當(dāng)今制造業(yè)面臨兩個(gè)重大轉(zhuǎn)變（或者說兩個(gè)革命），第一個(gè)是制造技術(shù)的轉(zhuǎn)變（第四次工業(yè)革命的到來），也就是制造企業(yè)向工業(yè)4.0和智能制造的轉(zhuǎn)變；第二個(gè)是商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變（商業(yè)模式革命）。互聯(lián)網(wǎng)+商業(yè)模式的出現(xiàn)，改變了消費(fèi)者行為，顧客驅(qū)動(dòng)的商業(yè)模式C2B（Customer to Business）正在驅(qū)動(dòng)制造模式從面向訂單的MTO（Make-to-order）生產(chǎn)向顧客驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化定制制造CTM（Customer-to-make）模式轉(zhuǎn)變。
工業(yè)4.0時(shí)代的制造系統(tǒng)是集成化、自動(dòng)化、信息化、智能化高度結(jié)合的制造系統(tǒng)，這種制造系統(tǒng)通過互聯(lián)工廠網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)傳送，即時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)系統(tǒng)“健康信息”，保障在穩(wěn)定一致的工作狀態(tài)下生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，同時(shí)快速響應(yīng)顧客個(gè)性化需求。為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0這種高魯棒性和高柔性生產(chǎn)需求，學(xué)者提出工業(yè)4.0的“無憂化生產(chǎn)”（worry-free production）理念（Jay Lee,2016）�！盁o憂化生產(chǎn)”的前提是生產(chǎn)系統(tǒng)要建立一個(gè)可預(yù)測(cè)的完美生產(chǎn)維護(hù)。
生產(chǎn)維護(hù)是生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)性工作，傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理把生產(chǎn)維護(hù)當(dāng)成后勤保障。世界級(jí)制造系統(tǒng)——豐田公司的豐田生產(chǎn)方式（以后發(fā)展成精益生產(chǎn)），其經(jīng)營核心的兩個(gè)支柱——準(zhǔn)時(shí)化和自動(dòng)化，其本質(zhì)和精髓是實(shí)現(xiàn)“雙零”——“零庫存”和“零缺陷”的制造目標(biāo)�！半p零”是一種完美的經(jīng)營理念，要實(shí)現(xiàn)“零缺陷”的生產(chǎn)經(jīng)營理念，生產(chǎn)系統(tǒng)也需要一個(gè)完美的生產(chǎn)維護(hù)策略。為此豐田公司推行全員生產(chǎn)維護(hù)的理念，把生產(chǎn)維護(hù)當(dāng)成生產(chǎn)過程中一個(gè)系統(tǒng)性和全員性的工作，這是精益生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)的保障。
在工業(yè)4.0的工廠中，精益生產(chǎn)理念和智能技術(shù)結(jié)合，將會(huì)使制造系統(tǒng)以更低的成本、更高的產(chǎn)品質(zhì)量響應(yīng)顧客需求。未來的制造系統(tǒng)是一種預(yù)測(cè)式生產(chǎn)系統(tǒng)，具有自�。⊿elf-aware）和自我預(yù)測(cè)（Self-predict）的功能。面向工業(yè)4.0的智能預(yù)測(cè)式制造系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)（Jay Lee,2016）:第一，通過了解生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際狀況，使維護(hù)工作在一個(gè)更加合適的時(shí)間進(jìn)行，做到及時(shí)維護(hù)，降低運(yùn)營成本。第二，最大限度提高設(shè)備的可用性和正常運(yùn)行時(shí)間，提高運(yùn)營效率。第三，系統(tǒng)衰退和設(shè)備狀態(tài)可以和生產(chǎn)過程控制結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)隨時(shí)變化和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
在線診斷和運(yùn)營維護(hù)實(shí)時(shí)化是精益智能制造系統(tǒng)的核心功能，為此，生產(chǎn)維護(hù)決策就不是事后的事情，而是通過生產(chǎn)運(yùn)營中系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)變化建立維護(hù)行動(dòng)，這種基于系統(tǒng)運(yùn)營狀態(tài)特征的生產(chǎn)維護(hù)策略，就是一種預(yù)測(cè)生產(chǎn)維護(hù)策略。預(yù)測(cè)生產(chǎn)維護(hù)策略和傳統(tǒng)的計(jì)劃生產(chǎn)維護(hù)策略顯著的不同在于，它是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和模型驅(qū)動(dòng)的，根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，建立決策優(yōu)化模型，做到維護(hù)實(shí)時(shí)和及時(shí)。本書提出系統(tǒng)劣化模式下的生產(chǎn)維護(hù)決策研究就是探索實(shí)現(xiàn)這個(gè)新的生產(chǎn)維護(hù)思想的管理技術(shù)手段。
為了響應(yīng)面向工業(yè)4.0的制造系統(tǒng)智能化變革和顧客需求驅(qū)動(dòng)的商業(yè)模式轉(zhuǎn)變，探討生產(chǎn)維護(hù)模式從計(jì)劃生產(chǎn)維護(hù)向預(yù)測(cè)式集成生產(chǎn)維護(hù)模式的轉(zhuǎn)變，本書基于制造系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭性考慮生產(chǎn)維護(hù)問題，提出了以優(yōu)化制造系統(tǒng)整體盈利性為目標(biāo)，以馬爾可夫隨機(jī)過程理論為工具，考慮制造系統(tǒng)具有多種馬爾可夫隨機(jī)劣化模式下的生產(chǎn)維護(hù)決策。鑒于此，本書主要研究了產(chǎn)品市場(chǎng)需求隨機(jī)的情況下產(chǎn)品合格率隨系統(tǒng)劣化而衰減的劣化制造系統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)決策問題，試圖為理論研究人員及企業(yè)管理人員提供一定的理論參考與管理啟示。
本書具體研究了四個(gè)問題——漸變式馬爾可夫劣化模式下制造系統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)決策問題、突發(fā)性失效馬爾可夫劣化模式下制造系統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)決策問題、多級(jí)漸變式馬爾可夫劣化模式下制造系統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)決策問題以及多級(jí)突發(fā)性失效馬爾可夫劣化模式下制造系統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)決策問題。本書提出的基于企業(yè)綜合效益最大化和市場(chǎng)需求響應(yīng)的生產(chǎn)維護(hù)決策思維對(duì)研究先進(jìn)制造環(huán)境下建立預(yù)測(cè)式集成生產(chǎn)維護(hù)管理策略有重要參考價(jià)值。
在理論上，傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)生產(chǎn)維護(hù)決策存在如下不足：①缺乏對(duì)企業(yè)整體利益的考慮，單純從生產(chǎn)維護(hù)管理的后勤功能出發(fā)，沒有將生產(chǎn)維護(hù)問題放在企業(yè)運(yùn)營決策層面考慮，忽視了制造系統(tǒng)劣化對(duì)整個(gè)企業(yè)的影響；②沒有考慮生產(chǎn)維護(hù)決策對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量控制等運(yùn)行成本和企業(yè)利潤變化的影響，沒有從企業(yè)整體利益的角度來優(yōu)化生產(chǎn)維護(hù)決策，僅僅從維護(hù)成本最小化的角度去優(yōu)化維護(hù)決策；③沒有從市場(chǎng)需求響應(yīng)的角度考慮生產(chǎn)維護(hù)問題，僅僅從企業(yè)內(nèi)部的系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性考慮，沒有把生產(chǎn)維護(hù)決策和企業(yè)響應(yīng)市場(chǎng)需求聯(lián)系起來，優(yōu)化生產(chǎn)維護(hù)決策。鑒于傳統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)決策的不足，本書用一種新的視角來研究生產(chǎn)維護(hù)決策問題，以優(yōu)化企業(yè)整體利潤為目標(biāo)，以響應(yīng)市場(chǎng)需求為出發(fā)點(diǎn)，考慮制造系統(tǒng)在多種劣化模式下的生產(chǎn)維護(hù)決策和優(yōu)化。這種新視角和優(yōu)化策略，把制造系統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)決策放到企業(yè)運(yùn)作的整體系統(tǒng)中考慮，是一個(gè)戰(zhàn)略性的生產(chǎn)維護(hù)決策思維，具有創(chuàng)新性。
此外，當(dāng)前的中外文獻(xiàn)中缺少對(duì)多級(jí)制造系統(tǒng)的制造維護(hù)問題的研究。相對(duì)于單級(jí)制造系統(tǒng)而言，多級(jí)制造系統(tǒng)的劣化對(duì)整個(gè)企業(yè)制造水平的影響更大。每一個(gè)階段的停機(jī)都會(huì)造成整體的停機(jī)。同時(shí)，無論哪一級(jí)制造系統(tǒng)劣化引起的產(chǎn)品質(zhì)量問題，都會(huì)影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。因此本書把單級(jí)的生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)決策擴(kuò)展到多級(jí)的生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)決策，使理論上具有創(chuàng)新性。
在實(shí)踐中，出于企業(yè)職能分工的原因，工廠在制訂生產(chǎn)維護(hù)策略時(shí)缺乏整體思路。隨著精益生產(chǎn)模式在企業(yè)的推廣，工業(yè)4.0的應(yīng)用和企業(yè)向智能制造方向轉(zhuǎn)型，越來越多的企業(yè)推廣精益生產(chǎn)理念，應(yīng)用智能生產(chǎn)設(shè)備來組織生產(chǎn)，在這樣的情況下，生產(chǎn)維護(hù)決策的整體性思維就變得非常重要了。生產(chǎn)維護(hù)不是簡單地維持生產(chǎn)的正常、提高系統(tǒng)的可靠性那么簡單。生產(chǎn)維護(hù)需要和企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行、產(chǎn)品質(zhì)量控制，以及企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求的響應(yīng)能力緊密聯(lián)系起來，提供給生產(chǎn)運(yùn)營管理決策者實(shí)時(shí)的生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)信息，以便更好地做出生產(chǎn)決策。特別是在工業(yè)4.0和智能制造等先進(jìn)制造環(huán)境下，生產(chǎn)維護(hù)需要通過智能的信息監(jiān)控系統(tǒng)，通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行信息、產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)和企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)效果結(jié)合起來，制訂出能實(shí)時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)需求的、綜合優(yōu)化企業(yè)整體利益的生產(chǎn)維護(hù)計(jì)劃，只有這樣，生產(chǎn)維護(hù)計(jì)劃才是一個(gè)有效計(jì)劃。本書研究所構(gòu)建的生產(chǎn)維護(hù)決策理論與方法，其出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)就是為企業(yè)找到這種決策思維提供一個(gè)思路�；�于這個(gè)思路，本書在生產(chǎn)維護(hù)決策的建模中把生產(chǎn)維護(hù)引起的相關(guān)成本——質(zhì)量成本、生產(chǎn)成本、庫存成本、延遲交貨成本等集成到?jīng)Q策模型中，構(gòu)建了綜合考慮制造系統(tǒng)多方面因素的生產(chǎn)維護(hù)策略決策模型，尋找能使企業(yè)綜合效益（總利潤）最大化，隨機(jī)響應(yīng)市場(chǎng)需求的生產(chǎn)維護(hù)計(jì)劃，遏制或減緩生產(chǎn)系統(tǒng)劣化行為，提高企業(yè)經(jīng)營的綜合效益。因此實(shí)踐上，本書的研究具有重要的管理啟示。
本書研究工作在構(gòu)思上和研究方法上都有一定的新穎性，它突破傳統(tǒng)的生產(chǎn)維護(hù)決策的一般思路，把生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)成一個(gè)整體作為生產(chǎn)維護(hù)的對(duì)象，和一般地把設(shè)備當(dāng)成維護(hù)對(duì)象不同。這種思想其實(shí)是從生產(chǎn)運(yùn)作管理的整體出發(fā)看待生產(chǎn)維護(hù)，而不是從設(shè)備管理的角度看待生產(chǎn)維護(hù)，因此本書把系統(tǒng)科學(xué)的系統(tǒng)思想用到研究中，系統(tǒng)思想貫穿整個(gè)研究過程。