可靠度保証：工程與管理技術之應用

本書適合業界可靠度從業人員閱讀，或作為工作上的參考資料；本書亦可作為學校講授可靠度相關課程教材之用途。

本書首先介紹有關產品可靠度的概念與度量，目的在協助讀者建立基本且正確的可靠度觀念；其次，介紹可靠度統計分析技術，提供讀者閱讀本書或實務運用所需之基本工具；其後即依本書所提供之產品可靠度保証概觀實務流程，逐章介紹可靠度需求規格與配當、可靠度設計植入、可靠度設計分析驗証、可靠度試驗之規劃與執行、可靠度試驗抽樣計畫、以可靠度為中心之維護作業規劃及保固數據之產品可靠度分析與失效預測。惟僅靠工程技術仍無法有效達到產品可靠度保証之目的，必須就組織管理及各項專業技術進行有效的技術整合與管理，才能發揮最大的綜效。因此，最後再依流程導向之品質管理概念，以公司經營及產品研製專案的執行觀點，介紹可靠度工程管理之概念與作法，主要目的在協助讀者建構全公司推動產品可靠度保証所需之組織可靠度能量並落實專案可靠度作業，以期有效達成產品可靠度保証目標。

本書導讀
　本書適合業界可靠度從業人員閱讀，或作為工作上的參考資料；本書亦可作為學校講授可靠度相關課程教材之用途。但閱讀本書必須具備微積分、機率及統計分析的基本能力；若對此學能仍然陌生，請先參考附錄有關基本機率理論及隨機變數的介紹或參閱其他專業資料。接著請先閱讀第一章有關產品可靠度概念與度量的說明，目的在協助讀者建立基本且正確的產品可靠度觀念與用辭，以建立學習或工作上溝通的基礎能力。
　經營管理人員若基於需求/時間的考量，請直接參閱第十章可靠度工程管理章節，可增進讀者對品質管理的整體觀念與工程技術整合的認知，有助於人力培養與調度，以及專案時程與資源配置及成效管制。
　行銷業務人員在了解產品可靠度概念與度量之後，請閱讀第三章以瞭解可靠度需求之內涵，以及需求規格與保固承諾的關聯性，將有助於掌握產品優勢，提升行銷推展的競爭力。
　工程人員或課程學員則建議依第十章所提供之全壽期產品可靠度保証概觀實務流程逐章閱讀，依序瞭解可靠度需求規格訂定、設計植入、分析驗証、可靠度試驗之規劃與執行及統計分析、可靠度試驗抽樣計畫、以可靠度為中心之維護作業規劃及保固數據之產品可靠度分析與失效預測。在全壽期產品可靠度保証之目標指引下，可藉此確切掌握不同工作崗位人員的定位、重要性與要求，並經由學習相關技術應用的時機與實務作法，建立系統化的產品可靠度保証專業職能。

第五版序 ／ iii
本書導讀 ／ iv
第一章　產品可靠度概念與度量 ／ 1-1
1.1　品質與可靠度 ／ 1-1
1.2　產品可靠度之意涵 ／ 1-3
1.2.1　定性可靠度描述 ／ 1-3
1.2.2　定量可靠度描述 ／ 1-4
1.3　產品可靠度指標 ／ 1-19
1.4　可靠度的分類 ／ 1-21
1.4.1　壽命週期可靠度與任務可靠度 ／ 1-21
1.4.2　操作可靠度與固有可靠度 ／ 1-21
1.4.3　基本﹝後勤﹞可靠度與任務可靠度 ／ 1-23
參考文獻 ／ 1-24
第二章　可靠度統計分析 ／ 2-1
2.1　前言 ／ 2-1
2.2　常用的機率分佈 ／ 2-2
2.2.1　二項式分佈 ／ 2-2
2.2.2　卜氏分佈 ／ 2-4
2.2.3　指數分佈 ／ 2-5
2.2.4　常態分佈 ／ 2-12
2.2.5　對數常態分佈 ／ 2-17
2.2.6　韋氏分佈 ／ 2-20
2.3　數據分析 ／ 2-24
2.3.1　母群體與樣本 ／ 2-24
2.3.2　原始數據分析 ／ 2-26
2.3.3　適合度檢定 ／ 2-29
2.4　參數估計 ／ 2-41
2.4.1　數據類型 ／ 2-41
2.4.2　點估計 ／ 2-44
2.4.3　區間估計 ／ 2-46
2.4.4　參數估計方法 ／ 2-46
2.5　可靠度估計 ／ 2-58
2.5.1　二項式分佈 ／ 2-58
2.5.2　指數分佈 ／ 2-60
2.5.3　常態分佈 ／ 2-64
2.5.4　韋氏分佈 ／ 2-67
2.6　貝氏定理之應用 ／ 2-69
2.6.1　條件機率分佈與貝氏定理 ／ 2-71
2.6.2　貝式點估計與信賴區間估計 ／ 2-73
2.6.3　貝氏定理於可靠度設計之應用 ／ 2-77
2.6.4　貝氏定理於量產決策之應用 ／ 2-81
參考文獻 ／ 2-84
第三章　可靠度需求規格與配當 ／ 3-1
3.1　需求規格展開 ／ 3-1
3.1.1　需求來源 ／ 3-2
3.1.2　需求規格特徵 ／ 3-3
3.2　需求訂定 ／ 3-3
3.2.1　需求之內涵與要求 ／ 3-5
3.2.2　可靠度需求 ／ 3-5
3.2.3　環境條件 ／ 3-8
3.2.4　驗証規劃 ／ 3-9
3.2.5　確認規劃 ／ 3-10
3.2.6　可靠度需求規格條款範例 ／ 3-10
3.3　可靠度配當 ／ 3-15
3.3.1　目的 ／ 3-15
3.3.2　考量因素與執行原則 ／ 3-17
3.3.3　配當方法 ／ 3-19
參考文獻 ／ 3-35
第四章　可靠度設計植入 ／ 4-1
4.1　前言 ／ 4-1
4.2　設計保証概念 ／ 4-3
4.3　以品質為基礎之最佳化機率設計 ／ 4-4
4.3.1　強度應力干擾模式 ／ 4-6
4.3.2　二次矩機率設計 ／ 4-12
4.4　可靠度設計指引 ／ 4-22
參考文獻 ／ 4-50
第五章　可靠度設計分析驗証 ／ 5-1
5.1　設計驗証概念 ／ 5-1
5.2　可靠度預估 ／ 5-3
5.2.1　目的 ／ 5-3
5.2.2　方法與應用時機 ／ 5-4
5.2.3　零件計數法 ／ 5-7
5.2.4　應力分析法 ／ 5-15
5.2.5　系統可靠度預估 ／ 5-27
5.3　失效模式與效應分析 ／ 5-60
5.3.1　目的與沿革 ／ 5-60
5.3.2　執行程序與原則 ／ 5-63
5.3.3　設計FMEA之執行 ／ 5-63
5.3.4　製程FMEA之執行 ／ 5-73
5.4　故障樹分析 ／ 5-77
5.4.1　目的 ／ 5-78
5.4.2　執行程序與原則 ／ 5-78
5.4.3　故障樹之建構 ／ 5-84
5.4.4　故障樹之分析與評估 ／ 5-88
參考文獻 ／ 5-101
第六章　可靠度試驗之規劃與執行 ／ 6-1
6.1　試驗驗証概念 ／ 6-1
6.2　可靠度試驗之目的 ／ 6-2
6.3　整體可靠度試驗 ／ 6-4
6.3.1　整體試驗規劃 ／ 6-4
6.3.2　性能試驗 ／ 6-5
6.3.3　環境應力篩選 ／ 6-5
6.3.4　環境試驗 ／ 6-7
6.3.5　可靠度試驗 ／ 6-7
6.4　環境應力篩選 ／ 6-7
6.4.1　ESS之基本原理 ／ 6-8
6.4.2　篩選應力之選擇 ／ 6-9
6.4.3　執行ESS的效益 ／ 6-13
6.4.4　ESS在產品各研製階段的意義 ／ 6-19
6.5　機械產品跑合 ／ 6-20
6.6　環境試驗之目的與規劃原則 ／ 6-22
6.7　可靠度試驗之規劃原則與執行 ／ 6-27
6.7.1　可靠度試驗之種類 ／ 6-27
6.7.2　可靠度試驗之執行 ／ 6-31
6.7.3　數據分析與試驗結果研判 ／ 6-46
6.8　可靠度成長規劃與管理 ／ 6-48
6.8.1　可靠度成長規劃曲線之發展 ／ 6-48
6.8.2　可靠度成長模式 ／ 6-49
6.8.3　可靠度成長管理 ／ 6-51
6.8.4　失效報告、分析與改正作業 ／ 6-58
6.9　機械產品之壽命試驗與評估 ／ 6-61
6.9.1　試驗輪廓 ／ 6-61
6.9.2　應力之選定與施加法 ／ 6-62
6.9.3　特性參數與失效判定基準 ／ 6-62
6.9.4　以磨損量為參數之漸進性失效模式 ／ 6-62
6.10　加速壽命試驗之應用 ／ 6-67
6.10.1　加速壽命試驗的真貌 ／ 6-68
6.10.2　應用案例 ／ 6-70
參考文獻 ／ 6-75
第七章　可靠度試驗抽樣計畫 ／ 7-1
7.1　前言 ／ 7-1
7.2　抽樣計畫 ／ 7-2
7.2.1　基本觀念 ／ 7-2
7.2.2　允收機率與操作特性曲線 ／ 7-3
7.3　計數型抽樣計畫 ／ 7-8
7.3.1　無失效試驗規劃 ／ 7-9
7.3.2　允許失效之試驗規劃 ／ 7-13
7.4　計量型抽樣計畫 ／ 7-18
7.4.1　以指數分佈為基礎之試驗規劃 ／ 7-18
7.4.2　以韋氏分佈為基礎之試驗規劃 ／ 7-32
7.5　貝氏壽命試驗抽樣計畫 ／ 7-38
7.5.1　先驗分佈 ／ 7-40
7.5.2　貝氏可靠度試驗抽樣規劃 ／ 7-41
7.5.3　無失效貝氏可靠度試驗抽樣規劃 ／ 7-42
參考文獻 ／ 7-46
第八章　以可靠度為中心之維護作業規劃 ／ 8-1
8.1　前言 ／ 8-1
8.2　以可靠度為中心之維護作業規劃程序 ／ 8-4
8.2.1　RCM之內涵 ／ 8-4
8.2.2　RCM之執行步驟 ／ 8-5
8.2.3　RCM之應用實務 ／ 8-8
8.3　RCM決策邏輯樹 ／ 8-10
8.4　預防維護作業週期之訂定 ／ 8-12
8.4.1　依系統可用度訂定預防維護週期 ／ 8-13
8.4.2　依維修成本訂定預防維護週期 ／ 8-16
8.4.3　依系統效益訂定預防維護週期 ／ 8-16
8.5　維護作業實施週期最適化之數值案例 ／ 8-19
8.5.1　飛機引擎預防維護週期之訂定 ／ 8-19
8.5.2　並聯發射機系統預防維護週期之訂定 ／ 8-21
8.6　現場使用可靠度監測與回饋作業 ／ 8-26
參考文獻 ／ 8-27
第九章　保固數據之產品可靠度分析與失效預測 ／ 9-1
9.1　前言 ／ 9-1
9.1.1　保固資料特徵 ／ 9-2
9.1.2　保固數據類型 ／ 9-4
9.1.3　分析方法 ／ 9-7
9.2　多重中止/檢剔數據之失效機率估計 ／ 9-8
9.2.1　平均排序值(MON)與失效機率估計 ／ 9-8
9.2.2　產品可靠度分析 ／ 9-14
9.3　保固數據之產品可靠度分析 ／ 9-15
9.3.1　壽期數據分析 ／ 9-16
9.3.2　使用數據分析 ／ 9-17
9.3.3　Nevada數據分析 ／ 9-19
9.4　保固產品失效預測 ／ 9-25
參考文獻 ／ 9-30
第十章　可靠度工程管理 ／ 10-1
10.1　品質管理概述 ／ 10-1
10.1.1　前言 ／ 10-1
10.1.2　流程導向 ／ 10-2
10.1.3　注重績效衡量的產品實現 ／ 10-3
10.2　可靠度保証實務 ／ 10-5
10.2.1　為可靠度而設計(DfR) ／ 10-5
10.2.2　全壽期產品可靠度保証概觀 ／ 10-10
10.3　組織可靠度作業能量 ／ 10-13
10.3.1　關鍵可靠度實務 ／ 10-13
10.3.2　能量評價 ／ 10-17
10.4　專案可靠度作業規劃 ／ 10-23
10.4.1　專案可靠度作業目標 ／ 10-23
10.4.2　專案可靠度工作項目 ／ 10-24
10.4.3　專案可靠度作業流程 ／ 10-27
10.5　可靠度成果管理驗証 ／ 10-34
10.5.1　設計審查之概念與目的 ／ 10-34
10.5.2　作業規劃與要項 ／ 10-35
10.5.3　分階段審查重點 ／ 10-40
參考文獻 ／ 10-44
附錄A　機率概論與隨機變數 ／ A-1
附錄B　失效原因分類原則 ／ A-15
附錄C　常用機率分佈表 ／ A-19
附錄D　系統工程分析概述 ／ A-27
附錄E　布林代數(BooleanAlgebra)演算法則 ／ A-43
附錄F　減額定設計法則 ／ A-51
附錄G　失效模式與效應分析評點準則 ／ A-61
附錄H　失效屬性與列計分類原則 ／ A-71
附錄I　二項式分佈之可靠度試驗抽樣計畫 ／ A-73
附錄J　辭彙索引 ／ A-79