电子系统的可靠性密切关系到产品的完好性和任务成功性,在国民经济建设和军事领域中影响重大,大到国家建设设备,小到日常家电如通信手机、电脑等,人们对电子系统的可靠性要求越来越高。可靠性作为质量特性的首要指标,是提高产品质量的重要途径。有效提高产品可靠性,合理开展可靠性综合设计,必须深入认识故障机理,利用先进的可靠性试验技术充分暴露产品潜在缺陷,综合运用电子、环境防护、软件、工艺、元器件、统计数学、人工智能等多学科技术实施设计改进,大幅降低系统故障率。可靠性既是通用质量特性的中心部分,又是系统工程科学的重要组成。电子系统可靠性工程技术与电路设计、热设计、振动与电磁兼容等环境防护设计、软件设计、工艺与结构设计、元器件、故障物理学、大数据与统计数学理论、数字化样机协同设计、人工智能等学科领域密不可分;可靠性管理与质量工程和管理密不可分,因此,可靠性工程是一门技术和管理相结合的多学科交叉前沿学科。
本书以我国可靠性工作的有关标准为依据,结合作者长期从事大型电子系统研发工程实践,全面系统地论述了电子系统可靠性论证、可靠性管理、可靠性设计与分析、可靠性试验与综合评价、使用可靠性评估与改进,以及以可靠性为中心的通用质量特性数字化协同设计和基于数字孪生电子系统健康管理等方面的内容,涵盖了系统可靠性工程技术和管理的各个方面,内容全面、系统和翔实。并融合了作者在复杂系统可靠性建模、可靠性仿真分析、可靠性强化和加速增长试验与定量评价、高加速应力筛选、加速寿命试验、系统多源数据融合可靠性综合评价、系统通用质量特性数字化协同设计和系统健康管理等方面的研究成果,融入了国内外先进的可靠性技术。
本书内容包括可靠性及其工作项目要求确定、可靠性管理、可靠性建模、可靠性分配和预计、故障模式与影响及危害性分析、故障树分析、潜在通路分析、电路容差分析、降额设计、冗余和容错与防差错设计、瞬态过应力防护设计、电子设备热设计、三防和振动与电磁兼容等环境防护设计、软件可靠性设计、工艺和机械结构可靠性设计、制定可靠性设计准则、元器件选用控制、可靠性关键产品确定、基于故障物理可靠性仿真分析、环境应力筛选、可靠性研制和增长试验、可靠性验证试验和评价、寿命试验和加速寿命试验、多源数据融合可靠性综合评估、使用可靠性信息收集与评估和改进、通用质量特性数字化协同设计和电子系统健康管理。供可靠性技术和管理人员使用,也可作为高等院校可靠性工程、电子信息类等专业本科生和研究生的学习资料。
王宏
2020年9月完成于中国电科第十四研究所