随着全球经济竞争的日趋激烈,企业的生存环境在剧烈的、不可预测的变化着.为适应这种变化,制造企业需要发展一种能够通过产品结构调整和制造系统的快速重构,以满足顾客对产品个性化的要求的新型制造系统。可重构制造系统就是在这一背景下被提出的,它能够适应市场需求变化,快速调整制造过程、生产功能和生产能力。可重构制造系统作为先进制造模式的新型制造系统,受到了理论界和工程界的广泛关注和深入研究,但是可重构制造系统理论和技术正处于发展阶段,还需要进一步研究支持制造系统进行重构的方法和技术。因此,对可重构制造系统的若干关键技术进行研究具有重要的意义。论文主要包括以下几方面的内容：(1)阐述了制造系统的发展及可重构制造与其它两种制造模式的区别,论述了可重构制造系统的定义、特征、组成及关键技术,介绍了国内外对可重构制造系统理论的研究现状,并提出了本文所研究的几项关键技术问题。(2)论述了制造系统的各种建模方法,并进行分析比较,提出了基于广义随机Petri网的可重构制造系统的建模方法。阐述了Petri网的基本理论,分析广义随机Petri网在制造系统中的建模应用。采用自下而上的广义随机Petri网建模方法,对实例中的可重构制造系统进行建模和分析。(3)制造系统设备布局的优劣对可重构制造系统性能有着重要的影响,根据实际情况建立了两种类型的设备布局数学模型,针对设备布局问题属于NP完全问题,提出了采用遗传算法工具箱进行求解,并引入了QUEST仿真工具对求得的最优布局设备序列进行仿真优化。(4)根据可重构机床设计理念,对可重构机床的机械系统模块化设计方法进行了较深入地探讨。通过对工件工艺特征进行辨认,制定、区分和组合出加工工序。利用旋量理论建立机床基本功能模块的运动学表达式,并在此基础上完成机床机械系统的运动功能模块的建模,最后得到可重构机床模块配置结构。(5)阐述了设备故障诊断的重要意义,对基于知识的故障诊断方法进行了探讨,着重研究了基于模糊Petri网的故障诊断,以及推理算法,并以机床电主轴故障事例进行研究分析。