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第1章　可靠性活动的目的1

1.1　可靠性就是在用户中所产生的价值1

目录1

第1部分　可靠性技术的本质1

1.2　可靠性为什么成为问题3

1.4　排除技术人员的主观臆断4

1.3　要考虑故障后的状态4

2.1.2　可靠性工作和定量化的关系6

2.1.1　常用的可靠性定量化指标6

第2章　数理统计在可靠性实际工作中的应用6

2.1　可靠性定量化的具体目的6

2.1.4　定量化目的和要求的特性7

2.1.3　定量化的目的和本质7

2.2.2　函数的利用8

2.2.1　对统计理论的误解8

2.2　关于函数的见解8

2.2.3 时间t以外的变量9

2.2.7　重视故障模式的信息而不仅是故障概率数值11

2.2.6　故障概率的表达11

2.2.4　单一模式、单一机制及单一函数的应用原则11

2.2.5　整机产品的故障概率特性11

2.3.4　从分布形式推定故障原因的可能性12

2.3.3　实际工作中指数分布和威布尔分布并用12

2.3　指数分布和威布尔分布12

2.3.1　广泛使用的指数函数（指数分布）12

2.3.2　在最简化的场合下使用指数分布12

2.4.1 为什么使用威布尔分布13

2.4　实际工作所必要的函数处理13

2.3.5　受阿仑纽斯公式支配的电子零部件的故障13

2.4.2　威布尔分布应当用于不可修产品15

2.4.3　威布尔概率纸图形的主要性质16

2.5.1　描点24

2.5　威布尔概率纸的描点和图形解读24

2.5.3　复合模式的分析和分离26

2.5.2　形状参数m的作图解法26

2.6.2　机械产品的寿命27

2.6.1 小样本量的故障数n27

2.5.4　改进可靠性的效果27

2.6　故障概率的含义、误差和审定27

2.6.5　故障率的置信区间值28

2.6.4　故障率的计算28

2.6.3　对机械产品分析需要高概率值的累计故障概率F数据28

2.6.6　关于故障率递增型的考虑29

2.6.7　可靠性管理中常用的故障率λ的含义30

2.7.2　获得现场信息的问题32

2.7.1　获得现场信息的必要性32

2.7　现场故障信息的获得和处理32

2.7.3　现场信息的获得、传达及信息质量的问题33

2.7.5　应收集的原始资料的斟酌和整理34

2.7.4　现场数据收集的原理34

2.7.6　分析处理原始信息的方针37

2.7.7　批量的集合38

2.8.1　数据混合的形态39

2.8　将故障模式分离后描点39

2.7.8　关于现场数据的小结39

2.8.3　各种处理方法40

2.8.2　数据抽出的方法40

2.9　机械的可靠性试验计划44

2.10　现场数据和可靠性试验结果的比较45

3.1.1　构成故障的三要素49

3.1　故障的本质49

第3章　机械故障的本质49

3.1.2　三要素的关系50

3.2.1　故障和损坏的区别51

3.2　故障和损坏51

3.3.1　故障连锁的性质53

3.3　故障的连锁53

3.2.2　静态故障和动态故障53

3.3.3　切断连锁的进展55

3.3.2　故障连锁的形式55

3.4　挥发性故障和非挥发性故障57

3.5　耗损性故障58

3.6.2　与缓冲功能的关系59

3.6.1　基本性质59

3.6　冲击破坏性故障59

3.7.1　疲劳破坏的现象60

3.7　疲劳破坏60

3.6.3　冲击破坏的表现形式60

3.7.4　疲劳故障的处理61

3.7.3　周知的事实61

3.7.2　突发性61

3.8.1 事例63

3.8　以腐蚀为诱因的破坏63

3.9.2　支配磨损的因素64

3.9.1　磨损的性质64

3.8.2　腐蚀的防止64

3.8.3　不锈钢未必不生锈64

3.9　因磨损造成的故障64

3.11　因振动引起的故障65

3.10.4　难以屈服的材料65

3.10　因屈服造成的故障65

3.10.1　材料的基本性质65

3.10.2　弹簧中的屈服65

3.10.3　压力计感压管的屈服65

3.12.3　功能降低故障的故障机制66

3.12.2　故障率受故障状态定义的影响66

3.12　功能降低故障66

3.12.1　定义66

3.13　轻微故障68

3.12.6　功能降低故障在可靠性技术中的位置68

3.12.4　功能降低故障和失效安全设计68

3.12.5　功能降低故障的查出68

4.1.1　基本定义69

4.1　关于质量的两种学说69

第4章　对质量管理和可靠性管理的关系的理解69

4.2.1 实施对策的方法、部署不同70

4.2　根据狭义定义区分缺陷和故障70

4.1.2　根据异常发生的时期进行区别70

4.2.2　互相交叉并存的质量和可靠性管理71

4.2.3　为什么需要考虑到这种混合的区别72

4.2.4　早期发生的故障中有难以区别的中间区域74

4.3.1　质量可测定、可通过直接管理得到保证75

4.3　缺陷和故障的性质本质不同75

4.2.5　站在用户的立场考虑早期故障的影响75

4.4.1　质量保证试验76

4.4　可靠性试验和质量保证试验的差异76

4.3.2　可靠性不能直接测定，而靠间接管理来保证76

4.3.3　对可靠性工作错误地使用了质量管理的手法76

4.4.4　磨合运行77

4.4.3　老化、筛选77

4.4.2　可靠性试验77

4.4.7　机械产品可靠性试验的问题所在78

4.4.6　质量保证试验和可靠性试验的比较78

4.4.5　可靠性监控试验78

4.5.1 生产过程管理的重点是质量管理79

4.5　实际工作中的质量管理和可靠性管理的关系79

4.5.2　关于“规范”的说明81

5.1.1　以模块化为前提的分析83

5.1　可靠性模块的理解83

第5章　与可靠性分析有关的机械的构成和功能83

5.2.1　对零部件、单元的分解或组合84

5.2　从分层结构处理问题的角度考虑84

5.1.2　在实际工作中的84

分析84

5.3.2　将联结看成一个零部件85

5.3.1 单件85

5.2.2　电子产品与机械产品的分解之差85

5.3　基础零部件85

5.4.2　对机械产品进行定量分析86

5.4.1 电子产品和机械产品可靠性单元处理的不同之处86

5.4　将产品分解为可独立分析的可靠性单元组合86

5.5.1　可修产品和不可修产品的定义87

5.5　可修产品和不可修产品87

5.4.3　故障分析的实施87

5.5.3　零部件、单元的寿命特性88

5.5.2　修理对象88

5.5.6　威布尔分布只限于不可修产品使用89

5.5.5　更换方式和故障概率89

5.5.4　长期观测的可修产品的故障概率89

5.5.8　MTBF、MTTF90

5.5.7　采用累积故障概率的对数H、时间对数的坐标纸对可修产品进行分析90

5.6.3　待机系统可靠性的数学模型91

5.6.2　待机系统的可靠性91

5.6　待机系统91

5.6.1　待机系统的定义91

5.6.4　待机系统故障的性质92

5.6.5　组装到非待机系统中的待机系统93

6.1　维修的概念95

第6章　维修95

6.2.2　必须进行完善的维修的理由96

6.2.1　现实意义96

6.2　维修的必要性96

6.2.4　维修要求的变化97

6.2.3　维修的条件不是固定的、而是变化的97

6.3.2　从作业的形态看维修的形态98

6.3.1　参与人员98

6.3　维修的种类98

6.3.4　维修作业的内容99

6.3.3　按产品种类区分的维修的性质99

6.4.1　预防维修和事后维修101

6.4　维修内容和可靠性的关系101

6.4.2　考虑到维修的产品的设计102

6.5.2　维护、修理的实例103

6.5.1　修理能否在现场进行103

6.5　修理和更换的分离103

6.5.3　由用户进行维修104

6.6　维修性故障（由维修引起的故障）105

6.8.1 制造厂家应关注维修106

6.8　维修和制造厂家的关系106

6.7　通过改善维修来提高可靠性106

6.9　维修记录107

6.8.2　关于维修消耗品的考虑107

6.10.1　作为可靠性评价目标的可用率108

6.10　停机时间的管理108

6.10.2　DT的要素109

6.11　维修的特殊性质110

6.10.3　DT管理和改善110

6.12　用户修理与假冒零部件111

7.1.2　环境对电子产品和机械产品的影响的比较112

7.1.1　产品的开发方式和可靠性工作的考虑112

第7章　环境和机械故障112

7.1　环境和机械的关系112

7.1.4　环境的社会要素113

7.1.3　环境的分类113

7.2.3　低温116

7.2.2　盐害116

7.2　在中国应注意的周围环境要素116

7.2.1 由黄沙带来的细微尘埃116

7.2.4　超载117

7.3.1 对应环境状态的产品可靠性标准118

7.3　可靠性工作对环境问题的处理118

7.4　机械产品对周围环境的影响119

7.3.4　安全环境119

7.3.2　对策的多样化119

7.3.3　环境的多样化119

7.5　环境问题和安全问题的关系120

8.1.2　单个产品的安全性121

8.1.1　系统安全性和单个产品的安全性121

第8章　产品安全性121

8.1　产品安全性与质量、可靠性工作的关系121

8.1.3　安全性管理的特点122

8.2.2　人在安全性方面的弱点124

8.2.1　人是涉及的对象124

8.2　安全性问题的基础124

8.3　与人有关的安全性（模式）127

8.5　产品废弃后的安全性129

8.4.2　相同使用者使用的不同的类似产品的安全水平129

8.4　公平地实现安全性129

8.4.1　相同产品的不同制造厂家之间的安全性差别129

8.6.1　订货方应采取的手段130

8.6　对系统安全的观察130

8.6.2　制造厂家一方应采取的手段131

8.7　安全性只靠产品是无法维持的132

8.9　发生安全问题时的处理133

8.8　具体的安全性管理工作133

1.2.1　信息是可靠性工作的基础136

1.2　从外部信息来了解现在产品的可靠性程度136

第2部分　理解工厂的可靠性工作136

第1章　理解可靠性工作的内容136

1.1　可靠性工作的出发点136

1.1.1　可靠性工作的原则136

1.1.2　适合工厂体制的工作方法136

1.3　工厂内可靠性工作实施规范的设计137

1.2.2　从外部收集信息的方法137

1.4.1　设计的三要素138

1.4　设计138

1.5.1　故障分析在可靠性工作中所占的地位140

1.5　故障分析140

1.5.3　回收故障品实物的问题141

1.5.2　首先回收故障品实物141

1.5.5　不同国情在回收故障品实物方面的差异142

1.5.4　无法回收故障品实物142

1.5.6　实施故障分析143

1.5.7　故障模式影响分析，故障树分析144

1.5.8　设计评审147

1.5.9　公共的机械产品故障分析机构148

1.6.1 定义与目的149

1.6　质量管理数据的可追溯性149

1.6.2　区分设计与质量管理的问题150

1.8.1　应予确认的条件151

1.8　确认设计条件151

1.7　故障发生与故障原因探求的逻辑推理顺序151

1.8.2　设计原因的确认方法152

1.9　故障原因确定后的处理153

1.8.3　确认实际载荷153

1.10　持久性的工作155

1.10.3　不断完善可靠性工作156

1.10.2　保持稳定的可靠性156

1.10.1　通过长期计划解决问题156

2.1.2　分析必要的工厂职能的程序概要157

2.1.1　一般条件的再确认157

第2章　可靠性工作的目标、产品性质与企业体制的匹配157

2.1　分析自己工厂具备的必要条件157

（条件1）158

2.2.1 产品的设计环境158

2.2　决定可靠性改善难易度的两要素158

2.2.5　确认适合的工厂体制水平159

2.2.4　解决各难易度所需的工厂体制159

2.2.2　产品的制造、使用业绩（使用履历环境）159

2.2.3　难易度的判定159

2.3.3 中小机械企业在产品设计的基本条件准备方面存在精疏之差160

2.3.2　解决容易的故障与困难的故障160

2.3　条件匹配与否决定可靠性工作的成败160

2.3.1　工作要取得成功，需要适合的体制水平160

2.5　可靠性工作的专门机构与职责分工161

2.4.2　实行计划与改善体制161

2.4　可靠性工作的方针161

2.4.1 对解决故障问题能力的判断161

2.6.3　以朋友相待，说服进行改进162

2.6.2　难以说服进行改进的理由162

2.6　与外部协作企业的交涉能力162

2.6.1　协作企业的实体162

2.7　可靠性工作中设计部门的问题163

2.6.4　不能说服对方时的处理163

2.7.1　研究所担任开发设计164

2.7.4　企业规模的问题165

2.7.3　关键词是竞争力165

2.7.2　通过技术合作、合营，转让设计165

3.1.1　放眼全局，谋求合理的推进管理167

3.1　有效地推进实现可靠性管理167

第3章　可靠性工作是信息处理工作167

3.1.4　可靠性的逻辑推理过程168

3.1.3　把可靠性工作看成一个系统工程168

3.1.2　可靠性工作项目的定义168

3.3　作为可靠性工作项目成果的信息的性质169

3.2　信息的质量问题169

3.1.5　从信息组织的角度来看可靠性计划169

3.3.1　可靠性工作项目所输出的信息的多面性和不确定性170

3.3.2　多面性、不确定性的斟酌171

3.3.3　实际工作中对信息不确定性的处理172

3.3.4　各种信息的性质173

3.3.5　信息的互补性175

3.4.2　不健全的信息系统176

3.4.1　与人体对应的可靠性信息系统176

3.4　健全的信息系统176

4.1.2　美国MIL标准，MIL手册，宇宙航空局标准178

4.1.1　来历不同的标准造成应用的混乱178

第4章　认识MIL-STD、ISO—9000等国际标准178

4.1　国际标准概要178

4.1.3　ISO—9000系列180

4.2.1　标准在中国的应用181

4.2　对标准的认识181

4 1.4　IEC-300181

4.1.5 QS—9000181

4.2.3　作为标准形式的可靠性数值182

4.2.2　中国的中小机械企业如何与国际标准协调182

4.2.5　关注实际的可靠性183

4.2.4　企业对标准的认识183

1.2.1　进行新设计时186

1.2　以设计标准化为背景的防泄漏设计186

第3部分　机械故障分析的基本知识186

第1章　泄漏及防泄漏186

1.1　泄漏问题186

1.1.1　忠实于理论186

1.1.2　依据泄漏的容许量，管理的严格程度不同186

1.3.1　流体种类187

1.3　泄漏问题的对象187

1.2.2　对设计条件不明确的现行产品的改进187

1.2.3　基本结构不适合187

1.3.5　容许的泄漏量188

1.3.4　引起泄漏变化的要素188

1.3.2　流体的特性188

1.3.3　影响泄漏问题的使用条件188

1.3.7　泄漏的影响189

1.3.6　泄漏量的数值化189

1.4.2　接触材料190

1.4.1　静态密封和动态密封190

1.3.8　泄漏的检出190

1.4　防泄漏的基本结构190

1.5　防泄漏理论的简单说明191

1.4.3　接触压力的产生机构191

1.5.2　静态型密封的诊断193

1.5.1　静态型密封193

1.5.4　填料密封196

1.5.3　锥管螺纹连接196

1.5.5　O形环198

1.6　泄漏问题的特殊性质199

1.5.6　轴封199

2.1.1　问题所在201

2.1　螺栓联结的可靠性问题201

第2章　螺栓联结201

2.1.2　螺栓松动的现象202

2.2.1　为使螺栓不产生松动，对螺纹面形状的要求203

2.2　螺栓的松动203

2.2.2　针对螺纹形状原因的防松对策204

2.2.3　螺栓长度、退刀槽等结构引起的松动205

2.2.4　振动引起的松动207

2.2.5　适当的拧紧208

2.2.6　防松动措施209

2.3　螺栓松动的诊断210

2.4.2　飞机用的螺栓211

2.4.1 起重用吊环螺栓211

2.4　对可靠性要求高的螺栓211

2.6.2　现实地加以对应212

2.6.1　相互矛盾的条件212

2.5　螺栓直径对松动的影响212

2.6　采购螺栓时的矛盾212

3.1.2　弹簧是故障的根源214

3.1.1　弹簧作为独立的可靠性单元214

第3章　弹簧214

3.1　弹簧的质量、可靠性问题214

3.1.4　弹簧制造厂家管理困难的原因215

3.1.3　标准化的困难215

3.2.1　屈服216

3.2　弹簧的故障模式216

3.1.5　解决的途径216

3.2.3　折断217

3.2.2　弹簧颤振217

3.2.4　电镀处理而致的折断218

3.3　诊断和对策219

3.2.5　滚轧板簧的折断219

3.5　弹簧可靠性的评价220

3.4.4　铍青铜弹簧220

3.4　特殊的弹簧材料220

3.4.1　析出硬化型不锈钢弹簧220

3.4.2　不锈钢冷加工弹簧220

3.4.3　磷青铜弹簧220

3.8　产品制造厂家的弹簧质量管理221

3.7　弹簧的标准化221

3.6　弹簧安装部位的结构221

3.9　备件的保管222

4.2.1　故障的性质223

4.2　轴承可靠性问题的特殊性223

第4章　轴承及其润滑223

4.1　掌握轴承及其润滑系统故障的方法223

4.3　使用环境的变迁224

4.2.2　注意使用环境的变化趋势224

4.4　润滑方式226

4.5　适当的润滑油227

4.7　润滑油脂的性质228

4.6　旋转摩擦扭矩228

4.8.3　设计中的降级使用229

4.8.2　存在质量的差距229

4.8　滚珠轴承229

4.8.1 完全标准化的商品229

4.8.5　滚珠轴承的偏心230

4.8.4　滚珠轴承使用上的问题230

4.8.8　滚珠轴承的故障对策231

4.8.7　滚珠轴承故障的诊断231

4.8.6　滚珠轴承的推力231

1.2.1 市场调查234

1.2　公司整体的可靠性计划234

第4部分　初期可靠性工作的事例234

第1章　Komatsu公司（旧小松制作所）的事例234

1.1　提出可靠性计划的背景和动机234

1.1.1 当时处境234

1.1.2 自力建立与外国技术对抗的技术234

1.3　本事例的经验教训235

1.2.4　建立全公司的可靠性系统235

1.2.2　设定分析结果的目标235

1.2.3 结果235

1.4.2　企业体制236

1.4.1　重视现场信息情报236

1.4　笔者的意见236

2.2　改进前的状况237

2.1　产品对象的性质237

第2章　冷冻装置用压缩机的改良237

2.3.2　分析过程238

2.3.1　根据手头不完全的资料进行数据分析238

2.2.1　现场信息情报的收集情况238

2.2.2　故障分析的实情与实施有效的对策238

2.2.3　原因追究和对策的状况238

2.3　着手分析238

2.5.1　挥发性故障的分析经验不足240

2.5　本事例的经验教训240

2.4　对策240

2.6　改进后的工厂可靠性系统241

1.1.1　在最初阶段不期待完善242

1.1　制订阶段性发展计划242

第5部分 工厂可靠性工作的实际经验242

第1章　可靠性工作的准备242

1.2　自我评价本公司可靠性工作实施能力243

1.1.3　计划243

1.1.2　首先评价现状和自身水平243

1.3　工作着手前的准备计划244

1.4.2　故障概率的计算245

1.4.1　最初的故障信息的质量245

1.4　故障的重现及故障状态的把握245

1.4.5　事故信息的分析246

1.4.4　可修产品的累积故障概率对数曲线的描点246

1.4.3　利用威布尔分析反推零部件的故障模式246

1.5.3　根据故障模式的形态、功能及发生时期进行分类247

1.5.2　进行故障模式分类247

1.5　调查结果的整理和分类247

1.5.1 故障品（相同类型品）映像的再现247

1.5.5　进行这种复杂繁琐的分类和说明250

1.5.4　故障的关系图250

1.6.2　选择对策的限制取决于工厂的能力251

1.6.1　根据故障模式进行粗略区分251

1.6　根据对策的可能性决定实施程序251

1.6.4　综合表的实例254

1.6.3　确认分类的合适程度254

1.6.5　综合计划的重要性256

1.7　准备工作的结束256

第2章　故障分析的实行257

2.1　分析故障时的障碍257

2.1.1　困难和捷径257

2.1.2　损伤部位与真正原因所在的不一致257

2.1.3　尽可能配备高水平的故障分析技术258

2.1.4　中立的支援机构258

2.2　故障分析的程序258

2.2.1　建立故障分析的逻辑258

2.2.2　模拟或确认259

2.3　故障分析的实际业务259

2.3.1　利用仪器对微细异物进行分析259

2.3.2　表面、断裂面、外观的观察260

2.3.3　使用力流程图进行分析262

2.4　小结266

2.4.1 全面分析故障原因和模式266

2.3.4　功能下降266

2.4.2　硬件及软件的原因267

2.4.3　引导明确对策的判定267

3.1.2　可靠性改进过程中的副作用268

3.1.1　定义268

3.1.3　疑似副作用268

3.1　副作用的性质和推敲分析的必要性268

第3章　副作用的斟酌和管理268

3.2　副作用的机制269

3.2.1 材料变更的副作用269

3.2.2　改变断面尺寸的副作用270

3.2.3　改变结构方式的副作用270

3.3.1 副作用检查的特殊性271

3.3　副作用的确认和监视271

3.3.2　监视271

3.2.5　改变管理方式的副作用271

3.2.4　作为副作用的挥发性故障271

3.4　与价值分析副作用管理的关系272

选择对策形式273

4.1.1 由经营的顶层领导来273

4.1.2 实施的形式与应予处理的故障性质的关系273

4.1　对策的选择和实施的原则273

第4章　对策的选择和实施273

4.1.3　实施形式的选择274

4.1.4　实施的方式274

4.2　实施内容275

4.2.1 实施内容的注意点275

4.2.2　推敲对策的有效性276

4.2.3　实施对策的顺序277

4.3　综合实施277

4.5.1　持续性278

4.5　对策的持续性278

4.5.2　在实际工作中深化持续性278

4.4　害怕牺牲血本的消极对策278

4.5.4　持续性实施的深度279

4.5.5　通过反复积累，促进提高持续性279

4.5.3　实施持续性的效果279

附录1　关于特殊的概念、用语281

1.1　需要说明的概念281

附录281

1.2　本书专门使用的用语说明283

1.2.1　估计的可靠性283

1.2.2　挥发性故障、非挥发性故障284

1.2.3　疑似初始故障284

1.2.4　疑似副作用285

1.2.5　趋近分析285

1.3.1　共因模式故障286

1.3.2　缺陷286

1.3　特殊的外来语286

1.3.3　Stress与Mechanical Stress287

1.4　实际应用威布尔分布时的注意事项288

1.3.6　故障率与故障概率的区别288

1.4.1　考虑故障数n的误差影响288

1.3.5　累积故障率与累积故障概率的区别288

1.3.4　磨损与耗损性故障288

1.4.2　考虑参数m的误差的场合289

2.1　关于本书的用语290

2.2　用语的索引290

附录2　用语集290

2.3　外来语用语集291

附录3　推荐书籍297

附录4　引用资料的文献目录298