本发明涉及一种机械设备再制造时机的预测方法，先获取机械设备中若干部件的失效时间，作为样本数据，利用中位秩法估计累计失效概率；最小二乘法进行参数拟合，得到累计失效概率和可靠度的关系表达式；利用累计失效概率和可靠度的关系表达式以及两参数威布尔分布的可靠度表达式，获得两参数威布尔故障率h(t)的求解公式；利用h(t)的求解公式，根据公式求解N(t)；构建再制造时机决策模型，将N(t)代入再制造时机决策模型中，求解理论再制造时机Td；对比理论再制造时机Td和机械设备失效后的回收时机Tb的大小，确定机械设备再制造时机。本发明能对再制造时机可靠预测，控制废品失效程度，节省再制造成本。