第1部分 可靠性工程

第1章 系统工程和可持续性学科

1.1 概述

1.1.1 系统工程师确定和监控要求

1.1.2 合适的要求是成功的关键

1.1.3 可持续性要求非常重要

1.1.4 需要采取有针对性的行动来实现要求中所提出的目标

1.2 目标

1.3 范围

1.3.1 可靠性工程

1.3.2 维修性工程

1.3.3 保障性工程

1.4 受众

1.4.1 本书读者对象

1.4.2 前提条件

1.4.3 配套要求

1.5 导读

1.6 在可靠性维修性保障性工程领域取得成功的关键因素

1.6.1 客户与供应商的关系

1.6.2 语言的清晰度

1.6.3 统计思维

1.7 用本书组织课程

1.7.1 示例

1.7.2 练习

1.7.3 参考文献

1.8 本章小结

参考文献

第2章 可靠性要求

2.1 本章内容

2.2 系统工程师的可靠性

2.2.1 日常生活中的“可靠性”

2.2.2 工程中的“可靠性”

2.2.3 基本概念

2.2.4 系统工程师的可靠性概念

2.2.5 可靠性定义

2.2.6 故障模式、故障机理及故障原因

2.2.7 应力强度模型

2.2.8 竞争风险模型

2.3 可靠性维修性保障性的相互强化

2.3.1 概述

2.3.2 相互强化

2.4 可靠性要求的结构

2.4.1 可靠性效能标准

2.4.2 可靠性指标

2.4.3 可靠性定量要求框架

2.5 可靠性要求示例

2.5.1 产品的可靠性要求

2.5.2 流动网络的可靠性要求

2.5.3 长期服务的可靠性要求

2.5.4 间歇服务的可靠性要求

2.6 可靠性要求说明

2.6.1 概述

2.6.2 利益相关方

2.6.3 基于效能标准的要求说明

2.6.4 基于指标的要求说明

2.6.5 模型和预测

2.6.6 不满足要求时会出现的情况

2.7 其他指标

2.7.1 累积分布函数

2.7.2 中心趋势度量

2.7.3 分散度量

2.7.4 百分位数

2.7.5 中心极限定理和置信区间

2.8 开发可靠性要求的最佳实践

2.8.1 确定故障模式

2.8.2 确定客户对可靠性的需要

2.8.3 审查所有可靠性要求的完整性

2.8.4 系统组件的可靠性要求分配

2.8.5 文档的可靠性要求

2.9 本章小结

2.10 练习

参考文献

第3章 不可维修系统的可靠性建模

3.1 本章内容

3.2 引言

3.3 不可维修单元的可靠性效能标准和指标

3.3.1 概述

3.3.2 寿命分布与生存函数

3.3.3 与寿命分布和生存函数相关的其他量

3.3.4 常用的寿命分布函数

3.3.5 环境应力的定量引入

3.3.6 生产过程质量的定量引入

3.3.7 运行时间和日历时间

3.3.8 总结

3.4 不可维修组件系统

3.4.1 系统功能分解

3.4.2 系统和服务功能分解实例

3.4.3 可靠性框图

3.4.4 各单点故障单元的系统——串联系统

3.4.5 含有冗余成分的系统——并联系统

3.4.6 结构函数

3.4.7 路径集和割集法

3.4.8 可靠性的重要性

3.4.9 不影响服务的零部件

3.5 系统工程师的可靠性建模最佳实践

3.6 本章小结

3.7 练习

参考文献

第4章 可维修系统的可靠性建模

4.1 本章内容

4.2 引言

4.3 可维修系统的可靠性效能标准和指标

4.3.1 概述

4.3.2 系统可靠性过程

4.3.3 与系统可靠性过程相联系的系统效能标准和指标

4.3.4 可维修系统的确立

4.4 可维修系统的可靠性模型

4.4.1 修理类型和服务恢复模型

4.4.2 更新修理系统

4.4.3 再生修理系统

4.4.4 一般修理模型

4.4.5 分散（独立）维修模型

4.4.6 单点故障的点过程与系统的叠加

4.4.7 状态图可靠性模型

4.5 可靠性模型的稳定性

4.6 软件资源

4.7 系统工程师的可靠性建模最佳实践

4.7.1 生成和使用可靠性模型

4.7.2 生成可靠性-收益曲线

4.7.3 可靠性预算

4.7.4 可靠性设计

4.8 本章小结

4.9 练习

参考文献

第5章 预计的和实际的可靠性要求的对比

5.1 本章内容

5.2 引言

5.3 效能标准、指标、度量和预计

5.3.1 回顾

5.3.2 示例

5.3.3 可靠性预计

5.4 统计比较概述

5.4.1 质量知识

5.4.2 3个比较

5.4.3 从系统集合中计算数据

5.4.4 环境条件

5.5 统计比较技术

5.5.1 时间要求

5.5.2 计数要求

5.6 故障报告和纠正措施系统

5.7 可靠性试验

5.7.1 组件寿命试验

5.7.2 可靠性增长试验

5.7.3 可靠性软件建模

5.8 可靠性要求比较的最佳实践

5.8.1 跟踪可靠性要求达到情况

5.8.2 FRACAS研究

5.9 本章小结

5.10 练习

参考文献

第6章 可靠性设计

6.1 本章内容

6.2 引言

6.3 可靠性评估技术

6.3.1 定量的可靠性建模

6.3.2 可靠性试验

6.4 可靠性过程设计

6.4.1 信息来源

6.5 硬件的可靠性设计

6.5.1 印制电路板

6.5.2 复杂系统的可靠性设计

6.6 可靠性技术的定性设计

6.6.1 故障树分析

6.6.2 故障模式和影响及危害性分析

6.7 软件产品的可靠性设计

6.8 鲁棒性设计

6.9 系统工程师可靠性设计的最佳实践

6.9.1 可靠性要求

6.9.2 可靠性评估

6.9.3 可靠性试验

6.9.4 DFR实践

6.10 软件资源

6.11 本章小结

6.12 练习

参考文献

第7章 要害系统的可靠性工程

7.1 本章内容

7.2 要害系统的定义和案例

7.2.1 什么是要害系统

7.2.2 要害系统案例

7.3 要害系统的可靠性要求

7.4 满足要害系统可靠性要求的策略

7.4.1 冗余

7.4.2 网络弹性

7.4.3 组件资格认证和鉴定

7.4.4 故障隔离

7.5 要害系统可靠性工程最佳实践

7.6 本章小结

7.7 习题

参考文献

第8章 面向服务的可靠性工程

8.1 本章内容

8.2 引言

8.2.1 按需服务

8.2.2 在线服务

8.3 服务功能分解

8.4 服务故障模式与故障机理

8.4.1 简介

8.4.2 服务的故障模式

8.4.3 服务的故障机理

8.5 服务可靠性要求

8.5.1 服务可靠性要求示例

8.5.2 服务可靠性要求说明

8.6 服务级别协议

8.7 SDI可靠性要求

8.8 服务可靠性设计技术

8.8.1 服务故障树分析

8.8.2 服务FME（C）A

8.9 服务可靠性工程最佳实践

8.9.1 设定服务的可靠性要求

8.9.2 根据服务可靠性要求确定基础设施的可靠性要求

8.9.3 实现服务可靠性要求的监控

8.10 本章小结

8.11 练习

参考文献

第9章 系统和服务软件部分的可靠性工程

9.1 本章内容

9.2 引言

9.3 系统和服务软件部分的可靠性要求

9.3.1 将系统的可靠性要求分配给软件部分

9.3.2 安全性和其他新领域的可靠性要求

9.3.3 运行时间和日历时间

9.4 软件可靠性建模

9.4.1 故障时间序列的可靠性增长模型

9.4.2 其他方法

9.5 软件故障模式与故障机理

9.5.1 软件故障模式

9.5.2 软件故障机理

9.6 软件可靠性设计

9.6.1 软件故障树分析

9.6.2 软件FME（C）A

9.6.3 软件故障预防策略

9.7 软件可靠性工程的最佳实践

9.7.1 遵循良好的软件工程实践

9.7.2 可靠性设计评审

9.7.3 利用已知的好软件

9.7.4 鼓励预防观念

9.8 本章小结

9.9 练习

参考文献

第2部分 维修性工程

第10章 维修性要求

10.1 本章内容

10.2 系统工程师的维修性

10.2.1 定义

10.2.2 系统的维修方案

10.2.3 维修性效能标准和要求的使用

10.2.4 预防性维修的使用

10.2.5 维修等级

10.2.6 机构职责

10.2.7 设计特点

10.2.8 维修环境

10.2.9 质保条款

10.2.10 预防性维修和修复性维修

10.2.11 服务的维修性

10.3 维修性效能标准和指标

10.3.1 产品和系统

10.3.2 服务

10.4 维修性要求实例

10.5 维修性建模

10.5.1 持续时间和工时的效能标准及指标

10.5.2 计数的效能标准和指标

10.6 解释并验证维修性要求

10.6.1 持续时间的效能标准和指标

10.6.2 计数的效能标准和指标

10.6.3 开销和工时的效能标准和指标

10.6.4 3个可用性指标

10.7 要害系统的维修性工程

10.8 维修性要求确定的现行最佳实践

10.8.1 确定客户的维修性要求

10.8.2 平衡维修性和经济性

10.8.3 用定量维修性建模确保维修性要求

10.8.4 用事实管理维修性

10.9 本章小结

10.10 练习

参考文献

第11章 维修性设计

11.1 本章内容

11.2 系统或服务的维修方案

11.3 维修性评估

11.3.1 维修协能分解和维修性框图

11.3.2 定量维修性建模

11.4 维修性设计技术

11.4.1 系统维修方案

11.4.2 修理级别分析

11.4.3 预防性维修

11.4.4 以可靠性为中心的维修

11.5 维修性设计的最佳实践

11.5.1 制定慎重的维修性计划

11.5.2 确定使用哪些维修性设计技术

11.5.3 整合

11.5.4 组织因素

11.6 本章小结

11.7 练习

参考文献

第3部分 保障性工程

第12章 保障性要求

12.1 本章内容

12.2 系统工程师需要关注的保障性

12.2.1 作为系统属性的保障性

12.2.2 促进保障性的因素

12.2.3 保障性工程包括的活动

12.2.4 保障性的测量和监控

12.2.5 保障要求的形成和理解

12.3 系统或服务的保障方案

12.4 保障的效能标准和指标

12.5 保障要求范例

12.5.1 保障持续时间的要求

12.5.2 保障数量要求

12.6 保障要求的理解和验证

12.7 要害系统的保障性工程

12.8 保障要求确定的现行最佳实践

12.8.1 识别保障要求

12.8.2 平衡保障与经济性

12.8.3 使用定量模型来提出合理的保障要求

12.8.4 用事实来管理保障性

12.9 本章小结

12.10 练习

参考文献

第13章 保障性设计

13.1 概述

13.2 保障性评估

13.2.1 保障性定量评估

13.2.2 保障性定性评估

13.3 促进保障性实施的因素

13.3.1 诊断和故障定位

13.3.2 工具和设备

13.3.3 文档和工作流程管理

13.3.4 人员培训

13.3.5 维修设备的布局和工作站设计

13.3.6 维修程序的设计

13.3.7 备件和维修件及耗材库存

13.3.8 运输与物流

13.4 保障性的定量设计技术

13.4.1 维修设施的性能分析

13.4.2 员工规模：机器服务模型

13.5 保障性设计的最佳实践

13.5.1 客户的需求和保障性要求

13.5.2 团队整合

13.5.3 建模与优化

13.5.4 持续改进

13.6 本章小结

13.7 练习

参考文献