可靠性定义

第一节可靠性定义一、可靠性定义产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。

从定义本身来说，它是产品的一种能力，这是一个很抽象的概念；我们可以用个例子（100个学生即将参加考试）来理解这个定义，可靠性就是指：100个学生的考分的平均是多少？对这个平均分的准确性有多大把握？分数越高、把握越大，可靠性就越高。

我国的可靠性工作起步较晚，20世纪70年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。

其他行业可靠性工作起步更晚，差距更大，与先进国家差距20～30年，虽然国家已制订可靠性标准，但尚未引起所有企业的足够重视。

对产品而言，可靠性越高就越好。

可靠性高的产品，可以长时间正常工作（这正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。

二、可靠性的重要性调查结果显示（如某公司市场部2001年调查记录）：“对可靠性的重视度，与地区的经济发达程度成正比”。

例如，英国电讯（BT）关于可靠性管理/指标要求有产品寿命、MTBF报告、可靠性框图、失效树分析（FTA）、可靠性测试计划和测试报告等；泰国只有MTBF和MTTF 的要求；而厄瓜多尔则未提到，只是提出环境适应性和安全性的要求。

产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟11号”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。

可靠性好的产品，不但可以减少公司的维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。

随着市场经济的发展，竞争日趋激烈，人们不仅要求产品物美价廉，而且十分重视产品的可靠性和安全性。

日本的汽车、家用电器等产品，虽然在性能、价格方面与我国彼此相仿，却能占领美国以及国际市场。

主要的原因就是日本的产品可靠性胜过我国一筹。

美国的康明斯、卡勃彼特柴油机，大修期为12000小时，而我国柴油机不过1000小时，有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。

第2章可靠性的的定义及评价指标要点可靠性是指系统在规定的时间内，能够按照规定的功能要求正常运行的能力。

在现实世界中，几乎所有的系统都有一定的可靠性要求，特别是对于一些关键性的系统，如航空、核能等领域。

因此，正确评价和定义可靠性是非常重要的。

一、可靠性的定义可靠性的定义是指系统在规定的时间内正常工作的概率或能力。

具体来说，可靠性可以分为两个方面来考虑，在时间维度上是指系统故障发生的概率，也就是系统无故障的能力；在空间维度上是指系统故障修复的时间，也就是系统恢复正常工作的速度。

1. 故障率（Failure Rate）故障率是评估系统可靠性的重要指标之一，它指的是单位时间内系统出现故障的概率。

通常用失效时间与故障次数的比值来表示，即故障率=故障次数/工作时间。

故障率越低，说明系统的可靠性越高。

2.平均无故障时间（MTTF）平均无故障时间是指系统在连续工作一段时间内，平均无故障发生的时间。

它是衡量系统可靠性的重要参数之一，也是故障率的倒数。

MTTF 越长，说明系统可靠性越高。

3.平均修复时间（MTTR）平均修复时间是指系统在出现故障后，平均修复所需的时间。

MTTR 越短，说明系统的可靠性越高，因为故障能够及时修复，系统恢复正常运行。

4. 可用性（Availability）可用性是指系统在规定时间内能够正常工作的概率，也可以理解为系统处于正常工作状态的时间占总时间的比例。

可用性是衡量系统可靠性的重要指标之一，它包含了故障率、MTTR等因素的影响。

可用性越高，说明系统的可靠性越好。

5.故障间隔时间（MTBF）故障间隔时间是指系统连续工作一段时间内出现故障的间隔时间。

它是衡量系统可靠性的重要参数之一，也是MTTF与MTTR之和。

MTBF越长，系统的可靠性越高。

6. 故障概率（Probability of Failure）故障概率是指系统在一段时间内出现故障的概率。

故障概率可以通过故障率与总工作时间之积来计算得到。

可靠性理论基础知识可靠性理论基础知识1.可靠性定义我国军用标准GIB 451A-2005《可靠性维修性保障性术语》中，可靠性定义为：产品在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。

“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。

“规定时间”是指产品规定了的任务时间。

“规定功能”是指产品规定了的必须具备的功能及其技术指标。

可靠性的评价可以使用概率指标或时间指标，这些指标有：可靠度、失效率、平均无故障工作时间、平均失效前时间、有效度等。

典型的失效率曲线是浴盆曲线，其分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。

早期失效期的失效率为递减形式，即新产品失效率很高，但经过磨合期，失效率会迅速下降。

偶然失效期的失效率为一个平稳值，意味着产品进入了一个稳定的使用期。

耗损失效期的失效率为递增形式，即产品进入老年期，失效率呈递增状态，产品需要更新。

1.1可靠性参数1、失效概率密度和失效分布函数失效分布函数就是寿命的分布函数，也称为不可靠度，记为)(t F 。

它是产品或系统在规定的条件下和规定的时间内失效的概率，通常表示为)()(t T P t F ≤=失效概率密度是累积失效概率对时间t 的倒数，记为f(t)。

它是产品在包含t 的单位时间内发生失效的概率，可表示为)()()('t F dtt dF t f ==。

2、可靠度可靠度是指产品或系统在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的概率。

可靠度是时间的函数，可靠度是可靠性的定量指标。

可靠度是时间的函数，记为)(t R 。

通常表示为?∞=-=>=t dt t f t F t T P t R )()(1)()(式中t 为规定的时间，T 表示产品寿命。

3、失效率已工作到时刻t 的产品，在时刻t 后单位时间内发生失效的概率成为该产品时刻t 的失效率函数，简称失效率，记为)(t λ。

)(1)()()()()()(''t F t F t R t F t R t f t -===λ。

可靠性管理的名词解释可靠性管理是一个广泛应用于工程和管理领域的概念，它旨在确保产品、系统或组织在预期的服务期间能够以一定的准确性和稳定性运行。

可靠性管理涉及到多个方面，包括质量管理、风险评估、问题解决和改进等，其主要目标是为了提高产品和系统的可靠性，减少故障率，增加使用寿命，并降低生产和维护成本。

一、可靠性的定义可靠性可以理解为产品或系统在特定条件下完成特定功能的能力，即不出现失效或停止工作的概率。

可靠性管理是为了提高产品或系统在现实环境下的稳定性和持续性，以满足用户的需求和期望。

可靠性管理强调的是在设计、生产、使用和维护的全过程中，不断寻找和改进相关因素，以减少故障和提高整体性能。

二、质量管理与可靠性管理质量管理是可靠性管理的核心组成部分之一。

它旨在确保产品或系统能够满足预期的特定要求和标准。

质量管理包括多种手段，如质量控制、质量保证、质量评估和质量提升等。

可靠性管理与质量管理的关系密切，两者相辅相成，相互促进。

质量控制和质量保证是质量管理的手段，而可靠性管理则是质量管理的目标之一。

三、风险评估与可靠性管理风险评估是可靠性管理过程中的另一个重要环节。

在产品或系统运行过程中，潜在的风险和故障随时可能导致严重的后果。

风险评估的目的是识别、评估和控制这些潜在的风险，以便采取相应的措施来减少故障和事故的发生概率。

通过合理的风险评估和有效的管理，可靠性管理可以更好地保护产品和系统的可靠性和用户的安全。

四、问题解决与可靠性管理问题解决是可靠性管理的又一个重要环节。

在产品或系统运行过程中，难免会出现各种问题和故障。

问题解决的目的是通过分析、定位和解决问题的原因，以防止类似问题再次发生。

可靠性管理通过建立合理的问题解决机制和流程，能够及时有效地处理和解决各种故障和问题，提高产品和系统的可靠性和稳定性。

五、改进与可靠性管理可靠性管理强调持续改进的理念。

通过对产品和系统的运行情况进行评估和数据分析，可以发现潜在的问题和改进的空间。

可靠性工程基本理论可靠性工程是一种工程学科，主要涉及如何对产品和系统的可靠性进行评估、设计和管理等。

可靠性工程的基本理论包括可靠性的定义、可靠性的特征、可靠性的评估方法、可靠性的设计原则和可靠性预测方法等。

1. 可靠性的定义可靠性是指产品或系统在规定条件下保持正常运行的能力。

从概率学的角度来看，可靠性是指产品或系统在规定时间内不出现故障的概率。

具体来说，可靠性可以用以下公式来表示：可靠性= (正常运行时间)/(正常运行时间+故障时间)2. 可靠性的特征可靠性具有以下几个特征：（1）可度量性：可靠性可以通过概率和统计方法进行量化和评估。

（2）时效性：产品或系统的可靠性是随着时间变化的，需要及时进行检测和更新。

（3）风险性：可靠性与风险直接相关，风险越高，可靠性要求越高。

（4）系统性：可靠性需要从整个系统的角度考虑，而非单个组成部分的可靠性。

3. 可靠性的评估方法可靠性评估方法主要包括故障模式和效应分析（FMEA）、故障树分析（FTA）、可靠性增长法（RAM）和可靠性试验等。

（1）故障模式和效应分析（FMEA）是一种从设计阶段就开始进行的预防性可靠性评估方法。

其主要思想是通过对每个零部件的故障模式和故障后果进行识别、分类和评估，推断出产品或系统的可靠性并采取相应的预防措施。

（2）故障树分析（FTA）是一种基于逻辑的可靠性评估方法。

它将故障模式和事件之间的因果关系表示为一棵树状结构，通过逐层分析和推断出故障的原因，进而评估产品或系统的可靠性。

（3）可靠性增长法（RAM）是一种逐步提高产品或系统可靠性的方法。

通过在产品或系统的使用过程中收集和分析故障数据，以修正设计和制造过程中不足之处，最终提高产品或系统的可靠性。

（4）可靠性试验是通过对样品进行一系列可靠性测试，从而评估产品或系统的可靠性。

常见的可靠性试验方法包括加速寿命试验、高温试验、低温试验、振动试验、冲击试验等。

4.可靠性的设计原则可靠性的设计原则包括下列几个方面：（1）原则上应对可能引起故障的所有因素（如环境因素）进行评估和控制。

可靠性，可用性，可维护性，安全性(RAMS)定义解释张屹2015年3月1日1引言“RAMS是可靠性（Reliability）、可用性（Availability）、可维修性（Maintainability）和安全性（Safety）这四个英文字母的首字母的缩写。

可靠性：产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。

可用性：产品在任意随机时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的程度。

可维修性：产品在规定条件下和规定时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。

安全性：产品所具有的不导致人员伤亡、系统损坏、重大财产损失、不危害员工健康与环境的能力。

”以上是用自然语言描述的RAMS概念。

为了使概念理解简单并且清晰一致，本文用公式和图形方式，从产品功能出发给出RAMS概念的形式化解释，给出相应的评价指标。

2产品功能人们对产品的需求，根本上是对产品功能的需求。

产品功能的模型如下图所示，x y图1 功能的数学模型人们当然期望产品功能——这个y=f(x)是恒定的，不随外部环境和时间等条件变化，但这在现实世界是不可能的，因此有了对产品性能的要求。

下文的RAMS即属于产品性能的范畴。

3 RAMS 概念解释 3.1 R AM图2 RAM 状态图由图2可见产品使用中只能处于两个状态：1. y =f (x )的状态，这是人们所期望的，称为正常状态，2. y ≠f (x )的状态，这是人们所不期望的，称为故障状态。

处于正常状态时，如果产品发生失效，则会进入故障状态； 处于故障状态时，如果产品得到恢复，则会进入正常状态。

产品的RAM （可靠性、可用性和可维护性）即与这两个状态有关。

假设外部条件一致并恒定的情况下： 可靠性即是产品处于正常状态的能力；可用性即是产品处于正常状态占产品整个使用周期的比例； 可维护性即是产品从回到正常状态的能力；其中“能力”是一个宽泛的概念，使用“持续时间”把它指标化，即“持续时间”就是“能力”。

设备可靠性有效性和可维护性的定义和测试规范设备可靠性、有效性和可维护性的定义和测试规范一、设备可靠性的定义设备可靠性指的是设备在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

简单来说，就是设备在使用过程中不出故障、稳定运行的程度。

可靠性是设备质量的重要特性之一，它直接关系到设备的使用寿命、安全性以及用户的满意度。

一个可靠的设备应该能够在预期的工作环境中，经受住各种应力和干扰，如温度、湿度、振动、电磁干扰等，并且在规定的时间内保持正常的工作状态。

例如，一台汽车发动机，如果能够在正常的保养和使用条件下，行驶数十万甚至上百万公里而无需大修，就可以被认为是具有较高可靠性的。

二、设备有效性的定义设备有效性，又称设备利用率或设备工作效率，是指设备在实际运行过程中，实际产出与理论最大产出的比值。

它反映了设备在单位时间内能够产生的有效成果的能力。

例如，一台数控机床，如果在一天的工作时间内，能够加工出预定数量的合格零件，并且没有因为故障、调整等原因而浪费过多的时间，那么这台机床就具有较高的有效性。

有效性不仅取决于设备本身的性能，还受到操作人员的技能水平、生产计划的合理性、原材料的供应等多种因素的影响。

三、设备可维护性的定义设备可维护性是指设备在发生故障或性能下降时，能够被迅速、方便、经济地修复或维护，恢复到正常工作状态的能力。

一个具有良好可维护性的设备，应该具备易于诊断故障、易于拆卸和更换零部件、维修工具和备件易于获取、维修手册清晰易懂等特点。

例如，一款智能手机，如果其电池可以方便地更换，软件系统能够通过简单的操作进行升级和修复，那么它就具有较好的可维护性。

四、设备可靠性的测试规范1、环境应力测试将设备置于各种极端的环境条件下，如高温、低温、高湿度、低气压等，观察设备是否能够正常工作。

通过这种测试，可以发现设备在不同环境下的可靠性问题。

2、寿命测试对设备进行长时间的连续运行测试，以模拟设备在实际使用中的寿命情况。