各个子系统的故障相关影响度的量化，结合相关影响度和全概率公式构造子系统固有可靠性模型并对其固有可靠性进行评价；最后在综合各种故障风险因素、考虑故障相关性的基础上，使用灰色关联度—TOPSIS方法进行故障风险的综合评估。主要内容如下：（1）基于故障有向图及Pagerank算法的加工中心子系统故障相关性分析将子系统之间的故障影响关系抽象成有向图模型，借助图论中邻接矩阵的概念进行有向图的矩阵化处理。故障有向图中每个子系统的故障相关度分为故障相关影响度和故障相关被影响度，接着将子系统的故障相关影响度问题转化成复杂网络节点重要度求解问题。借助Pagerank算法，引入故障有向图的邻接矩阵和Markov概率转移矩阵，计算出子系统基于故障相关的被影响度；将有向图进行转置变换获取新的概率转移矩阵，计算子系统基于故障相关的影响度。（2）基于全概率公式的加工中心子系统固有可靠性建模及评价对于故障相关被影响度较高的子系统进行故障数据分析，利用Minitab软件进行趋势检验确定最优分布，获得子系统的综合可靠性Weibull模型，借助全概率公式构造综合可靠性、固有可靠性及故障相关影响度因子之间的关系推导出子系统固有可靠度模型，调用Matlab中的trapz函数进行定积分求解获得子系统的固有MTBF点估计值。（3）基于灰色关联度TOPSIS法的加工中心子系统故障风险综合评价综合考虑故障相关性、故障维修时间、故障频次及故障严重程度，借助灰色关联度TOPSIS方法对加工中心子系统的故障风险进行综合评价，为设备的维修及维护策略制定提供依据。根据子系统故障风险值制定相应的设备维护及维修措施。