本书从实用性和先进性出发，较全面地介绍了机电可靠性工程的基本理论和方法。全书共14章，主要内容包括：绪论，机电产品的可靠性，SIREM可靠性工程体系，可靠性基本概念与理论，系统可靠性建模，故障模式、影响和危害性分析，故障树分析，故障报告、分析及纠正措施系统，可靠性的预计与分配，潜在通路分析，系统热设计，可靠性试验，可靠性评估：从传统方法到AI大数据融合，可靠性管理。本书可作为高等学校质量与可靠性课程的基础教材，也可供相关领域的工程技术人员学习、参考。

陈建民，1960年出生，教授级高级工程师，毕业于西安理工大学。现任西安理工大学可靠性研究院创院院长、特聘教授、行业博士生导师。作为制造业可靠性领域实战型专家，拥有40余年行业经验，曾任格力电器技术及出口副总经理、中国家用电器研究院副院长等职。主导构建以可靠性为核心的研发质量体系，是“格力”商标主要原创者，提出“好看、好用、耐用”六字方针、“135精品法则”及“民品十性”等质量理念，首次定义燃爆风险性产品安全可靠性概念。鉴于其工作业绩，获得广东省及珠海市科技进步突出贡献奖。构建“三个阶段、六个模块、九个环节、十项特性”可靠性工程理论框架，主编“制造业可靠性丛书”，推动质量管理向全生命周期转型。持有职务发明专利130余项，参与审定100余项家电国家标准，受聘为多家知名企业技术顾问，举办可靠性专题讲座60余场，积极推动“产学研用”融合，是制造业可靠性理念普及与实践的重要推动者。

目 录


第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 好产品的本质 1
1.2.1 好产品的内涵 2
1.2.2 好产品的商业价值 3
1.2.3 抢先获取竞争优势 5
1.2.4 未来产品力的竞争将是
可靠性的竞争 5
1.2.5 质量的内涵 6
1.2.6 质量管理的发展历程 6
1.2.7 大质量的概念 7
1.2.8 大质量与传统质量管理的
区别 8
1.2.9 产品的感性质量 9
1.2.10 产品的功能与性能要求 9
1.2.11 安全、节能环保及健康
要求 10
1.2.12 噪声与声品质要求 10
1.3 可靠性 11
1.3.1 可靠性的内涵 12
1.3.2 失效与故障 13
1.3.3 与隐性缺陷做斗争 14
1.3.4 减少和杜绝早期故障 14
1.4 可靠性工程及其发展历程 16
1.4.1 准备和萌芽阶段（20世纪30
年代） 16
1.4.2 兴起和独立阶段（20世纪50
年代） 16
1.4.3 全面发展阶段（20世纪60
年代） 16
1.4.4 现代可靠性工程（20世纪70
年代至今） 17
1.4.5 可靠性工程的发展趋势与未来
展望 17
思考题与习题 18
第2章 机电产品的可靠性 19
2.1 概述 19
2.2 机电产品的固有特征 19
2.2.1 机电产品的构成 20
2.2.2 可靠性成本 24
2.2.3 新品进入市场的时间成本 25
2.3 好产品的实现路径 26
2.3.1 精品法则 26
2.3.2 质量保证总路线 28
2.3.3 民用机电产品基本质量特性 31
2.3.4 新产品评审法 35
2.4 产品可靠性的继承 36
2.4.1 概述 36
2.4.2 整机产品可靠性的继承 37
2.4.3 软件可靠性的继承 37
2.4.4 制造工艺可靠性的继承 38
思考题与习题 38
第3章 SIREM可靠性工程体系 39
3.1 概述 39
3.1.1 产品全生命周期：三个阶段 40
3.1.2 可靠性管理体系：六个模块—
依托组织的可靠性实施 40
3.1.3 可靠性技术体系：九个环节—
可靠性实施的技术手段 41
3.1.4 产品技术体系：满足用户需求的
广义可靠性目标 42
3.1.5 十八条指引—可靠性管理
体系的构建 42
3.2 可靠性工程三个阶段详述 43
3.2.1 设计阶段 43
3.2.2 制造阶段 44
3.2.3 使用阶段 46
3.2.4 三个阶段的相互关系与
协同 47
3.3 可靠性管理体系详述 48
3.3.1 愿景与目标 48
3.3.2 可靠性指标 50
3.3.3 组织与人才构建 52
3.3.4 可靠性流程再造 53
3.3.5 可靠性标准和规范 55
3.3.6 大数据与系统集成 57
3.4 可靠性技术体系详述 59
3.4.1 应用场景及环境应力识别 60
3.4.2 系统可靠性建模 64
3.4.3 可靠性分析 67
3.4.4 可靠性预计与分配 70
3.4.5 可靠性设计 75
3.4.6 可靠性试验 79
3.4.7 可靠性评估 82
3.4.8 可靠性制造 84
3.4.9 使用可靠性 86
3.4.10 十八条指引 86
3.4.11 可靠性管理体系成熟度及其
评估 89
思考题与习题 96
第4章 可靠性基本概念与理论 97
4.1 可靠性的定义 97
4.2 常用术语 98
4.3 常用可靠性参数 99
4.3.1 可靠度R(t) 99
4.3.2 累积故障概率F(t) 100
4.3.3 故障概率密度函数f(t) 100
4.3.4 故障率?(t) 101
4.3.5 产品的寿命特征量 101
4.3.6 可靠性参数间的相互关系 103
4.4 产品寿命分布及其类型 104
4.4.1 离散型随机变量常见概率
分布 104
4.4.2 连续型随机变量常见概率
分布 105
4.5 可靠度函数的确定策略 113
思考题与习题 114
第5章 系统可靠性建模 116
5.1 系统及系统可靠性框图 116
5.1.1 概述 116
5.1.2 系统可靠性框图 117
5.1.3 系统类型 119
5.2 不可修复系统的可靠性建模 120
5.2.1 串联系统（非储备系统）的
可靠性模型 120
5.2.2 工作储备系统的可靠性
模型 121
5.2.3 非工作储备系统的可靠性
模型 125
5.2.4 网络系统 127
5.3 可修复系统的可靠性建模 128
5.3.1 随机过程 128
5.3.2 马尔可夫过程 129
5.3.3 串联可修复系统 130
5.3.4 并联可修复系统 131
5.3.5 表决可修复系统 131
5.3.6 旁联可修复系统 132
5.4 基于贝叶斯网络的系统可靠性
建模 134
5.4.1 贝叶斯网络基础 134
5.4.2 基于贝叶斯网络的系统可靠性
分析步骤 135
5.4.3 基于贝叶斯网络的系统可靠性
分析案例 136
思考题与习题 140
第6章 故障模式、影响和危害性
分析 142
6.1 概述 142
6.2 FMEA的目的 142
6.3 FMEA的种类 142
6.4 FMEA使用的情形 143
6.5 FMEA执行中的原则 143
6.6 FMEA步骤 144
6.7 DFMEA 145
6.7.1 DFMEA的参加人员 145
6.7.2 DFMEA的输入输出 145
6.7.3 DFMEA的执行
（七步法） 146
6.8 PFMEA的执行：七步法 163
思考题与习题 172
第7章 故障树分析 173
7.1 概述 173
7.1.1 基本定义 173
7.1.2 FTA的特点 173
7.1.3 FTA的标准 174
7.1.4 FTA的目的 175
7.2 故障树使用的基本术语和
符号 175
7.2.1 事件及符号 175
7.2.2 逻辑门及其符号 176
7.2.3 转移符号 177
7.2.4 故障树 177
7.2.5 故障树分析程序 177
7.3 故障树的建立 178
7.3.1 演绎法建立故障树 179
7.3.2 布尔代数 181
7.3.3 故障树的结构函数 181
7.3.4 故障树规范化和简化 182
7.4 故障树定性分析 183
7.4.1 最小割集 183
7.4.2 最小径集 186
7.5 故障树定量分析 187
7.5.1 顶事件发生的概率 188
7.5.2 重要度 192
7.5.3 底事件概率重要度 192
7.5.4 底事件结构重要度 194
7.5.5 底事件相对概率重要度 196
7.5.6 最小割集重要度 197
思考题与习题 197
第8章 故障报告、分析及纠正措施
系统 199
8.1 概述 199
8.1.1 FRACAS的组成 199
8.1.2 FRACAS的特点 200
8.1.3 FRACAS的作用 201
8.1.4 FRACAS的实施时间和
范围 203
8.2 FRACAS建立的步骤 204
8.3 新产品开发的 FRACAS
实施 204
8.4 FRACAS 举例 207
思考题与习题 207
第9章 可靠性预计与分配 209
9.1 可靠性预计 209
9.1.1 可靠性预计的分类和内容 209
9.1.2 可靠性预计的方法 211
9.1.3 元器件（零部件）的失效率
预计 213
9.1.4 系统可靠性预计 218
9.2 可靠性分配 222
9.2.1 可靠性分配的理论基础 222
9.2.2 可靠性分配方法 226
9.2.3 可靠度再分配法 229
9.3 可靠性预计与可靠性分配的
关系 230
思考题与习题 231
第10章 潜在通路分析 232
10.1 潜在通路分析技术的起源 232
10.2 潜在通路分析的概念 233
10.3 潜在通路分析的方法 233
10.3.1 潜在通路分析的特点 233
10.3.2 潜在通路分析的一般程序 233
10.4 潜在通路分析的应用领域 234
10.5 如何选择适合的潜在通路分析
软件 235
10.6 潜在通路分析的案例 235
10.7 潜在通路的表现形式 235
10.8 潜在通路的审查要点 236
10.9 潜在通路分析的工具 237
10.9.1 潜在通路分析的工具在不断
发展和演变 237
10.9.2 利用软件进行潜在通路分析的
操作步骤 237
思考题与习题 238
第11章 系统热设计 239
11.1 概述 239
11.2 热设计的基本概念 239
11.2.1 定义 239
11.2.2 重要性 239
11.3 热设计的关键要素 240
11.3.1 热源分析 240
11.3.2 散热途径 240
11.3.3 热阻与热容 241
11.4 热设计的方法与步骤 242
11.4.1 系统级热设计 242
11.4.2 模块级热设计 246
11.4.3 元器件级热设计 246
11.5 热设计优化 247
11.6 先进热设计技术 248
11.6.1 热管技术 248
11.6.2 微通道冷却 249
11.6.3 热电冷却 249
11.6.4 复合散热技术 250
11.7 热设计仿真与测试 250
11.7.1 仿真工具 250
11.7.2 测试方法 250
11.8 案例分析 251
11.8.1 系统热设计案例 251
11.8.2 元器件应用可靠性案例 252
思考题与习题 252
第12章 可靠性试验 253
12.1 概述 253
12.1.1 可靠性试验的目的 253
12.1.2 可靠性试验的分类 254
12.2 可靠性试验方案的编制 255
12.3 任务剖面和环境剖面 255
12.3.1 任务剖面 255
12.3.2 环境剖面 255
12.4 可靠性寿命试验 256
12.4.1 概述 256
12.4.2 产品寿命参数 256
12.4.3 寿命试验的分类及方法 257
12.4.4 寿命试验方案 257
12.5 加速寿命试验 258
12.5.1 加速寿命试验概述 258
12.5.2 产品寿命模型 258
12.5.3 加速寿命测试加速因子 260
12.5.4 常用的加速模型及加速
因子 260
12.5.5 加速寿命试验的应力 262
12.5.6 加速寿命试验的步骤 263
12.6 可靠性增长试验 264
12.6.1 概述 264
12.6.2 可靠性增长模型 265
12.6.3 可靠性增长计划 267
12.6.4 可靠性增长试验的实施 268
12.6.5 可靠性增长活动的管理
工作 269
12.7 可靠性筛选试验 269
12.7.1 可靠性筛选的目的和原理 269
12.7.2 筛选原则及常见筛选
应力 270
12.7.3 可靠性筛选方案设计 272
12.8 高加速寿命试验、高加速应力
筛选试验 277
12.8.1 概述 277
12.8.2 高加速寿命试验 278
12.8.3 高加速应力筛选试验 284
12.9 可靠性抽样试验 285
12.9.1 可靠性抽样试验概述 285
12.9.2 可靠性验证试验大纲 286
12.9.3 指数寿命型统计试验
方案 287
12.9.4 全数试验 291
12.10 环境适应性试验 291
12.10.1 温度测试 292
12.10.2 湿度测试 293
12.10.3 振动试验 294
12.10.4 冲击试验 294
12.10.5 盐雾试验 295
12.10.6 太阳辐照试验 295
12.10.7 电磁兼容性测试 296
12.11 长期运行试验 296
12.12 零失效验证 296
12.12.1 适用范围 297
12.12.2 最小样本量计算 297
12.12.3 加速因子计算 298
12.12.4 工程应用注意事项 299
思考题与习题 300
第13章 可靠性评估：从传统方法到
AI大数据融合 301
13.1 可靠性评估的作用 301
13.2 传统可靠性评估综述 302
13.2.1 常用可靠性评估方法 302
13.2.2 可靠性评估的实施步骤 304
13.2.3 可靠性评估的局限及对策 304
13.2.4 传统可靠性评估案例 305
13.3 基于AI与大数据的产品全生命
周期可靠性融合评估方法 311
13.4 基于AI与数据驱动的可靠性
建模与评估方法 314
13.5 DeepSeek与不确定量化在
可靠性评估中的协同 320
13.5.1 DeepSeek在可靠性评估中的
技术突破 321
13.5.2 DeepSeek与UQ代理模型的
协同演进 321
13.5.3 技术路线的战略选择建议 322
13.6 AI大模型在可靠性研究中的
部分应用场景 323
13.6.1 复杂系统故障预测与根因
分析 323
13.6.2 加速寿命试验（ALT）
优化 325
13.6.3 可靠性设计优化 326
13.7 AI与大数据在可靠性评估中的
优势、挑战与展望 328
思考题与习题 330
第14章 可靠性管理 332
14.1 可信性与可靠性的关系 332
14.2 可靠性管理体系 334
14.2.1 可靠性管理体系的方针和
目标 334
14.2.2 可靠性管理体系的特征 335
14.2.3 可靠性管理体系的关键
要素 336
14.2.4 可靠性大纲与可靠性
计划 338
14.2.5 可靠性组织职责 338
14.3 产品生命周期管理 340
14.3.1 战略与战术管理 340
14.3.2 典型管理模型 340
14.3.3 需求管理 342
14.3.4 可靠性元素 344
14.3.5 制定质量与可靠性要求 345
14.3.6 可靠性输出 346
14.3.7 设计评审 348
14.4 供应商可靠性沟通与管理 348
14.4.1 供应商可靠性管理 348
14.4.2 供应商沟通 350
14.4.3 次级供应商的管控 350
14.5 可靠性成熟度 351
14.5.1 可靠性理念的成熟度 351
14.5.2 组织的可靠性流程
成熟度 352
14.5.3 可靠性工程师能力的
成熟度 353
14.6 可靠性手册 354
14.7 可靠性团队建设和培训 354
14.8 可靠性组织结构 355

14.8.1 基于质量保证的组织
架构 356
14.8.2 基于工程的组织架构 356
14.8.3 不同组织类型的比较 356
14.9 项目可靠性计划 357
14.10 生产过程的质量控制 357
14.10.1 QA部门职责 358
14.10.2 制定生产质量标准 358
14.10.3 生产质量表现与成本
监控 358
14.10.4 质量培训 358
14.10.5 质量审核与体系认证 358
思考题与习题 359
参考文献 360
丛书后记 361