可靠性的基本概念

    1.问题的提出

    从20世纪50年代起，国外就兴起了可靠性技术的研究。在第二次世界大战期间，美国有相当数量的通信设备、航空设备、水声设备因失效而不能使用。因此，美国便开始研究电子元件和系统的可靠性问题。德国在第二次世界大战中，由于研制V－1火箭的需要，也开始了可靠性工程的研究。1957年美国发表了 《军用电子设备可靠性》的重要报告，被公认为是可靠性的奠基文献。在20世纪六七十年代，随着航空航天事业的发展，可靠性问题的研究取得了长足的进展，引起了国际社会的重视，许多国家相继成立了可靠性研究机构，对可靠性理论做了广泛的研究，现今已发展成为一门新兴的工程学科。

    2.可靠性的基本概念

    （1）可靠性的定义

    自动检测系统或机电产品的可靠性，是指在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的能力。可见，它是从三个不同的角度定义了产品的可靠性，即：

    ① “规定的时间内”是指对保持产品的质量和性能有一定的时间要求，即产品的可靠性随时间而变化。这一 “规定的时间”是产品可靠性的一个重要技术指标和考核要求。对不同产品，这一时间要求不同。

    ② “规定的条件下”是指产品的使用条件，如温度、湿度、载荷、振动和介质等。显然，这些也是产品可靠性的技术指标和考核要求。对不同产品，给定或适用的条件不同。

    ③ “规定的功能”是指自动检测系统或机电产品的技术性能指标，如精度、效率、强度、稳定性等。对不同产品应明确规定达到什么指标才合格；反之，就要明确规定产品处于什么情况或状态下而失效。

    （2）可靠度

    在可靠性定义中，涉及三个 “规定”和一个 “能力”。在规定的时间、规定的条件和规定的功能下，某一产品可能完成任务，也可能完不成任务。也就是说，它可能具有这个能力，也可能没有这个能力。这是一个随机事件，随机事件可用概率定量地描述。因此，在可靠性研究中，为了定量描述产品的可靠性问题，提出了可靠度的概念。产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定功能的概率，称为产品的可靠度。显然，可靠度是对产品可靠性的概率度量。

    （3）失效率

    产品的失效率是指产品工作到某一时间后的单位时间内产生失效的概率，即产品工作到一定时刻后，在单位时间内产生失效的产品数与仍在正常工作的产品数之比。自动检测系统或机电产品总有产生失效的时候，对同一产品进行大量试验可得出产品的失效规律。