五、人機系統(tǒng)可靠性設計基本原則
1．系統(tǒng)的整體可靠性原則
從人機系統(tǒng)的整體可靠性出發(fā)，合理確定人與機器的功能分配，從而設計出經濟可靠的人機系統(tǒng)。
一般情況下，機器的可靠性高于人的可靠性，實現(xiàn)生產的機械化和自動化，就可將人從機器的危險點和危險環(huán)境中解脫出來，從根本上提高了人機系統(tǒng)可靠性。
2．高可靠性組成單元要素原則
系統(tǒng)要采用經過檢驗的、高可靠性單元要素來進行設計。
3．具有安全系數(shù)的設計原則
由于負荷條件和環(huán)境因素隨時間而變化，所以可靠性也是隨時間變化的函數(shù)，并且隨時間的增加，可靠性在降低。因此，設計的可靠性和有關參數(shù)應具有一定的安全系數(shù)。
4．高可靠性方式原則
為提高可靠性，宜采用冗余設計、故障安全裝置、自動保險裝置等高可靠度結構組合方式。
（1）系統(tǒng)“自動保險”裝置。自動保險，就是即使是外行不懂業(yè)務的人或不熟練的人進行操作，也能保證安全，不受傷害或不出故障。
這是機器設備設計和裝置設計的根本性指導思想，是本質安全化追求的目標。要通過不斷完善結構，盡可能地接近這個目標。
（2）系統(tǒng)“故障安全”結構。故障安全，就是即使個別零部件發(fā)生故障或失效，系統(tǒng)性能不變，仍能可靠工作。
系統(tǒng)安全常常是以正常的準確的完成規(guī)定功能為前提?？墒?，由于組成零件產生故障而引起誤動作，常常導致重大事故發(fā)生。為達到功能準確性，采用保險結構方法可保證系統(tǒng)的可靠性。
從系統(tǒng)控制的功能方面來看，故障安全結構有以下幾種：
①消極被動式。組成單元發(fā)生故障時，機器變?yōu)橥Ｖ範顟B(tài)。
②積極主動式。組成單元發(fā)生故障時，機器一面報警，一面還能短時運轉。
③運行操作式。即使組成單元發(fā)生故障，機器也能運行到下次的定期檢查。
通常在產業(yè)系統(tǒng)中，大多為消極被動式結構。
5．標準化原則
為減少故障環(huán)節(jié)，應盡可能簡化結構，盡可能采用標準化結構和方式。
6．高維修度原則
為便于檢修故障，且在發(fā)生故障時易于快速修復，同時為考慮經濟性和備用方便，應采用零件標準化、部件通用化、設備系列化的產品。
7．事先進行試驗和進行評價的原則
對于缺乏實踐考驗和實用經驗的材料和方法，必須事先進行試驗和科學評價，然后再根據(jù)其可靠性和安全性而選用。
8．預測和預防的原則
要事先對系統(tǒng)及其組成要素的可靠性和安全性進行預測。對已發(fā)現(xiàn)的問題加以必要的改善，對易于發(fā)生故障或事故的薄弱環(huán)節(jié)和部位也要事先制定預防措施和應變措施。
9．人機工程學原則
從正確處理人一機一環(huán)境的合理關系出發(fā)，采用人類易于使用并且差錯較少的方式。
10．技術經濟性原則
不僅要考慮可靠性和安全性，還必須考慮系統(tǒng)的質量因素和輸出功能指標。其中還包括技術功能和經濟成本。
11．審查原則
既要進行可靠性設計，又要對設計進行可靠性審查和其他專業(yè)審查，也就是要重申和貫徹各專業(yè)各行業(yè)提出的評價指標。
12．整理準備資料和交流信息原則
為便于設計工作者進行分析、設計和評價，應充分收集和整理設計者所需要的數(shù)據(jù)和各種資料，以有效地利用已有的實際經驗。
13．信息反饋原則
應對實際使用的經驗進行分析之后，將分析結果反饋給有關部門。
14．設立相應的組織機構
為實現(xiàn)高可靠性和高安全性的目的，應建立相應的組織機構，以便有力推進綜合管理和技術開發(fā)。
1．系統(tǒng)的整體可靠性原則
從人機系統(tǒng)的整體可靠性出發(fā)，合理確定人與機器的功能分配，從而設計出經濟可靠的人機系統(tǒng)。
一般情況下，機器的可靠性高于人的可靠性，實現(xiàn)生產的機械化和自動化，就可將人從機器的危險點和危險環(huán)境中解脫出來，從根本上提高了人機系統(tǒng)可靠性。
2．高可靠性組成單元要素原則
系統(tǒng)要采用經過檢驗的、高可靠性單元要素來進行設計。
3．具有安全系數(shù)的設計原則
由于負荷條件和環(huán)境因素隨時間而變化，所以可靠性也是隨時間變化的函數(shù)，并且隨時間的增加，可靠性在降低。因此，設計的可靠性和有關參數(shù)應具有一定的安全系數(shù)。
4．高可靠性方式原則
為提高可靠性，宜采用冗余設計、故障安全裝置、自動保險裝置等高可靠度結構組合方式。
（1）系統(tǒng)“自動保險”裝置。自動保險，就是即使是外行不懂業(yè)務的人或不熟練的人進行操作，也能保證安全，不受傷害或不出故障。
這是機器設備設計和裝置設計的根本性指導思想，是本質安全化追求的目標。要通過不斷完善結構，盡可能地接近這個目標。
（2）系統(tǒng)“故障安全”結構。故障安全，就是即使個別零部件發(fā)生故障或失效，系統(tǒng)性能不變，仍能可靠工作。
系統(tǒng)安全常常是以正常的準確的完成規(guī)定功能為前提?？墒?，由于組成零件產生故障而引起誤動作，常常導致重大事故發(fā)生。為達到功能準確性，采用保險結構方法可保證系統(tǒng)的可靠性。
從系統(tǒng)控制的功能方面來看，故障安全結構有以下幾種：
①消極被動式。組成單元發(fā)生故障時，機器變?yōu)橥Ｖ範顟B(tài)。
②積極主動式。組成單元發(fā)生故障時，機器一面報警，一面還能短時運轉。
③運行操作式。即使組成單元發(fā)生故障，機器也能運行到下次的定期檢查。
通常在產業(yè)系統(tǒng)中，大多為消極被動式結構。
5．標準化原則
為減少故障環(huán)節(jié)，應盡可能簡化結構，盡可能采用標準化結構和方式。
6．高維修度原則
為便于檢修故障，且在發(fā)生故障時易于快速修復，同時為考慮經濟性和備用方便，應采用零件標準化、部件通用化、設備系列化的產品。
7．事先進行試驗和進行評價的原則
對于缺乏實踐考驗和實用經驗的材料和方法，必須事先進行試驗和科學評價，然后再根據(jù)其可靠性和安全性而選用。
8．預測和預防的原則
要事先對系統(tǒng)及其組成要素的可靠性和安全性進行預測。對已發(fā)現(xiàn)的問題加以必要的改善，對易于發(fā)生故障或事故的薄弱環(huán)節(jié)和部位也要事先制定預防措施和應變措施。
9．人機工程學原則
從正確處理人一機一環(huán)境的合理關系出發(fā)，采用人類易于使用并且差錯較少的方式。
10．技術經濟性原則
不僅要考慮可靠性和安全性，還必須考慮系統(tǒng)的質量因素和輸出功能指標。其中還包括技術功能和經濟成本。
11．審查原則
既要進行可靠性設計，又要對設計進行可靠性審查和其他專業(yè)審查，也就是要重申和貫徹各專業(yè)各行業(yè)提出的評價指標。
12．整理準備資料和交流信息原則
為便于設計工作者進行分析、設計和評價，應充分收集和整理設計者所需要的數(shù)據(jù)和各種資料，以有效地利用已有的實際經驗。
13．信息反饋原則
應對實際使用的經驗進行分析之后，將分析結果反饋給有關部門。
14．設立相應的組織機構
為實現(xiàn)高可靠性和高安全性的目的，應建立相應的組織機構，以便有力推進綜合管理和技術開發(fā)。