一、基本概念
1．可靠性
定義：可靠性是指研究物件在規定條件下和規定時間內功能的能力。
研究物件：指系統、機器、部件或人員。本學科只研究人的操作可靠性，即以引起系統故障或失效的人為因素為研究物件。
可靠性高低與研究物件所處的規定條件和規定時間有密切關係。研究物件所處的條件包括溫度、濕度、振動、衝擊、負荷、壓力等，還包括維護方法、自動操作還是人工操作、作業人員的技術水平等廣義的環境條件。規定的時間一般指通常的時間概念，根據研究物件的不同也使用週期、距離、次數等相當於時間指標的量。
研究物件的功能：是指物件的某些特定的技術指標。
2．可靠度
定義：可靠度r是指在規定的條件下、規定的時間內，完成規定功能的概率。
不可靠度或失效概率f：研究物件在規定的條件下、規定時間內喪失規定的功能的概率。
r十f＝1或r＝l—f
可靠度的獲得：研究物件的不可靠度可以通過大量的統計實驗得出。
3．人的操作可靠度
定義：作業者在規定條件下、規定時間內正確完成操作的概率，用rh表示。
人的操作不可靠度(人體差錯率)fh，rh+fh=1。
人的操作可靠度計算：
人的行動過程包括：資訊接受過程、資訊判斷加工過程、資訊處理過程。人的可靠性也包活人的資訊接受的可靠性、資訊判斷的可靠性、資訊處理的可靠性。
這三個過程的可靠性就表達了人的操作可靠性。
（1）間歇性操作的操作可靠度計算。
間歇性操作的特點是在作業活動中，作業者進行不連續的間斷操作。例如，汽車換擋、制動等均屬間歇性操作。這種操作可能是有規律的，有時也可能是隨機的。
因此，對於這種操作不宜用時間來表達其可靠度，一般用次數、距離、週期等來描述其可靠度。
若某人執行某項操作n次，其中操作失敗n次，則當n足夠大時，則此人的操作不可靠度為：
fh＝n/n
人在執行此項操作中，其操作可靠度為：
rh＝1—fh＝1—n/n
例如，汽車司機操縱剎車5000次，其中有1次失誤項操作的可靠度為：
rh＝1—1/5000＝0．9998
（2）連續性操作的操作可靠度計算。
連續性操作是在作業活動過程中，作業者在作業時間裡進行連續的操作活動。例如對執行儀表的全過程監視，汽車司機開車活動中方向盤的操縱，對道路情況的監視等。連續性操作可直接用時間進行描述。
對連續性操作的操作可靠度，可用人的操作可靠性模型來描述。
式中 t——連續工作時間；
λ（t）——t時間內人的差錯率。
例如，汽車司機操縱方向盤的恆定差錯率為λ（t）＝0.00001，若果個司機駕車300小時，其可靠度為：
說明：λ（t）是隨時間變化的函式；對於同乙個人，在不同的時間內，其差錯率λ（t）是不同的，對於不同的人，其差錯率λ（t）也是不同的；因此，在計算連續性操作可靠度時，一般是根據不同的人、不同的時間、進行同一操作的差錯率的平均值計算的。
4．人機系統的可靠度
定義：人機系統在規定條件下、規定時間內正確完成操作的概率，用rs表示。
說明：人機系統可靠度是評價人機系統設計的重要內容。為了獲得人機系統的最佳效能，除了機器本身可靠度指標要高外，還要求操作者的操作可靠度指標也要高。
可靠度計算：
把乙個系統的可靠度設為rs（t），構成系統的各要素的可靠度設為ri（t）（i=1，2，3，…n），根據各要素的連線方式，系統可靠度計算方法如下：
（1）串聯構成
串聯構成如圖20．2所示，n個具有獨立功能的要素構成串聯配置，串聯配置的含義是：乙個系統各要素都正常時系統才正常。其系統的可靠度等於每個要素可靠度之積，如表示式（20-1）
20-1）
（2）併聯構成
乙個人機系統若至少有乙個子系統(要素)正常，系統即正常，或各子系統(要素)都不正常，系統才不正常稱之為併聯系統。併聯系統構成如圖20．3，併聯系統的可靠度如表示式20-2。
20-2）
如果各要素的可靠度為等值r0，在串聯時系統可靠度為rs（t）=（r0）n；併聯時系統可靠度rs（t）=1-（1-r0）n。
（3）串聯和併聯混合構成
當有n個串聯系統包括在m個併聯系統中，則系統可靠度為rs=1-（1-rn）m。當m個併聯系統構成n個串聯系統時，則系統可靠度為rs=[1-（1-r）m]n
例：圖20．4中，(a)為2組3個要素串聯構成的併聯系統；(b)為3組兩個要素併聯構成的串聯系統。如果各個要素可靠度皆為80％，則(a)圖中可靠度為：
(b)圖中可靠度為：
可以看出：
（1）：(b)系統的可靠度比(a)系統的可靠度高，而且(b)系統的可靠度還高於構成系統的各個要素的可靠度。
（2）：構成系統的要素相同，如果連線配置的方式不同，則系統的可靠度可能不同。
（3）：在人機系統中，由於人的可靠度不可能期待有大的提高，但是通過設計合適的系統構成，可以進一步提高系統的可靠度。
二、人機系統可靠性設計
人機系統的可靠性與工程可靠性的差別在於：人機系統的可靠性要把涉及到人的各種問題以及環境因素的控制問題納入到可靠性內容當中。對人、機、環境三者及三者之間的相互配合、功能分配、可靠度分配等必須予以認真分析、研究，方可保證人機系統的整體可靠性要求。
1．人機系統的可靠性設計程式
（1）制定為達到系統可靠性總體指標的各種設計方案；
（2）分析設計方案的可靠性，選擇可靠性設計方案；
（3）人、機器、環境功能分配與可靠度分配；
（4）繪製人機系統圖及說明書；
（5）試驗、試製、檢驗計畫的編制；
（6）確認試驗、改善設計；
（7）完成最終設計、提出保證可靠性等要求的設計書。
2．人機系統的可靠性分配
（1）基本原則：機器與人之間的配合，要盡量使人操作簡便省力，儘量減少作業者在短時間內完成許多不同的操作，使作業者的操作在其能力範圍之內。
在人與機器的功能分配上，要了解人、機器各自的功能特徵，並進行分析比較．充分發揮人、機潛能，從而使人機系統的整體功能達到最佳狀態。
（2）人、機的基本限度：
人的基本限度：正確度的限度、體力的限度、行動速度的限度、知覺能力的限度。
機器的基本限度：機械效能維持能力的限度、機器正常動作的限度、機械判斷能力的限度、費用的限度。
3．人機環境各因素的可靠性設計分析
（1）人的操作可靠性設計，包括：人的任務分析，根據總任務要求和人、機、環境功能分析與分配，找出人要完成的所有任務，並將其分解為具體操作；人員配置及人與人之間的分工；人完成任務時發生差錯的可能性分橋；顯示、控制裝置設定對人操作影響分析；環境因素對人的影響；對人員的心理和生理要求、選拔人員的條件與訓練要求；對人員的生活、休息、醫務保障等措施的安排與執行。
（2）機器的可靠性設計，包括：安全係數的選擇、靜強度、疲勞強度及概率斷裂力學設計；冗餘設計；容錯設計、失效保護設計、故障自動診斷和恢復能力；維修性設計；人機介面與介面設計；耐環境設計；降額使用。
（3）環境的可靠性設計，包括：各種環境條件的分析判斷及其準確性；環境條件規範的降額；機器所需要的人造環境條件；人員對環境條件和生理衛生要求及環境控制、生命保障系統和個人裝備設計。
4．人機系統設計注意事項
（1）明確人機系統的目的及實現目的的制約條件，例如地理、環境、人力、財力、技術裝備、技術水平等，必須具體分析，確定人機系統的型別。
（2）提高系統的功能與可靠性，並不是孤立地依靠某子系統的功能和可靠性的改善及提高，而是力求各子系統、單元間的相互匹配，使整體優化。
（3）盡量將生產過程變為簡單操作，且各種操作對作業人員不帶有危險性。盡量採用坐姿作業方式，並且不促使作業者採取不當的姿勢。
（4）最重要的顯示器和控制器應當安排在最適宜的位置．並按功能或系統分組。有關聯的顯示器和控制器要呈對應關係排列。
（5）要充分考慮人的心理因素與生理條件。
（6）要考慮人和機器問的相互監督作用。要做到，即使是人發生誤動作，也不致造成事故，且還要讓人知道動作的錯誤所在，這就是由機器監督人。另一方面，當機器出現異常時．人應能準確判斷異常原因，有時進行調整，使之恢復正常，這便是由人監督機器。
（7）人機系統的分析評價是對整體系統的可靠性、安全性、舒適性以及作業效率等進行綜合分析與評價。
可靠性 電子系統可靠性設計
8.電子系統和電子元器件可靠性設計分析 系統可靠性設計分析技術是在對電子產品研究的基礎上發展起來的，其中的許多技術不但適用於電子產品也同樣適用於非電子產品，這些技術已在前面介紹過了。本章將介紹一些電子產品專用或具有較強電子產品特色的技術，如降額設計 熱設計 冗餘設計 電磁相容性設計等技術。電子元器件...
如何提高變頻調速系統的可靠性
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提高配電系統使用者供電可靠性的措施
作者 王維英 中國新技術新產品 2009年第23期 摘要 本文分析了配電系統中供電主要停電原因與制約其供電可靠性提高的因素,並且從技術與管理兩方面提出了提高供電可靠性的具體措施。關鍵詞 電力系統 供電可靠性 措施 1主要停電原因及制約供電可靠性提高的因素 1.1網架方面的制約 1.1.1線路環網化率...