可靠性工程师必备手册

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可靠性工程师必备手册是美国的一本关于可靠性方面的书籍,有很好的参考价值
可靠性工程师必备知识手册 主编任立明 副主编何国伟周海京 中圖准出版社 北京 图书在版编目(CIP)数据 可靠性工程师必备知识手册/任立明主编.一北京:中国标 准出版社,2009 ISBN978-7-5066-5399-2 L.可…Ⅱ.任…Ⅲ.可靠性工程手册Ⅳ,TB143-62 中国版本图书馆CIP数据核字(2009第121558号 中国标准出版社出版发行 北京复兴门外三里河北街16号 邮政编码:100045 网址wWw.spc.net.cn 电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂中刷 各地新华书店经销 开本787×10921/16印张26.75字数643千宁 2009年8月第一版2009年8月第一次印刷 定价58,00元 如有印装差错由本社发行中心调换 版权专有侵权必究 举报电话:(010)68533533 前言 可靠性作为产品的重要技术指标,是通过设计确立、生产保证、试验验证并 在使用中显现出来的产品的一种固有质量属性。提高产品的可靠性,是提高产 品质量、减少维修成本和研发费用的重要途径。因此,在产品研制过程中深入开 展可靠性工程具有十分重要的意义。 随着产品市场竞争的加剧以及可靠性专业的发展,可靠性工程师岗位要求 逐渐趋于专业化和全面化,很多单位、企业设立了产品保证部门或质量部门。为 了规范可靠性工程师任职资格管理,国外于20世纪70年代就陆续建立了质量 可靠性工程师的考核注册制度,我国有关部门也正在借鉴国外可靠性工程师注 册的有关内容,积极开展可靠性工程师注册制度的研究实施工作。 本书系统、全面地介绍了可靠性工程师必备的各种可靠性技术,全书共分 章 第1章主要介绍了有关产品、可靠性、维修性、测试性、保障性及可用性等可 靠性的基本概念。 第2章主耍从可靠性工程、可靠性项目管理、可靠性职责及安全性三个方面 介绍可靠性管理相关内容。 第3章主要介绍了概率、统计的基本术语以及离散和连续概率分布、统计过 程控制。 第4章主要介绍了包括统计推断、方差分析、回归分析和试验设计等四个可 靠性相关的高等统计学方法,并详细介绍了如何基于样本的信息得出总体特征 量的有关结论;方差分析的数学基础及工程示例;-元、多元回归方法及拟合优 度评价;利用试验设计提高试验效率,优化试验结果的各种方法。 第5章主要介绍了可靠性的设计和开发,分别就“可靠性设计技术”及“零件 和系统管理”这两方面进行了详细的介绍。从可靠性设计的重要性、需求、各项 分析技术、人的因素、零件的选择和控制等多个方面进行阐述 第6章主要包插可靠性模型和可靠性预计两个部分,分别对可靠性数据来 源、可靠性模型以及电子产品可靠性预计的两种常用方法进行了介绍,并引用了 前言 大量的例子对可靠性模型和可靠性预计进行了详细的说明。 第7章主要介绍了加速寿命试验、步进应力加速试验、可靠性增长试验、可 靠性验收试验、应力筛选、性能试验、退化试验等。 笫8章主要从计划、维修战略、维修性分配和维修性可用性权衡四个方面说 明了维修性和可用性的战略管理;从维修时间分布、预防性和修复性维修分析、 测试性和零部件更换的优化五个方面阐述了维修性和可用性分析。 第9章主要介绍了数据收集、数据运用。从数据类型、数据来源和具体的数 据收集方法三个方面阐述了数据收集;从数据的整理与管理两个方面说明了可 靠性数据的运用。 第10章主要介绍了FMEA/ FMECA、FTA、 FRACAS三项技术。结合工程 实例,全面阐述“三F”技术的基本理论与实施流程及实施过程中的关键环节,并 引入根源分析(RCA)内容,完善了 FMCECA的闭环系统。 第1章主要介绍了软件测试、软件维护等软件可靠性的相关内容。 在本书的编写过程中,参考和引用了国内外一些典型案例、文献资料和应用 成果,各章节加入了大量的可靠性工程应用案例及试验数据,通过生动详实的工 程案例提高了全书的可读性。这也是本书区别于其他可靠性专业书籍的独特 之处。 本书由任立明担任主编,何国伟、周海京担任副主编。中国航天标准化研究 所可靠性与安全性研究部、信息标准化研究部软件安全性验证实验室的许多同志 参与了本书的编写、绘图、制表、文字和图表的编辑、电子文档的录入等工作。各章 节具体分工如下:第1章角淑媛;第2章第1节杨静,第2~3节沈岭、刘春雷、 郑恒、王喜奎、韩天龙;笫3章刘金燕、刘春雷、李福秋;第4章朱炜;第5章 第1节胡红叶、许皓、刘蕴慧,第2节刘蕴慧、刘慧林;笫δ章第Ⅰ节杜刚,第2节 李福秋;第7章石士进、张云中、胡红叶;第8章王栩;第9章和第10章赵婉;第11章 周新蕾;附录及中英文对照部分角淑媛,角淑媛还负责全书统稿及全文的校对工作。 在本书编写过程中也得到了中国航天标准化研究所所长卿寿松研究员、副所 长顾长鸿研究员及邵德生研究员等专家的大力支持,在此一并表示衷心的感谢 限于时间仓促,水平有限,本书的疏漏和错误在所难免,恳请读者批评指正。 编者 2009年5月 第1章可靠性的基本概念……1 1.7.2可用性及其参数……19 1.8寿命周期费用 …21 1.1有关产品的基本概念…… 1.8.1ICC的定义……21 1.1.1“活动”与“过程”及其 18.2LCC的计算………21 相关术语 1.9系统效能、效一费比… 1.1.2产品…………………2 1.9.1系统效能… 1.2质量、可信性……………3 1.9.2效—费比…………23 2.1质量………… 1.2.2可信性 银 第2章可靠性管理… 25 1.3可靠性、故障与失效 可靠性工程 25 1.3.1可靠性及其相关 2.1.1可靠性工程的作用…25 术语………………4 1.3.2可靠性参数 2.1.2质量与可靠性之间的 晶鲁●●咖● 关系 1.3.3失效率曲线 1.34有关失效的若干 2.1.3可靠性功能的作用…27 28 概念 2.1.4研发中的可靠性 8 1.3.5软件故障…………10 2.1.5故障和责任管理 9 1.4维修性… 2.1.6寿命周期费用 4.1维修性及其相关 规划 31 术语……… 11 2.1.7顾客需求评估… 36 1.4.2维修的类型…………11 2.1.8项目管理………37 1.4.3维修性参数…… 2.2可靠性项目管理 50 1.5测试性…… 2.2.1可靠性工作项目 50 1.5.1测试性及其定性 22.2产品的寿命周期和 要求…………14 费用…………………53 1.5.2测试性参数… 5 2.2.3设计评价……………56 6维修保障性…… 16 2.2.4需求管理……………57 1.6.1维修保障性及其定量 2.2.5可靠性培训…………60 要求… 16 2.3可靠性职责及安全性……64 1.6.2维修保障计划… 17 2.3.1可靠性工程的角色和 可用性及时间分类… 责任… 64 1.7.1时间分类……17 2.3.2安全性… 69 5 目录 第3章基本统计概念 4.1.2点估计… 137 4.1.3区间估计 140 3.1统计术语…… ●ψ量 4.1.4假设检验 148 3.1.1基本统计术语 9 4.1.5 Bayes方法 178 3.1.2集中趋势度量………92 4.1.6图检验法… 180 3.1.3中心极限定理……93 4.2方差分析 82 3.1.4散差测量…………93 4.2.1单因素方差分析…183 3.2基本概率概念……96 4.2.2两因素方差分析…184 3.2.1基本概率术语………96 4.3回归分析 ……187 3.22简单事件…………96 4.3.1一元线性回归∷188 32.3复合享件…… 扌6 4.3.2拟合优度评价……189 3.2.4加法定律和乘法 4.3.3回归模型的显著性 定律… 98 检验 190 3.2.5排列……………99 4.3.41的置信区间…190 3.2.6组合……… 99 4.3.5y的置信区间…190 3.3离散和连续概率分布…99 4.36多元线性回归 191 3.3.1抽样 100 4.3.7拟合优度及变量 3.3.2期望……………101 筛选 193 3.3.3概率密度函数 102 4.4试验设计 194 3.3.4累积分布函数…105 4.4.1简介…………194 3.3.5可靠度函数………105 4.4.2名词术语… 195 3.3.6故障率函数…………106 4.4.3试验设计的基本 3.3.7连续分布模型…107 思想………………197 3.38离散分布模型……120 4.4.4析因设计………200 3.3.9抽样分布………125 4.4.5区组设计……203 3.4统计过程控制(SPC) 127 4.4.6混料设计 …206 4.1控制图的类型…128 4.4.7正交表…… 208 3.4.2构造XR图的 4.4.8最优化方法 213 步驟 128 第5章可靠性设计和开发…218 3.4.3基本控制图判别规则 說明 p。音●·鲁非·舞D●D。。■ 131 5.1可靠性设计技术 2 3.4.4定性图… 131 5.1.1使用因素…………219 3.4.5力控制图案例 132 5.1.2应力一强度分析 220 3.4.6预控…… 133 5.1.3容差分析和最坏情况 3.4.7短周期SPC… 134 分析 221 第4章高等统计学… 137 5.1,4稳健设计概述…223 5.1.5人的因素对可靠性的 统计推断 137 影响………………231 4.1.1基本统计概念 137 5.1.6X设计……233 目录 5.2零件和系统管理……………239 7.3.4性能试验………298 5.2.1部件选择 239 7.3.5退化试验………303 5.2.2材料选择和控制…242 第8章维修性与可用性………307 5.2.3元器件的破坏性物理 分析…………243 8.1维修性/可用性的管理 5.2.4降额方法和原则…244 战略 …307 第6章可靠性模型和预计 8.1.1计划 307 8.1.2维修战略…………311 6.1可性模型…… 248 8.1.3维修性分配………315 6.1.1可靠性数据来源…248 8.1.4维修性可用性 6.1.2可靠性框图和 权衡 模型……………250 8.2维修性和可用性分析 319 6.1.3仿真技术………263 8.2.1维修时间分布……319 6.2可靠性预计………264 82.2预防性修分析322 6.2.1基本概念 264 8.2.3修复性维修分析∴325 6.2.2元器件计数法和元器 8.2.4测试性……… 326 件应力分析法……264 8.2.5零部件更换的 6.2.3可靠性预计的优点和 优化……………328 局限性 266 6.2.4可靠性预计方汝…267 第9章数据的收集与运用……332 6.2.5可靠性分配……268 9.1数据收集 332 第7章可靠性试验 9.1.1数据类型… 332 271 9.12可靠性数据来源…333 7.1可靠性试验计划…271 9.1.3数据收集方法…334 可靠性试验计划 9.2数据运用………336 要素………………271 9.2.1数据整理……336 7.1.2可靠性试验的类型和 9.2.2数据管理 ·341 应用……………273 9.2.3知识管理………344 7.1.3试验环境事项…276 7.2可靠性研制试验……278 第10章“三F技术………345 7.2.1加速寿命试验……278 10.1FMEA/ FMECA∴……345 7.2.2步进应力加速 10.1.1故障机理和模式…345 试验…………280 10.1.2风险评估……345 7.2.3可靠性增长试验…281 10.13故障模式、彩响及危 7.3产品测试 286 害性分析………347 7.3.1鉴定/演示试验 286 10.1.4风险评估和 7.3.2产品可靠性验收 RPN 试验∴………………292 10.1.5 FMECA实施 7.3.3应力筛选…………293 步骤…………349 目录 10.2FTA…353 11.2.1软件维护的 10.2.1FTA符号 354 分类… 373 10.2.2FTA举例 355 11.2.2软件可维护性 373 10.3 FRACAS…………356 11.2.3软件维护副 10.3.1纠正措施的类型…356 效应 ●鲁鲁●鲁喜自▲■看■自画 374 10.32纠正/预防措施 11.24软件维护的质量 计划………………357 保证… 374 10.3.3故障报告、分析和纠正 11.2.5软件维护成本…375 措施系统…357 11.2.6软件维护工具…375 10.3.4根源分析方法……360 附录一美国注册可靠性工程 10.3.5改进措施的有 师考试简介 376 效性 363 附录二CRE知识体系…378 第11章软件测试与维护 365 附录三中英文词汇对照表 386 附录四分布表 402 11.1软件测试 365 11.1.1软件测试类型与 附表工正态分布函数表………402 级别……………365 附表Ⅱx分布分位数表………403 11、1.2软件测试设计……366 附表ⅢT函数表 a405 11、1.3软件测试策略……369 附表Ⅳt分布分位数表… 406 11.1.4软件测试支持…372 附表ⅤF分布分位数表……408 11.2软件维护…………………373 参考文献 备鲁自■』串b。.咖·。。。 418

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