Supportability Engineering Handbook pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill

作者:Jones, James V.

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2006-11

价格:$ 124.30

装帧:HRD

isbn号码:9780071475730

丛书系列:

图书标签:

• 可靠性工程
• 可维护性工程
• 支持工程
• 系统工程
• 设计工程
• 故障诊断
• 预防性维护
• 生命周期成本
• 工程手册
• 最佳实践

现代集成系统设计与维护：可靠性、可维护性与可测试性实践指南 本书聚焦于构建下一代复杂电子与机械集成系统的核心挑战：如何确保系统在整个生命周期内保持卓越的性能、易于维护，并且具备高效的测试能力。 面对快速迭代的技术进步和日益严苛的运行环境要求，传统的、事后弥补式的工程方法已难以为继。本书提供了一套系统化、前瞻性的方法论和工具集，旨在将可靠性、可维护性和可测试性（RAMS的组成部分，但更侧重于工程实施层面）从单纯的“验证点”转变为贯穿整个设计和开发流程的“驱动力”。 第一部分：基础理论与系统思维的重塑 本书首先奠定了坚实的理论基础，并倡导一种全新的系统工程思维。我们不再将维护和故障视为不可避免的负面事件，而是将其视为系统设计信息的一部分。 1. 复杂系统的涌现特性与边界定义： 详细探讨了现代复杂系统（如物联网边缘计算节点、高精度自动化生产线）的非线性行为和涌现属性。重点分析了如何精确定义系统边界、接口与环境依赖，这是实现有效可支持性的前提。书中引入了基于“最小信息集”的系统建模方法，确保在设计初期就捕捉到关键的交互依赖。 2. 全生命周期成本（LCC）驱动的设计哲学： 传统的聚焦于初始开发成本的思维已不再适用。本书深入分析了如何量化并优化系统的运营、维护、升级和退役成本。我们提供了一套量化工具，用于评估不同设计选择对未来维护开销的长期影响，特别是针对远程诊断和预测性维护的初始投资回报率（ROI）计算模型。 3. 可支持性工程的核心支柱： 清晰界定了可支持性工程（Supportability Engineering）与其他相关学科（如纯粹的可靠性工程、物流支持分析）之间的交叉与区别。本书强调，可支持性并非仅仅是“事后如何修理”，而是“如何在设计阶段就将修理和升级所需的时间、工具和知识融入其中”。这包括对维护资源的容量规划和知识资产管理的前置思考。 第二部分：从概念到细节的设计集成技术 本部分是本书的核心实践部分，详细阐述了如何在系统设计的各个阶段嵌入可支持性和可测试性的要求。 4. 维护性驱动的架构设计（M-Architecture）： 提出了模块化设计的高级原则，超越简单的物理分离。重点讨论了“服务边界”与“可维护性边界”的对齐。引入了“隔离度矩阵”，用以评估组件故障对系统整体功能的影响程度，并指导设计人员在关键故障路径（Critical Failure Paths）上应用冗余或快速替换机制。详细介绍了热插拔能力、兼容性缓冲设计（Compatibility Buffering）的实施细节。 5. 可测试性设计（Design for Testability - DFT）的深化应用： DFT已不再局限于半导体测试。本书将DFT扩展到整个机电集成系统层面。探讨了内置自检（BIST）在大型机械系统中的应用潜力，以及如何利用传感器网络实现非侵入式性能监控。重点介绍了“测试点优化”的算法方法，用以最小化测试所需的接入时间和对系统运行的干扰。我们提供了一套用于评估测试覆盖率的结构化方法，区分了功能性测试覆盖率与物理可访问性覆盖率。 6. 物流支持分析（LSA）与备件优化： 本书摒弃了基于历史故障率的静态备件储备模型，转向基于实时性能数据和供应链弹性的动态模型。详细阐述了如何使用马尔可夫链模型来预测不同维护策略下的备件需求波动。特别关注了全球化供应链中断的风险缓解，包括“本地化维修能力”的设计要求，确保在极端情况下系统仍能获得必需的支持。 第三部分：知识管理与数字化支持环境 在现代工程中，工具和知识的有效传递与管理是实现持续可支持性的关键。 7. 维护文档的结构化与语义化： 分析了传统维修手册的局限性。本书倡导使用结构化数据（如XML、JSON）来描述维护步骤、故障代码和零部件信息。重点介绍了如何利用本体论（Ontology）来构建一个跨越不同学科（机械、电气、软件）的统一故障诊断知识库，从而实现真正的语义化搜索和专家系统的支持。 8. 增强现实（AR）在现场维护中的集成： 详细探讨了如何将设计阶段生成的3D模型、维护流程脚本与AR技术结合，为现场技术人员提供“情境感知”的指导。内容涵盖了从数据源集成到用户界面设计的实用指南，确保技术人员在无需中断系统运行的情况下，能够精确识别和定位故障。 9. 预测性维护（PdM）的数据基础与实施框架： 本书区分了预测性维护（PdM）与状态监测（Condition Monitoring）。重点讲解了如何设计传感器配置以捕获“退化特征”而非仅仅是“故障标志”。书中提供了基于时间序列分析和机器学习模型的集成框架，用于评估剩余有用寿命（RUL）的准确性，并直接将RUL预测结果转化为维护计划的自动调整指令。 结论：面向未来的适应性系统设计 本书的最终目标是引导工程师构建具备内在适应性（Inherent Adaptability）的系统。这种适应性意味着系统不仅在设计时是可支持的，而且其设计本身就允许在未来技术成熟或运行需求变化时，能够以最低的工程干预成本进行升级和重新配置。通过采纳本书提出的系统化方法，组织可以显著降低技术负债，提高资产的实际使用寿命，并最终实现更高的运营效率和更低的总体拥有成本。 目标读者： 系统架构师、可靠性与维护工程师、集成产品开发（IPD）团队负责人、高级技术项目经理以及负责复杂电子电气机械（EEM）系统认证和生命周期管理的专业人员。

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