泛可靠性工程理论与实践 [Theory and practice of pan reliability engineering] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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易宏，梁晓锋 等 著

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• 可靠性工程
• 泛可靠性
• 系统工程
• 质量工程
• 风险评估
• 故障分析
• 维护工程
• 工业工程
• 可靠性设计
• 工程实践

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313181787

版次：1

商品编码：12240455

包装：平装

外文名称：Theory and practice of pan reliability engineering

开本：16开

出版时间：2017-10-01

用纸：胶版纸

页数：421

正文语种：中文

内容简介

　　《泛可靠性工程理论与实践》分为上、中、下三篇：上篇为基础理论篇，着重介绍与泛可靠性相关的一些基本理论，包括可靠性概念和基本特征量、典型系统的可靠性分析方法、一般系统的可靠性分析方法、故障树分析法、可靠性数字仿真等；中篇为工程方法与应用篇，从泛可靠性参数体系出发，介绍了可靠性工程体系以及开展可靠性设计、分析及试验评估的方法；对泛可靠性管理进了系统梳理，并以一定篇幅对以功能为导向的建造质量管理体系进了初步阐述；下篇为工程工具篇，介绍了可靠性分析的统一模型方法和故障树模型的数字化描述，最后对课题组开发的可靠性工程工具包进行了简要介绍。
　　《泛可靠性工程理论与实践》适合从事船舶设计、研究、生产和使用的各类科技人员阅读，也可供从事可靠性工程的科技人员和大专院校船舶及海洋工程专业教学参考。

目录

上篇 基础理论篇
1 绪论
1．1 可靠性与泛可靠性
1．2 泛可靠性理论的发展
1．3 泛可靠性技术的作用
1．4 泛可靠性的研究方法
2 泛可靠性常用概念和基本特征量
2．1 丁靠度与可靠度函数
2．2 失效率与浴盆曲线
2．3 品的寿命特征
2．4 维修性参数度量
2．5 可用性参数度量
2．6 系统可靠性参数之间的关系
2．7 泛可靠性工程中常用的概率分布
3 典型系统可靠性分析方法
3．1 可靠性框图法
3．2 串联系统的可靠性
3．3 并联系统的可靠性
3．4 刀中取r系统的可靠性
3．5 旁联系统的可靠性
4 一般系统的可靠性分析方法
4．1 基本概念
4．2 状态枚举法
4．3 全概率公式分解法
4．4 网络法
5 故障模式及影响分析法
5．1 失效模式及影响分析法
5．2 危害性分析
6 故障树法
6．1 故障树基本概念
6．2 故障树逻辑符号
6．3 故障树的建立方法及步骤
6．4 故障树定性分析
6．5 故障树的结构函数
6．6 故障树定量分析
6．7 故障树分析的特点及困难
7 可维修系统和可靠性数字仿真
7．1 概述
7．2 随机抽样序列和随机数
7．3 离散型随机变量的抽样方法
7．4 连续型随机变量的抽样方法
7．5 随机向量的一般抽样方法
7．6 以最小割集为基础的可靠性数值仿真

中篇 工程方法及应用篇
8 泛可靠性工程方法
8．1 装备可靠性影响因素
8．2 泛可靠性工程基本要求
8．3 泛可靠性工程工作内容
9 泛可靠性参数选择与指标确定
9．1 泛可靠性工程常用概念
9．2 泛可靠性参数体系
9．3 装备可靠性指标确定
9．4 装备研制过程中的可靠性指标控制
10 复杂系统泛可靠性模型
10．1 任务可靠性模型
10．2 可维修性模型
11 泛可靠性设计与指标分配
11．1 可靠性设计
11．2 可靠性指标分配
11．3 维修性指标分配
11．4 测试性指标分配
11．5 复杂系统顶层可靠性指标的分配与分解
12 泛可靠性预计
12．1 可靠性指标预计
12．2 维修性指标预计
12．3 测试性预计
13 泛可靠性因素分析
13．1 系统可靠性薄弱及关重件确定
13．2 可维修性分析
13．3 测试性分析
13．4 保障性分析
13．5 人因可靠性分析
14 泛可靠性试验与评价
14．1 可靠性试验概述
14．2 环境应力筛选试验
14．3 可靠性增长试验
14．4 可靠性测定试验
14．5 可靠性鉴定试验
14．6 可靠性验收试验与评估
14．7 维修性试验与评价
14．8 保障性项试验与评价
14．9 泛可靠性数据收集与处理
15 泛可靠性管理
15．1 可靠性管理概述
15．2 设计过程中的可靠性管理
15．3 定型过程中的可靠性管理
15．4 建造过程中的可靠性管理
15．5 使用过程中的可靠性管理

下篇 工程工具篇
16 计算机辅助可靠性分析
16．1 可靠性分析的统一模型方法
16．2 故障树模型的数字化描述
16．3 可靠性工程工具包
参考文献
索引

《泛可靠性工程理论与实践》图书简介 本书是一部系统阐述泛可靠性工程理论与实践的鸿篇巨著。全书围绕“泛可靠性”这一核心概念，从理论的源头、方法的创新到工程应用的落地，进行了深入浅出的剖析与探讨。作者凭借其深厚的学术功底与丰富的实践经验，勾勒出了可靠性工程在当今复杂系统时代下的全新发展图景，为读者提供了一个全面、前瞻且极具操作性的可靠性工程知识体系。 第一部分：理论基石——重塑可靠性认知 本部分是全书的理论核心，旨在为读者构建起一个全新的、更具包容性和前瞻性的可靠性认知框架。作者首先追溯了传统可靠性理论的发展脉络，从早期以“失效”为中心的分析方法，如故障率、失效率等，回顾其在特定领域（如军工、航空航天）的巨大贡献。然而，作者敏锐地指出，随着科学技术的飞速发展，系统的复杂性、相互依赖性以及环境的不确定性急剧增加，传统的、局限于单一组件或子系统的可靠性分析已难以应对。 在此基础上，本书引入并详细阐述了“泛可靠性”这一核心概念。泛可靠性不再局限于系统硬件的物理失效，而是将可靠性视为一个多维度、多层次的综合性指标，涵盖了系统在预期使用环境下，完成预定功能的能力，并进一步拓展到信息可靠性、功能可靠性、性能可靠性、安全性可靠性、经济可靠性、社会可靠性乃至人为因素可靠性等更为广泛的范畴。作者通过大量理论推演和逻辑论证，清晰地界定了泛可靠性与传统可靠性的区别与联系，强调了泛可靠性理论的普适性和前沿性，为解决当今复杂系统面临的诸多挑战提供了理论依据。 在理论层面，本书重点介绍了泛可靠性模型与度量方法。作者不仅回顾了经典可靠性模型（如指数分布、威布尔分布、对数正态分布等）的适用性与局限性，更着重于介绍和发展面向泛可靠性的新型建模方法。这包括但不限于： 系统工程视角下的可靠性建模： 强调从整体系统层面出发，考虑各子系统、组件之间的相互作用、耦合效应以及涌现特性对整体可靠性的影响。引入了如贝叶斯网络、马尔可夫链、Petri网等动态建模技术，以捕捉系统的状态转移和故障传播过程。 多不确定性因素融合的可靠性模型： 针对现实世界中普遍存在的各种不确定性（如参数不确定性、模型不确定性、环境不确定性、信息不确定性等），介绍如何利用模糊理论、证据理论、随机集合理论、区间分析等方法，将多种不确定性因素有效地融合到可靠性评估中，从而获得更鲁棒的可靠性指标。 基于数据驱动的可靠性建模： 随着大数据时代的到来，本书高度重视利用海量运行数据、测试数据、仿真数据来构建和优化可靠性模型。详细介绍了机器学习、深度学习在故障预测、异常检测、寿命预测、性能退化分析等方面的应用，并探讨了如何将这些方法与传统统计学模型相结合，实现混合建模。 面向信息与功能可靠性的模型： 针对信息系统、软件系统以及包含复杂逻辑功能的系统，本书深入探讨了信息完整性、信息准确性、信息传输可靠性、功能实现的确定性、功能行为的一致性等方面的建模与评估方法。 此外，本部分还深入探讨了泛可靠性工程中的关键理论概念，如： 系统复杂性与可靠性： 分析系统复杂性如何影响可靠性，并提出量化系统复杂性及其与可靠性之间关系的数学模型。 脆弱性分析与韧性理论： 探讨系统在面临外部干扰或内部失效时的脆弱性，以及如何通过设计和管理提升系统的韧性，使其在遭受冲击后能快速恢复或保持基本功能。 生命周期可靠性管理： 强调可靠性并非仅限于设计和制造阶段，而是贯穿于系统的概念设计、研发、生产、运行、维护、退役等全生命周期。 第二部分：方法创新——驱动可靠性实践 在扎实的理论基础之上，本部分聚焦于泛可靠性工程在实践中可应用的创新方法与工具。作者力求将抽象的理论转化为可操作的工程手段，为工程师提供解决实际问题的路径。 高可靠性设计方法： 冗余设计与失效模式分析： 深入讲解了串联、并联、混合冗余等经典冗余配置的原理、优缺点，并重点介绍了在泛可靠性框架下，如何根据系统功能、失效模式及环境因素，选择最优的冗余策略，如动态冗余、部分冗余、条件冗余等。 容错技术与失效传播控制： 详细阐述了各种容错机制，如纠错码、检查与恢复、隔离与降级等，并重点关注如何通过系统架构设计，有效抑制和控制失效在系统内部的传播，避免“蝴蝶效应”。 设计 for Reliability (DfR)： 强调将可靠性设计理念融入系统设计的早期阶段，通过系统化、结构化的设计方法，从源头上提高系统的固有可靠性。这包括但不限于：稳健设计、参数设计、故障预防设计等。 集成可靠性与可维修性设计 (DfMA/DfR)： 讨论了可靠性与可维修性之间的权衡与协同，以及如何通过面向设计和制造的设计（Design for Manufacturing and Assembly）原则，优化系统的可测试性、可诊断性，进而提升整体可靠性。 先进的可靠性测试与验证技术： 加速寿命试验 (ALT) 的拓展： 在传统ALT的基础上，介绍如何针对复杂系统设计多应力加速试验，并结合统计模型，准确推断系统在正常使用条件下的寿命分布。 环境适应性与鲁棒性测试： 详细阐述了针对各种极端环境（如高温、低温、潮湿、振动、电磁干扰等）下的可靠性测试方法，以及如何通过环境模拟，评估系统在复杂工况下的性能表现。 软件与信息系统可靠性测试： 引入了面向软件的各种测试方法，如单元测试、集成测试、系统测试、验收测试、回归测试，以及针对信息安全、数据完整性、系统可用性的专项测试。 基于仿真与虚拟测试： 介绍如何利用仿真技术（如离散事件仿真、多物理场仿真、Agent-based仿真）构建虚拟测试环境，模拟系统在各种场景下的运行，从而高效、低成本地发现潜在的可靠性问题。 数据驱动的可靠性分析与预测： 故障诊断与预测技术： 深入介绍了信号处理、模式识别、统计分析、机器学习等在故障早期预警、故障类型诊断、剩余寿命预测等方面的应用。 可靠性增长分析： 阐述了如何在开发过程中，通过不断改进和修复，实现产品可靠性的系统性增长。 根因分析 (RCA) 与失效分析： 强调结构化的故障分析方法，如5 Whys、鱼骨图、FMEA（失效模式与影响分析）、FTA（故障树分析）等，并进一步探讨了如何将其应用于复杂系统的多层次、多维度失效分析。 可靠性管理与决策支持： 可靠性指标体系构建： 引导读者如何根据系统特性和应用需求，构建一套全面、有效的可靠性指标体系。 可靠性成本分析与优化： 探讨了可靠性对产品成本的影响，以及如何通过可靠性投入与效益的权衡，实现经济效益的最大化。 风险评估与管理： 将可靠性工程与风险管理紧密结合，阐述如何通过识别、评估和控制与可靠性相关的风险，保障系统的安全与稳定运行。 可靠性知识管理与传承： 强调建立有效的知识管理体系，收集、整理和传播与可靠性相关的经验教训，促进组织内部可靠性能力的提升。 第三部分：工程应用——引领可靠性实践 本部分将理论与方法落地，通过丰富的案例分析，展示了泛可靠性工程在不同行业领域的实际应用，为读者提供可借鉴的成功经验。 航空航天领域的应用： 聚焦于飞机、火箭、卫星等高风险、高可靠性要求的系统。分析了在设计、制造、测试、运行维护等各个环节，如何应用泛可靠性理论与方法，确保任务的成功与人员的安全。例如，如何处理极端环境下的可靠性挑战，如何进行多模态失效的分析与预测，以及如何实现长寿命、高可用性的设计。 汽车工业的可靠性工程： 探讨了当前汽车智能化、电动化带来的可靠性新挑战。重点关注电子控制单元 (ECU)、电池系统、自动驾驶系统的可靠性问题，以及如何通过先进的测试验证手段和数据驱动的分析方法，提升汽车的整体可靠性和用户体验。 信息技术与通信系统的可靠性： 深入分析了服务器、数据中心、通信网络、软件系统等在保障信息安全、数据完整性和业务连续性方面的可靠性要求。介绍如何应对网络攻击、硬件故障、软件缺陷等对信息系统可靠性的威胁，以及如何通过弹性设计和容错机制，实现高可用性。 能源与电力系统的可靠性： 探讨了发电厂、输配电网络、可再生能源设备等在保障能源供应连续性与电网稳定运行方面的可靠性。分析了极端天气、设备老化、人为操作等因素对电力系统可靠性的影响，以及如何通过智能化运维和风险管理，提升电力系统的可靠性水平。 医疗器械与生命健康领域的可靠性： 强调了医疗器械在诊断、治疗、生命支持等关键环节的可靠性至关重要。分析了复杂医疗设备的设计、制造、验证、使用维护全过程的可靠性控制，以及如何应对设备故障对患者安全的影响。 工业自动化与智能制造的可靠性： 聚焦于机器人、自动化生产线、智能工厂等在提升生产效率和产品质量方面的作用。分析了设备故障、系统集成问题、人为失误等对生产过程可靠性的影响，以及如何通过预测性维护、数字孪生等技术，优化生产线的可靠性。 在每一案例分析中，本书都力求做到： 问题导向： 明确该行业或领域面临的典型可靠性挑战。 方法应用： 详细展示在本部分介绍的泛可靠性理论与方法是如何被应用于解决这些挑战的。 成果展示： 呈现应用泛可靠性工程所取得的具体成效，如可靠性指标的提升、故障率的降低、维护成本的节约、用户满意度的提高等。 经验总结： 提炼出可供其他领域借鉴的通用性原则和实践经验。 结语 《泛可靠性工程理论与实践》一书，不仅是对现有可靠性工程知识体系的一次系统性梳理与升华，更是对未来可靠性发展方向的一次前瞻性探索。本书的出版，必将极大地推动泛可靠性理论的普及与应用，为各行业在日益复杂的工程实践中，提升系统可靠性、保障运行安全、实现可持续发展，提供强有力的理论支撑和实践指导。本书适合于从事系统设计、研发、制造、测试、运行与维护的广大工程师，以及对可靠性工程感兴趣的科研人员、高等院校师生阅读。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就给我一种沉稳而专业的感觉，深邃的蓝色背景，辅以简洁的白色字体，既没有过分的张扬，又传递出一种严谨的学术气息。翻开书页，首先映入眼帘的是前言，作者以一种谦逊而坚定的笔触，阐述了编写此书的初衷和目标。他/她并没有一开始就抛出艰深的理论，而是从工程实践中遇到的实际问题入手，生动地描绘了在复杂系统中，如何“泛可靠性”这一概念应运而生，如何成为解决实际难题的关键。我特别欣赏作者在这一部分所展现的逻辑清晰和思想深度，他/她成功地将一个可能显得抽象的概念，与读者熟悉的工程场景紧密联系起来，让我对接下来的内容充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，与其说是在学习理论，不如说是在进行一场思维的深度探索。作者没有止步于对单一可靠性指标的罗列和分析，而是将视野拓展到整个工程系统的生命周期，从设计、制造、运行到维护，每一个环节都与“泛可靠性”息息相关。书中引用了大量来自不同行业的案例，这些案例并非简单的堆砌，而是经过精心挑选，旨在说明“泛可靠性”在解决实际工程挑战时所能发挥的独特作用。例如，在航空航天领域，一个小小的元器件故障可能导致灾难性的后果，而“泛可靠性”的理念，恰恰要求我们从系统整体的角度出发，建立多层次、多维度的风险控制机制，从而最大限度地降低潜在的风险。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启示在于，它打破了我对“可靠性”的固有认知。过去，我可能将可靠性仅仅理解为“不容易坏”。然而，通过阅读这本书，我才意识到，“泛可靠性”的内涵远不止于此。它包含了一个系统在面对各种干扰和变化时，依然能够维持其预期功能的能力，是一种更深层次的、更全面的“健壮性”。作者对这种“健壮性”的深入剖析，让我重新审视了工程系统的设计和管理。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书是一部集理论深度、实践指导、前瞻视野于一体的力作。它不仅能够帮助工程师提升专业技能，更重要的是，它能够激发工程师对工程本质的思考。在未来的工程实践中，我将积极践行“泛可靠性”的理念，努力构建更加安全、可靠、高效的工程系统。我强烈推荐所有从事工程技术相关工作的专业人士，阅读这本书，它一定会为你的职业生涯带来意想不到的收获。

评分☆☆☆☆☆

我之所以对这本书如此着迷，很大程度上是因为它所展现出的前瞻性。在许多工程领域，我们仍然习惯于以传统的、线性的思维模式来解决问题。而“泛可靠性”则提供了一种全新的、非线性的、全局性的视角。作者在书中对未来工程可靠性发展趋势的预测，让我耳目一新。他/她所描绘的，是一个高度智能、高度互联、高度可靠的工程世界，而“泛可靠性”正是实现这一愿景的基石。读完之后，我感到自己对工程系统的理解，已经上升到了一个新的高度。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在语言风格上也独具匠心。作者的文字朴实而不失文采，严谨而不失趣味。他/她巧妙地运用比喻和类比，将复杂的概念变得通俗易懂。例如，在解释“泛可靠性”的系统冗余设计时，作者将复杂的工程系统比作人体，将不同的冗余机制比作人体的各种器官，形象生动地说明了不同层次的冗余所起到的作用。这种细腻的笔触，让我在享受阅读乐趣的同时，也能够更深刻地理解书中的内容。

评分☆☆☆☆☆

书中关于“泛可靠性”方法论的论述，是我认为最具价值的部分之一。作者并没有拘泥于已有的分析模型，而是大胆地提出了许多创新性的方法和工具。他/她详细地介绍了如何利用大数据、人工智能、仿真技术等前沿手段，来预测、评估和提升工程系统的“泛可靠性”。我尤其对其中关于“主动可靠性管理”的章节印象深刻。作者认为，可靠性不应该仅仅是事后诸葛亮式的故障分析，而应该是在系统设计之初就融入进去的一种核心理念，并通过持续的监测和优化，实现对潜在风险的提前干预。这对我未来的工程实践有着极大的启发。

评分☆☆☆☆☆

我非常赞赏作者在概念构建上的独到之处。“泛可靠性”这个词语本身就充满了包容性和延展性，它暗示着一种超越传统可靠性定义的全新视角。在书中，作者并没有简单地将“泛可靠性”定义为一个静态的、孤立的概念，而是将其视为一个动态的、演化的过程。他/她深入探讨了如何在一个不确定性极高的环境中，构建一个能够自我学习、自我修复、自我优化的可靠性体系。这种对系统韧性和适应性的强调，在当今快速变化的科技时代显得尤为重要。读完这一章节，我仿佛看到了一幅宏大的工程图景，其中每一个组成部分都在为整体的健壮运行贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计也十分精巧。每一章节的开头，都通过一个引人入胜的场景或问题，将读者带入到“泛可靠性”的讨论之中。随后，作者循序渐进地阐述相关的理论知识，并辅以详实的图表和公式。最让我感到惊喜的是，在每一章节的结尾，作者都会进行一个简要的总结，并提出一些开放性的问题，鼓励读者进行更深入的思考。这种教学相长的模式，让我在阅读的过程中，不仅仅是被动地接收信息，更能主动地参与到知识的建构过程中。

评分☆☆☆☆☆

对于工程师而言，拥有一本能够指导实践的理论著作至关重要。这本书在这方面做得非常出色。作者在阐述抽象理论的同时，始终不忘回归工程实践。他/她通过大量的实例分析，将“泛可靠性”的理念转化为可操作的步骤和方法。例如，在讨论如何进行“泛可靠性”的系统建模时，作者不仅给出了理论框架，还详细介绍了具体的建模工具和软件应用。这使得我在阅读过程中，能够随时将其中的知识与自己的工作内容相结合，并尝试进行实践。