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出版社：机械工业出版社

图书类别：可靠性、故障诊断

书名：产品可靠性、维修性及保障性手册

丛书名：国际机械工程先进技术译丛

书号：978-7-111-34930-3

作者：（美）派切特（Michael,P.） 著；王军锋 等译

出版日期：2011年8月

开本：B5

页数：360页

字数：499千字

定价：79.00元

内容简介

本书首先讨论了产品效用及其相关函数，阐述了可靠性的数学理论基础，引入了统计推理概念；然后分别介绍了概率分布的基本类型，阐述了置信区间的概念，介绍了软件的可靠性、质量和安全性，阐述了一个称为“失效模式、机理及效果分析（FMMEA）”的新方法，给出了在容错条件下计算可靠性的方法和对可维修产品失效进行建模与分析的方法。书中讲述了对可靠性增长、加速试验和持续改进项目的管理，分析了可靠性对后勤保障要求的影响，介绍了如何对整体产品效能进行评估的方法，并引入了工艺能力概念和统计过程控制技术。

本书面向的读者群体是有兴趣学习可靠性方面知识的专业人员，可靠性专业的学生以及企业内的可靠性相关技术人员。

作者简介

Michael Pecht，是香港城市大学电子工程系的客座教授，电子工程硕士，美国威斯康星大学麦迪逊分校机械工程的硕士和博士。现为专业工程师、IEEE会士（IEEE Fellow）、ASME会士（ASME Fellow）和IMAPS会士（IMAPS Fellow）。2008年，获得可靠性领域的最高奖项——IEEE可靠性协会终生成就奖。曾任IEEE Transactions Dn ReliabilitJy主编八年，IEEE Spec打咨询顾问。现为MicroelectronicsReliability的主编，IEEE Transactions 0n Components and Packaging Technology副主编。美国马里兰大学学院园分校高级生命周期工程研究中心（Center for Advanced Life Cycle Engineering，CALCE）创始人；机械工程系George Dieter 首席教授、应用数学系教授。已编写关于电子产品开发、使用和供应链管理等方面的书籍20余本，发表学术论文400余篇。在过去的十年中，他领导的科研小组一直致力于可靠性诊断的研究。他们已经为100多家生产电子产品的跨国企业提供了咨询，为这些企业的电子产品和系统的策略制定、设计、试验、诊断分析、知识产权、风险评估等方面提供了专家意见和技术支持。因对可靠性研究的杰出贡献，获得欧洲微纳米可靠性奖；因对电子封装的研究，获3M研究奖；因对电子产品可靠性分析的贡献，获IMAP（国际微电子和包装协会）William D.Ashman成就纪念奖。

序言

企业必须在产品开发过程中实施一些措施，以确保产品的可靠性。这些措施会通过零部件（材料）选择、产品设计、制造、装配、运输、装卸、运行、维护和修理等过程影响可靠性。本书将介绍以下内容：

1）根据目标生命周期应用条件和预期产品性能等因素，制定切实可行的产品可靠性要求。产品的可靠性要求必须考虑客户需求，以及制造商满足这些需求的能力。

2）通过评估相关制造、装配、存储、装卸、运输、运行和维修条件定义产品生命周期条件。

3）确保供应链的参与者有能力提供符合要求的零部件（材料），并能提供满足最终可靠性目标所需的服务。

4）选择有质量保证的零部件（材料），这些零部件要能在应用中实现预期性能和可靠性的要求。

5）确定可能失效产品的潜在失效模式、失效位置及失效机理。

6）设计工艺能力（也就是制造和装配中可控制的质量级别），并考虑潜在失效模式、失效位置，以及从失效的物理学分析和生命周期轮廓中获取的失效机理。

7）赋予产品合格的质量，以在预期生命周期条件下验证其可靠性。质量检测包括的活动要能保证标称设计和制造规范将满足或超过可靠性目标。

8）确定所有制造和装配过程生产的产品是否在设计所要求的统计过程窗内。材料特性和制造工艺的变异将影响产品的可靠性。因此，整个过程必须是经过鉴定、可度量以及可监控的。

9）利用闭合循环式的监测来管理生命周期中产品的使用。

目录

序言

序言

译者序

主编介绍

各章节作者介绍

第1章产品效能与价值

1.1引言

1.2影响效能的产品特征

1.3影响产品效能的计划因素

1.3.1产品效能

1.3.2运行准备状态和可用性

1.3.3可信性

1.3.4产品能力

1.3.5可靠性

1.3.6维修性

1.3.7时间元素之间的关系

1.4任务目标分解

1.4.1行政管理时间

1.4.2后勤支持时间

1.4.3维修实施时间和运行时间

第2章与可靠性相关的概念

2.1引言

2.2可靠度

2.3概率密度函数

2.4故障率

2.5条件可靠性

2.6失效时间

练习

第3章统计推论概念

3.1引言

3.2统计估计

3.2.1点估计

3.2.2区间估计

3.3假设检验

3.3.1频率直方图

3.3.2适合度检验

3.4可靠性回归模型的拟合

3.4.1Gauss?Markov理论和线性回归

3.4.2比例风险（PH）模型和加速寿命（AL）模型

3.4.3恒定应力下的加速寿命回归

3.4.4时间相关应力下的加速寿命回归

3.5结论

参考文献

第4章产品可靠性分析的实用概率分布

4.1引言

4.2离散型分布

4.2.1二项分布

4.2.2Poisson分布

4.2.3其他离散分布

4.3连续型分布

4.3.1Weibull分布

4.3.2指数分布

4.3.3正态分布

4.3.4对数正态分布

4.4绘制概率曲线

第5章置信区间

5.1引言

5.2概念

5.2.1定义

5.2.2置信水平

5.2.3置信区间和样本量的关系

5.3置信区间估计方法

5.4正态分布的置信区间

5.4.1已知方差，未知均值总体的置信区间

5.4.2未知方差，未知均值总体的置信区间

5.4.3已知方差，但均值不同的两个总体的置信区间

5.5MTBF的置信区间——假设为指数分布

5.6总体比例置信区间

5.7总结

参考文献

第6章硬件可靠性

6.1引言

6.2失效机理和损伤模型

6.2.1异常的机械性能

6.2.2异常的热学性能

6.2.3异常的电学性能

6.2.4屈服

6.2.5扭曲

6.2.6断裂

6.2.7接触面脱离粘连

6.2.8疲劳

6.2.9蠕变

6.2.10磨损

6.2.11相互扩散引起的老化

6.2.12离子辐射引起的老化

6.2.13其他老化现象

6.2.14腐蚀

6.2.15金属迁移

6.3载荷、应力和材料行为

6.4变异性与可靠性

6.5可靠性预测技术

6.6案例研究：微电子封装中的丝焊组装

6.6.1失效机理和应力分析

6.6.2变异性和可靠性的随机建模

6.6.3疲劳寿命和可靠性预测

6.7鉴定试验和加速试验

6.8降额和后勤决策

6.9制造问题

6.9.1工艺鉴定

6.9.2工艺性、工艺变化和缺陷、产出

6.9.3工艺验证试验和统计过程控制

6.10总结

参考文献

第7章软件可靠性

7.1引言

7.2相关定义

7.3软件开发：经典的瀑布式生命周期

7.3.1各阶段描述

7.3.2软件开发标准

7.3.3软件开发生命周期和相关成本中的错误分布

7.4改进软件可靠性的技术

7.4.1可靠软件的设计

7.4.2容错软件的设计

7.4.3测试

7.4.4形式化方法

7.4.5软件开发过程成熟度

7.5软件可靠性评估技术

7.5.1软件分析方法

7.5.2软件度量

7.5.3软件可靠性模型

7.6总结

参考文献

第8章失效模式、机理及影响分析

8.1引言

8.2失效模式、机理及影响分析方法

8.2.1系统的定义、元素和功能

8.2.2潜在失效模式

8.2.3潜在失效原因

8.2.4潜在失效机理

8.2.5失效模型

8.2.6生命周期剖面

8.2.7失效机理的优先排序

8.2.8文件编制

8.3案例研究

8.4总结

参考文献

第9章可靠性设计

9.1引言

9.2产品需求和约束

9.3产品的生命周期条件

9.4可靠性能力

9.5零件和材料选择

9.6失效模式、机理及影响分析

9.7失效物理

9.7.1应力裕度

9.7.2失效机理的模型分析

9.7.3降额

9.7.4保护结构

9.7.5冗余

9.7.6预测

9.8鉴定

9.9制造和装配

9.9.1工艺性

9.9.2工艺验证试验

9.10闭环根源监测

9.11总结

参考文献

练习

第10章系统可靠性建模

10.1引言

10.2可靠性框图

10.3串联系统

10.4冗余系统

10.4.1工作冗余

10.4.2备用系统

10.4.3表决系统

10.4.4冗余的限制因素

10.4.5复杂系统

10.5故障树分析

10.6故障树分析的步骤

参考文献

练习

第11章冗余和容错产品的可靠性分析

11.1静态冗余——组合建模

11.1.1简单冗余

11.1.2掩蔽冗余

11.1.3故障树

11.2时间相关性

11.2.1平均失效时间

11.2.2故障率

11.3动态冗余——Markov模型

11.3.1备用冗余

11.3.2TMR/单一系统

11.3.3可修复产品

11.4关联失效

11.4.1共模失效

11.4.2关联失效率

11.4.3多模失效

11.5容错计算机产品的覆盖建模

11.5.1相关术语

11.5.2不完全覆盖的影响

11.5.3覆盖模型的一般结构

11.5.4近重合故障

11.5.5把覆盖模型纳入到产品模型

11.6有界近似模型

11.6.1截断穷尽状态枚举

11.6.2截断的不相交积之和

11.6.3Markov链的截断

11.7高级主题

11.7.1性能与可靠性的结合

11.7.2阶段性运行

11.7.3高级故障树建模

11.8总结

参考文献

第12章可维修产品的可靠性模型和数据分析

12.1引言

12.2分析背景

12.2.1寿命独立F-R过程

12.2.2寿命持久F-R过程

12.2.3定义AI和AP的特征

12.2.4更新（renewal）过程和Poisson过程的失效修复

12.3数据分析技术

12.3.1图形化趋势测试

12.3.2更新过程测试

12.3.3齐次Poisson过程测试

12.3.4两样本的比较

12.3.5Weibull非齐次Poisson过程的拟合

12.4总结

参考文献

第13章持续的可靠性改进

13.1引言

13.2可靠性的增长过程

13.2.1可靠性改进计划

13.2.2失效分类

13.2.3试验优化

13.2.4试验周期和环境问题

13.3应力余量试验

13.3.1应力寿命试验（STRIFE）

13.3.2高加速寿命试验（HALT）

13.3.3逆幂律模型和Miner法则

13.4对可靠性持续增长的监控

13.4.1持续增长模型

13.4.2离散模型

13.5可靠性改进的效率和不确定性

13.5.1可靠性增长效率

13.5.2可靠性增长的不确定性

13.6总结

参考文献

第14章后勤保障

14.1引言

14.2后勤保障要素

14.3可靠性对后勤资源的影响

14.3.1可靠性、维修率及后勤资源的预期需求

14.3.2供应保障——维修配件和消耗品的供应

14.3.3人力与人事计划——人员编制

14.3.4保障及测试设备——利用率和生产率

14.4维修等级分析

14.5总结

参考文献

第15章产品效能和成本分析

15.1引言

15.2用Markov过程量化产品效能的框架

15.2.1多功能产品运行的广义模型

15.2.2效能评估示例——连续运行

15.2.3模型的适用性

15.3产品效能分析所要考虑的因素

15.3.1阶段Ⅰ：定义应用、产品与后勤保障

15.3.2阶段Ⅱ：选择效能量度

15.3.3阶段Ⅲ：建立数学模型

15.3.4阶段Ⅳ：获取输入数据

15.3.5阶段Ⅴ：应用、解释和改进模型

15.4成本效能分析

15.4.1成本分类

15.4.2成本估计

15.4.3成本调整

15.4.4成本的不确定性和敏感性

15.4.5综合考虑效能和成本

15.5总结

参考文献

辅助阅读材料

第16章工艺能力与过程控制

16.1引言

16.2平均检出质量

16.3工艺能力

16.4统计过程控制

16.4.1控制图：确认变异来源

16.4.2构建控制图

16.5控制图案例

参考文献

练习