设备可靠性工程的基本概念和理论

设备可靠性工程的基本概念和理论

可靠性是指对一种产品或设备投入使用时无故障工作能力的度量。根据我国国家标准《可靠性基本名词术语及定义》规定的定义，可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
    
上述传统的可靠性定义，强调的是完成规定功能（完成任务）的能力；然而，在进行可靠性设计时需综合权衡完成规定功能和减少用户费用两个方面。例如，可靠性设计中常采用冗余技术来提高整个系统完成任务的概率。但是，冗余技术将使系统复杂化，会增加故障发生的机率，导致增加维修（包括人力、备件等）及后勤保障的费用，也就是增加了用户的费用，因而就提出了基本可靠性和任务可靠性的概念。
    
基本可靠性，即产品在规定的条件下无故障工作的持续时间或概率。它反映了产品对维修人力和后勤保障的要求。基本可靠性与规定的条件有关，即与产品所处的环境条件、应力条件、寿命周期有关。
    
任务可靠性，即产品在规定的任务层面内完成规定功能的能力，可靠性还可以分为固有可靠性和使用可靠性。
    
固有可靠性是指产品从设计到制造整个过程中所确定了的内在可靠性，它是产品的固有属性。
    
使用可靠性则考虑了使用、维修对产品可靠性的影响，包括使用维护方法和程序以及操作人员的技术熟练程度等都会对产品的寿命及功能的发挥产生重大影响。
    
一切可靠性活动都是围绕故障展开的，都是为了防止、消除和控制故障的发生。一切可靠性投资都是为了提高产品可靠性，降低可靠性风险。因此，对在研究、试验和使用过程中出现的故障，一定要抓住不放，充分利用信息去分析、评价和改进产品的可靠性。
    
设备或产品丧失规定的功能叫“故障”，对于不可修复的产品也称“失效”，但在习惯上，两者没有严格的区别。这里的规定功能是指产品应具备的技术性能。
    
基本可靠性和任务可靠性均涉及故障概念。当确定基本可靠性量值时，应统计产品的所有会引起维修工作的故障。当产品发生这样的故障时，不一定会影响产品完成任务。

然而，当度量任务可靠性时仅考虑在任务期间内那些影响完成任务的故障，这些故障称为“危及任务成功的”故障或称为致命故障。
    
研究设备可靠性时，还应认识到可靠性工程是一种综合技术。可靠性技术与管理贯穿在设备规划、设计、生产、使用、维修的全过程中。同时，可靠性水平反映了国家的工业基础和科学技术水平，因而具有强烈的社会性。

要提高设备可靠性，光有技术不行，还必须把可靠性管理与设备的研究、设计、生产、使用维修各个阶段有机地结合起来，才能保证将可靠性技术“制作到”设备或产品中去。
    
综上所述，当我们研究设备或产品的可靠性问题时，必须掌握可靠性的三大要素，即时间、条件、功能；建立一个基本观点，即统计概率的观点；充分认识可靠性所具有的五个特性，即时间性、统计性、综合性、社会性、技术与管理的双重性。