Failure Rate Modelling for Reliability and Risk

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出版者:
作者:Finkelstein, Maxim
出品人:
页数:290
译者:
出版时间:
价格:$ 179.67
装帧:
isbn号码:9781848009851
丛书系列:
图书标签:
  • Reliability
  • Risk Assessment
  • Failure Analysis
  • Modelling
  • Statistics
  • Engineering
  • Maintenance
  • Probability
  • Safety
  • Data Analysis
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具体描述

Failure Rate Modeling for Reliability and Risk focuses on reliability theory and, specifically, to the failure rate (the hazard rate, the force of mortality) modeling and its generalizations to systems operating in a random environment and to repairable systems. The failure rate is one of the crucial probabilistic characteristics for a number of disciplines; including reliability, survival analysis, risk analysis and demography. Failure Rate Modeling for Reliability and Risk presents a systematic study of the failure rate and related indices, and covers a number of important applications where the failure rate plays the major role. Applications in engineering systems are studied, together with some actuarial, biological and demographic examples. Covering material previously available only in the journal literature, Failure Rate Modeling for Reliability and Risk provides a survey of this broad and interdisciplinary subject which will be invaluable to researchers and advanced students in reliability engineering and applied statistics, as well as to demographers, econometricians, actuaries and many other mathematically oriented researchers.

好的,这里为您提供一份关于可靠性与风险分析领域中,涵盖故障率建模但不具体描述《Failure Rate Modelling for Reliability and Risk》这本书内容的图书简介。这份简介将聚焦于该领域的核心概念、方法论和应用价值,旨在吸引对该主题感兴趣的专业读者和研究人员。 --- 图书名称:可靠性工程与风险管理前沿:基于概率模型与数据驱动的系统性能评估 图书简介 在现代工程、安全关键系统、基础设施运营以及复杂技术管理领域,对系统可靠性进行精确评估和风险进行有效管理已成为确保持续运行、保障人员安全和维护经济利益的基石。本书旨在为读者提供一个全面而深入的框架,用以理解和应用先进的故障率建模技术,从而在不确定性的环境中做出审慎的决策。 本书聚焦于系统的生命周期管理,强调从设计阶段的概念构建到实际运行中的性能监控与维护策略优化。我们深知,任何复杂系统的行为都受到诸多因素的制约,包括元器件的固有特性、环境载荷的随机波动、操作规程的偏差以及维护活动的有效性。因此,本书的核心目标是构建一套严谨的数学和统计工具箱,用以量化这些不确定性,并将它们转化为可解释的工程指标。 核心内容与结构 本书的结构设计旨在引导读者从基础的概率论和统计推断出发,逐步过渡到高度专业化的故障率建模技术及其在风险分析中的应用。 第一部分:可靠性基础与概率模型导论 本部分为后续高级主题奠定坚实的理论基础。我们首先回顾可靠性工程中的基本概念,如寿命分布、失效率、平均寿命和可靠度函数。重点探讨了最常用的寿命分布模型,如威布尔(Weibull)、指数(Exponential)、伽马(Gamma)以及对数正态(Lognormal)分布,并详细解析了这些模型在不同失效模式下的适用性。此外,本部分还深入阐述了概率论在可靠性分析中的核心作用,包括贝叶斯推断在更新系统寿命评估中的应用,特别是在初始数据稀疏情况下的建模挑战。 第二部分:故障率建模的深化与扩展 此部分是本书的技术核心,着重于故障率函数(Hazard Rate Function)的深入研究及其在描述系统老化和磨损过程中的关键作用。我们将探讨各种非恒定失效率模型的构建,例如描述早期故障(浴盆曲线的早期下降段)、正常工作期(恒定失效率)和耗损期(失效率上升)的复杂模型。 加速寿命试验(ALT)分析: 针对在高于正常使用条件下的测试数据,如何通过物理模型(如阿伦尼乌斯模型、逆幂律模型)外推到实际使用环境下的寿命预测,是本章的重点。我们将详细讨论如何处理和校准不同载荷水平下的失效数据。 竞争风险建模(Competing Risks): 在实际系统中,失效往往由多种机制共同作用。本书将详细介绍如何应用竞争风险模型来区分不同失效模式的贡献,这对于制定更有针对性的预防性维护策略至关重要,而非仅仅关注总体的首次失效时间。 退化建模(Degradation Modeling): 区别于基于事件的失效分析,本书引入了基于状态的分析方法。通过监测关键性能指标(KPIs)的连续变化,我们探讨了如何建立退化过程的随机过程模型(如布朗运动、Gamma过程),从而预测系统何时将达到预设的性能阈值,实现基于状态的维护(CBM)。 第三部分:从故障率到风险量化与决策 可靠性分析的最终目标是将技术性能转化为可量化的业务风险。本部分将故障率模型的结果与风险评估方法相结合。 系统可靠性分析: 我们将系统分解为子单元,并应用组合逻辑(如故障树分析FTA和事件树分析ETA)来评估整个系统的可靠性指标,如系统平均失效间隔时间(MTBF)和系统可用性。特别关注如何将非恒定故障率纳入这些组合模型中。 风险矩阵的构建与应用: 本书阐述了如何结合故障发生的概率(由故障率模型提供)和失效后果的严重性,构建一个动态的风险矩阵。讨论了如何利用这些风险量化结果来优化备件库存管理、确定最优的预防性维护周期,以及进行成本效益分析。 数据驱动的现代方法: 鉴于工业物联网(IIoT)的兴起,本书最后探讨了利用大数据和机器学习技术增强传统可靠性模型的方法。重点是如何使用这些技术来识别潜在的早期预警信号,并实时校准或修正预设的故障率参数,实现自适应的可靠性评估。 本书的价值定位 本书面向对象是可靠性工程师、风险分析师、系统安全专家、维护优化顾问以及从事工业4.0技术研发的高级工程技术人员。它不仅仅是一本理论手册,更是一本实用的操作指南。通过大量的案例分析和公式推导,读者将掌握如何将抽象的理论转化为可执行的工程实践,从而在提高系统运行安全性和经济效益之间找到最佳平衡点。本书强调的正是通过精确的故障率建模,将工程的不确定性转化为可控的风险敞口。

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