第2章 可靠性的的定义及评价指标

可靠性评估指标可靠性评估指标是对产品、系统或服务在特定时间内正常运行的能力进行评估的方法和标准。

通过可靠性评估，我们可以得出一个可靠性指标，用以衡量产品或系统的稳定性和可靠性。

本文将探讨可靠性评估指标的定义、重要性以及常见的可靠性评估方法。

一、可靠性评估指标的定义可靠性评估指标是衡量产品、系统或服务在一定时间内正常运行的能力的量化指标。

它反映了产品或系统在适应各种操作条件下的性能表现，并预测了其在特定时间段内发生故障的概率。

可靠性评估指标通常包括以下重要指标：1. 故障率：故障率是指在给定时间内发生故障的频率，通常以每单位时间的故障次数表示，如每小时故障次数。

2. 平均无故障时间（MTBF）：MTBF是指平均工作时间与故障次数之比，表示平均无故障的时间间隔。

3. 可靠性：可靠性是指产品或系统在给定时间内正常运行的概率。

它是一个用于描述产品或系统稳定性的概率值，通常以百分比或小数表示。

二、可靠性评估指标的重要性可靠性评估指标对于衡量产品或系统的可靠性非常重要。

它不仅可以帮助企业评估产品或系统的性能表现，还可以为产品或系统的设计、制造和维护提供参考依据。

以下是可靠性评估指标的重要性：1. 风险管理：通过可靠性评估指标，企业可以了解产品或系统的故障概率，从而减少潜在的风险和损失。

可靠性评估指标可以帮助企业确定应对故障的措施和应急预案，以提高产品或系统的可靠性和安全性。

2. 产品优化：可靠性评估指标可以帮助企业发现产品或系统的弱点和不足之处，从而进行针对性的改进。

通过改善产品或系统的可靠性，企业可以提高产品质量和用户满意度，增强竞争力。

3. 成本控制：可靠性评估指标可以帮助企业优化维护计划和制定更有效的维修策略。

通过减少故障次数和维修时间，企业可以降低维修成本，并提高资源利用效率。

三、常见的可靠性评估方法可靠性评估方法是根据产品或系统的特点和需求选择的一种评估手段。

以下是常见的可靠性评估方法：1. 失效模式与影响分析（FMEA）：FMEA是一种通过分析产品或系统的失效模式及其对业务的影响来评估可靠性的方法。

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。

汽车的可靠性1 可靠性的定义广义可靠性由三大要素构成：可靠性、耐久性和维修性。

通常所说的可靠与不可靠，只是对汽车本身的质量而言。

1.1可靠性汽车的可靠性是指汽车产品在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

汽车可靠性包括四个因素：汽车产品、规定条件、规定时间和规定功能。

汽车产品是指汽车整车、总成或零部件，它们都是汽车可靠性研究的对象。

规定条件是指规定的汽车产品工作条件，它包括：气候情况、道路状况、地理位置等环境条件，载荷性质、载荷种类、行驶速度等运行条件，维修方式、维修水平、维修制度等维修条件，存放环境、管理水平、驾驶技术等管理条件。

规定时间是指规定的汽车产品使用时间，它可以是时间单位（小时、天数、月数、年数），也可以是行驶里程数、工作循环次数等。

在汽车工程中，保修期、第一次大修里程、报废周期都是重要的特征时间。

规定功能是指汽车设计任务书、使用说明书、订货合同及国家标准规定的各种功能和性能要求。

不能完成规定功能就是不可靠，称之为发生了故障或失效。

根据故障的危害程度不同．汽车故障通常分类：1）致命故障。

指危及人身安全、引起主要总成报废、造成重大经济损失、对周围环境造成严重危害的故障。

2）严重故障。

指引起主要零部件或总成损坏、影响行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除的故障。

3）一般故障。

指不影响行驶安全的非主要零部件故障，可用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除。

4）轻微故障。

指对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，可用随车工具（5min内）较容易排除的故障。

1.2 汽车的耐久性：是指汽车进入极限技术状态之前，经预防维修（不更换主要总成和大修）维持工作能力的性能。

1.3维修性：是指在规定条件下使用的产品，在规定时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。

1.4 汽车的使用期限：是指新车开始使用直至报废为止的使用延续时间（或行程）。

汽车的可靠性1 可靠性的定义广义可靠性由三大要素构成：可靠性、耐久性和维修性。

通常所说的可靠与不可靠，只是对汽车本身的质量而言。

1.1可靠性汽车的可靠性是指汽车产品在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

汽车可靠性包括四个因素：汽车产品、规定条件、规定时间和规定功能。

汽车产品是指汽车整车、总成或零部件，它们都是汽车可靠性研究的对象。

规定条件是指规定的汽车产品工作条件，它包括：气候情况、道路状况、地理位置等环境条件，载荷性质、载荷种类、行驶速度等运行条件，维修方式、维修水平、维修制度等维修条件，存放环境、管理水平、驾驶技术等管理条件。

规定时间是指规定的汽车产品使用时间，它可以是时间单位（小时、天数、月数、年数），也可以是行驶里程数、工作循环次数等。

在汽车工程中，保修期、第一次大修里程、报废周期都是重要的特征时间。

规定功能是指汽车设计任务书、使用说明书、订货合同及国家标准规定的各种功能和性能要求。

不能完成规定功能就是不可靠，称之为发生了故障或失效。

根据故障的危害程度不同．汽车故障通常分类：1）致命故障。

指危及人身安全、引起主要总成报废、造成重大经济损失、对周围环境造成严重危害的故障。

2）严重故障。

指引起主要零部件或总成损坏、影响行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除的故障。

3）一般故障。

指不影响行驶安全的非主要零部件故障，可用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除。

4）轻微故障。

指对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，可用随车工具（5min内）较容易排除的故障。

1.2 汽车的耐久性：是指汽车进入极限技术状态之前，经预防维修（不更换主要总成和大修）维持工作能力的性能。

1.3维修性：是指在规定条件下使用的产品，在规定时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。

1.4 汽车的使用期限：是指新车开始使用直至报废为止的使用延续时间（或行程）。

汽车的可靠性1 可靠性的定义广义可靠性由三大要素构成：可靠性、耐久性和维修性。

通常所说的可靠与不可靠，只是对汽车本身的质量而言。

1.1可靠性汽车的可靠性是指汽车产品在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

汽车可靠性包括四个因素：汽车产品、规定条件、规定时间和规定功能。

汽车产品是指汽车整车、总成或零部件，它们都是汽车可靠性研究的对象。

规定条件是指规定的汽车产品工作条件，它包括：气候情况、道路状况、地理位置等环境条件，载荷性质、载荷种类、行驶速度等运行条件，维修方式、维修水平、维修制度等维修条件，存放环境、管理水平、驾驶技术等管理条件。

规定时间是指规定的汽车产品使用时间，它可以是时间单位（小时、天数、月数、年数），也可以是行驶里程数、工作循环次数等。

在汽车工程中，保修期、第一次大修里程、报废周期都是重要的特征时间。

规定功能是指汽车设计任务书、使用说明书、订货合同及国家标准规定的各种功能和性能要求。

不能完成规定功能就是不可靠，称之为发生了故障或失效。

根据故障的危害程度不同．汽车故障通常分类：1）致命故障。

指危及人身安全、引起主要总成报废、造成重大经济损失、对周围环境造成严重危害的故障。

2）严重故障。

指引起主要零部件或总成损坏、影响行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除的故障。

3）一般故障。

指不影响行驶安全的非主要零部件故障，可用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除。

4）轻微故障。

指对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，可用随车工具（5min内）较容易排除的故障。

1.2 汽车的耐久性：是指汽车进入极限技术状态之前，经预防维修（不更换主要总成和大修）维持工作能力的性能。

1.3维修性：是指在规定条件下使用的产品，在规定时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。

1.4 汽车的使用期限：是指新车开始使用直至报废为止的使用延续时间（或行程）。

设备的可靠性评估标题：设备的可靠性评估引言概述：设备的可靠性评估是工程领域中非常重要的一项工作，它可以匡助我们了解设备在特定环境条件下的工作性能和寿命，从而指导我们进行设备维护和改进工作。

本文将从可靠性概念、评估方法、影响因素、改进措施和应用实例五个方面进行详细介绍。

一、可靠性概念1.1 可靠性定义：可靠性是指设备在规定条件下，在规定时间内完成规定功能的能力。

1.2 可靠性指标：常用的可靠性指标包括MTBF（平均无故障时间）、MTTR （平均修复时间）、可靠性指数等。

1.3 可靠性与安全性：设备的可靠性评估也与安全性息息相关，可靠性低可能导致设备故障，进而影响工作安全。

二、评估方法2.1 故障模式分析（FMEA）：通过分析设备可能的故障模式和后果，评估设备的可靠性。

2.2 可靠性增长模型（RGM）：通过建立数学模型，预测设备的可靠性随时间的变化趋势。

2.3 可靠性测试：通过实验和数据采集，评估设备在特定条件下的可靠性水平。

三、影响因素3.1 设备设计：设计缺陷会直接影响设备的可靠性，合理设计能够提高设备的可靠性。

3.2 环境条件：环境温度、湿度等因素会影响设备的工作性能，进而影响设备的可靠性。

3.3 维护保养：定期维护和保养可以延长设备的寿命，提高设备的可靠性。

四、改进措施4.1 设备更新换代：及时更新老化设备，采用新技术、新材料提高设备的可靠性。

4.2 定期维护：建立完善的维护保养计划，定期对设备进行检查、清洁和维修。

4.3 人员培训：提高维护人员的技能水平，增强他们对设备的了解和维护能力。

五、应用实例5.1 工业设备：在工业生产中，对设备的可靠性评估尤其重要，可以提高生产效率和降低故障率。

5.2 医疗设备：医疗设备的可靠性评估直接关系到患者的生命安全，需要严格把控设备的可靠性。

5.3 航空航天设备：航空航天领域对设备的可靠性要求极高，任何故障都可能导致严重后果，因此可靠性评估至关重要。

结论：设备的可靠性评估是一个综合性的工作，需要从多个方面进行考虑和分析，惟独做好可靠性评估工作，才干确保设备的正常运行和安全性。

可靠性的经典定义可靠性作为一个重要的概念，被广泛应用在不同领域的工程和科学研究中。

它通常用于描述一个系统、设备或过程在特定条件下能够保持正常运行的能力。

可靠性的经典定义是指一个系统在规定时间内以预定的概率正常运行的程度。

在工程学中，可靠性常用于评估各种设备、构件或系统在特定环境中的稳定性和信赖性。

它可以通过多种方式度量，例如平均无故障时间（MTBF）、失效率（Failure Rate）、失效间隔时间（MTTF）等。

这些指标提供了评估系统可靠性的定量指标，帮助工程师预测设备的寿命和性能。

可靠性的经典定义涉及两个重要的概念：时间和概率。

时间是指系统正常运行的时间，可以是小时、天、月或年。

概率是指系统在规定时间内以预定的概率正常运行的可能性。

这意味着可靠性是一个在特定时间范围内的概念，它描述了系统在该时间范围内的性能和可信度。

一种常用的方式是使用失效率来度量可靠性。

失效率是指单位时间内系统失效的概率。

它通常用每百万小时（Mh）的单位表示。

失效率的计算可以基于系统失效的历史数据，或通过实验和测试来估计。

在实际应用中，可靠性的经典定义对于工程师和决策者来说是非常重要的。

它可以帮助工程师确定系统的设计参数和要求，预测设备的寿命和可用性。

对于决策者来说，可靠性的评估可以帮助他们选择最可靠的系统，并制定风险管理和维护计划。

总的来说，可靠性的经典定义是一个描述系统在规定时间内以预定的概率正常运行的概念。

它涉及到时间和概率这两个重要的概念，并可以通过各种度量指标来评估和衡量。

对于工程和科学研究领域来说，可靠性的经典定义是一个重要的参考指标，它对于设备设计、性能评估和决策制定都有着深远的影响。

可靠性定义及其度量指标【大纲考试内容要求】：1、了解机械失效三个阶段和维修度、有效度、平均无故障工作时间；2、熟悉可靠性、故障率、可靠性预计、人机界面设计要点。

【教材内容】：第四节机械的可靠性设计与维修性设计一、可靠性定义及其度量指标(一)可靠性定义所谓可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。

这里所说的规定条件包括产品所处的环境条件(温度、湿度、压力、振动、冲击、尘埃、雨淋、日晒等)、使用条件(载荷大小和性质、操作者的技术水平等)、维修条件(维修方法、手段、设备和技术水平等)。

在不同规定条件下，产品的可靠性是不同的。

规定时间是指产品的可靠性与使用时间的长短有密切关系，产品随着使用时间或储存时间的推移，性能逐渐劣化，可靠性降低。

所以，可靠性是时间的函数。

这里所规定的时间是广义的，可以是时间，也可以用距离或循环次数等表示。

(二)可靠性度量指标1．可靠度可靠度是可靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。

可靠度是时间的函数，常用R(t)表示，称为可靠度函数。

产品出故障的概率是通过多次试验中该产品发生故障的频率来估计的。

例如，取N个产品进行试验，若在规定时间t内共有Nf(t)个产品出故障，则该产品可靠度的观测值可用下式近似表示：R(t)≈[N—Nf(t)]／N (4—7)与可靠度相反的一个参数叫不可靠度。

它是系统或产品在规定条件和规定时间内未完成规定功能的概率，即发生故障的概率，所以也称累积故障概率。

不可靠度也是时间的函数，常用F(t)表示。

同样对N个产品进行寿命试验，试验到瞬间的故障数为Nf(t)，则当N足够大时，产品工作到t 瞬间的不可靠度的观测值(即累积故障概率)可近似表示为：F(t)≈Nf(t)／N (4—8)可靠度数值应根据具体产品的要求来确定，一般原则是根据故障发生后导致事故的后果和经济损失而定。

2．故障率(或失效率)故障率是指工作到t 时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。

可靠性的概念可靠性的经典定义：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。

产品：指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统，可以是零件、部件，也可以是由它们装配而成的机器，或由许多机器组成的机组和成套设备，甚至还把人的作用也包括在内。

在具体使用“产品”这一词时，其确切含义应加以说明。

例如汽车板簧、汽车发动机、汽车整车等。

规定条件：一般指的是使用条件,环境条件。

包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等，也包括操作技术、维修方法等条件。

规定时间：是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征，一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。

因此以数学形式表示的可靠性各特征量都是时间的函数。

这里的时间概念不限于一般的年、月、日、分、秒，也可以是与时间成比例的次数、距离。

例如应力循环次数、汽车行驶里程。

规定功能：道德要明确具体产品的功能是什么，怎样才算是完成规定功能。

产品丧失规定功能称为失效，对可修复产品通常也称为故障。

怎样才算是失效或故障，有时很容易判定，但更多情况则很难判定。

当产品指的是某个螺丛，显然螺栓断裂就是失效；当产品指的是某个设备，对某个零件损坏而该设备仍能完成规定功能就不能算失效或故障，有时虽有某些零件损坏或松脱，但在规定的短时间内可容易地修复也可不算是失效或故障。

若产品指的是某个具有性能指标要求的机器，当性能下降到规定的指标后，虽然仍能继续运转，但已应算是失效或故障。

究竟怎样算是失效或故障，有时要涉及厂商与用户不同看法的协商，有时要涉及当时的技术水平和经济政策等而作出合理的规定。

能力：只是定性的理解是比较抽象的，为了衡量检验，后面将加以定量描述。

产品的失效或故障均具有偶然性，一个产品在某段时间内的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低，而应该观察大量该种产品的工作情况并进行合理的处理后才能正确的反映该产品的可靠性，因此对能力的定量需用概率和数理统计的方法。

按产品可靠性的形成，可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。

可靠性的定义与指标计算机控制系统的可靠性通常是指计算机控制系统在规定的时间和规定的条件下完成规定功能的能力。

可靠性只是个定性的概念。

实际中往往需要以量的形式具体表示可靠性的高低，如可靠度、维护率、失效率、平均故障间隔时间MTBF 、平均维护时间MTTR 、有效度等。

具体含义如下：假定系统投入运行后，工作了一段时间t1后出现了故障，不得不停机维修。

经过一段时间的T1的维修后，故障排除，系统又正常运行。

这样，在时间坐标轴上，t1，t2，…tn 是系统的正常工作时间T1，T2，…,Tn 是维护时间，则有：1、故障率λ（失效率）T n ==总工作时间失效次数λ 表示单位时间内发生故障的次数。

2、维护率μ)(1∑===n i i T n 总维护时间维护次数μ表示系统单位时间内修改的次数。

3、平均故障间隔时间MTBFλ1/1===∑=n t MTBF n i i 失效次数总工作时间 表示系统多次发生故障的情况下平均连续工作时间。

4、平均维护时间MTTRμ1/1===∑=n T MTTR n i i 失效次数总维护时间 5、有效度Aμλ+=+=+=11MTTR MTBF MTBF ）（A 不可工作时间可工作时间可工作时间6、可靠度RR ( n )= P { n次运行不发生故障}可靠度R表明运行n 次不发生故障的概率。

如果按限定的时间计算，可靠度为R (t) = P{ 在时间[0，t] 内运行不发生故障}。

它表明在限定时间内[0,t]内发生故障的概率。

有效度表明在某一特定的瞬间，维持其正常工作的概率。

其中λ/μ是系统的重要指标。

λ/μ较大，表明系统不能可靠的工作。

由上可知，提高可靠性有两个方面：一是尽量使系统在规定的时间内少发生故障和错误；二是发生了故障能迅速排除。

为了提高计算机控制系统的可靠性，通常可从硬件可靠性及软件可靠性两方面来解决。

硬件主要考虑如何提高元器件和设备的可靠性；采用抗干扰措施，提高系统对环境的适应能力和冗余结构设计。