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人機(jī)系統(tǒng)可靠性設(shè)計基本原則
1．系統(tǒng)的整體可靠性原則
從人機(jī)系統(tǒng)的整體可靠性出發(fā)，合理確定人與機(jī)器的功能分配，從而設(shè)計出經(jīng)濟(jì)可靠的人機(jī)系統(tǒng)。
一般情況下，機(jī)器的可靠性高于人的可靠性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，就可將人從機(jī)器的危險點(diǎn)和危險環(huán)境中解脫出來，從根本上提高了人機(jī)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(jīng)過檢驗(yàn)的、高可靠性單元要素來進(jìn)行設(shè)計。
3．具有安全系數(shù)的設(shè)計原則
由于負(fù)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(shè)計的可靠性和有關(guān)參數(shù)應(yīng)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(shè)計、故障安全裝置、自動保險裝置等高可靠度結(jié)構(gòu)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(wù)的人或不熟練的人進(jìn)行操作，也能保證安全，不受傷害或不出故障。
這是機(jī)器設(shè)備設(shè)計和裝置設(shè)計的根本性指導(dǎo)思想，是本質(zhì)安全化追求的目標(biāo)。要通過不斷完善結(jié)構(gòu)，盡可能地接近這個目標(biāo)。
（2）系統(tǒng)“故障安全”結(jié)構(gòu)。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(zhǔn)確的完成規(guī)定功能為前提?？墒牵捎诮M成零件產(chǎn)生故障而引起誤動作，常常導(dǎo)致重大事故發(fā)生。為達(dá)到功能準(zhǔn)確性，采用保險結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)有以下幾種：
①消極被動式。組成單元發(fā)生故障時，機(jī)器變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)。
②積極主動式。組成單元發(fā)生故障時，機(jī)器一面報警，一面還能短時運(yùn)轉(zhuǎn)。
③運(yùn)行操作式。即使組成單元發(fā)生故障，機(jī)器也能運(yùn)行到下次的定期檢查。
通常在產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中，大多為消極被動式結(jié)構(gòu)。
5．標(biāo)準(zhǔn)化原則
為減少故障環(huán)節(jié)，應(yīng)盡可能簡化結(jié)構(gòu)，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)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(fù)，同時為考慮經(jīng)濟(jì)性和備用方便，應(yīng)采用零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、設(shè)備系列化的產(chǎn)品。
7．事先進(jìn)行試驗(yàn)和進(jìn)行評價的原則
對于缺乏實(shí)踐考驗(yàn)和實(shí)用經(jīng)驗(yàn)的材料和方法，必須事先進(jìn)行試驗(yàn)和科學(xué)評價，然后再根據(jù)其可靠性和安全性而選用。
8．預(yù)測和預(yù)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(jìn)行預(yù)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(yù)防措施和應(yīng)變措施。
9．人機(jī)工程學(xué)原則
從正確處理人一機(jī)一環(huán)境的合理關(guān)系出發(fā)，采用人類易于使用并且差錯較少的方式。
10．技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(zhì)量因素和輸出功能指標(biāo)。其中還包括技術(shù)功能和經(jīng)濟(jì)成本。
11．審查原則
既要進(jìn)行可靠性設(shè)計，又要對設(shè)計進(jìn)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(biāo)。
12．整理準(zhǔn)備資料和交流信息原則
為便于設(shè)計工作者進(jìn)行分析、設(shè)計和評價，應(yīng)充分收集和整理設(shè)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(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
13．信息反饋原則
應(yīng)對實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析之后，將分析結(jié)果反饋給有關(guān)部門。
14．設(shè)立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)
為實(shí)現(xiàn)高可靠性和高安全性的目的，應(yīng)建立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)，以便有力推進(jìn)綜合管理和技術(shù)開發(fā)。
人機(jī)系統(tǒng)可靠性設(shè)計基本原則
1．系統(tǒng)的整體可靠性原則
從人機(jī)系統(tǒng)的整體可靠性出發(fā)，合理確定人與機(jī)器的功能分配，從而設(shè)計出經(jīng)濟(jì)可靠的人機(jī)系統(tǒng)。
一般情況下，機(jī)器的可靠性高于人的可靠性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化，就可將人從機(jī)器的危險點(diǎn)和危險環(huán)境中解脫出來，從根本上提高了人機(jī)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(jīng)過檢驗(yàn)的、高可靠性單元要素來進(jìn)行設(shè)計。
3．具有安全系數(shù)的設(shè)計原則
由于負(fù)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(shè)計的可靠性和有關(guān)參數(shù)應(yīng)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(shè)計、故障安全裝置、自動保險裝置等高可靠度結(jié)構(gòu)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(wù)的人或不熟練的人進(jìn)行操作，也能保證安全，不受傷害或不出故障。
這是機(jī)器設(shè)備設(shè)計和裝置設(shè)計的根本性指導(dǎo)思想，是本質(zhì)安全化追求的目標(biāo)。要通過不斷完善結(jié)構(gòu)，盡可能地接近這個目標(biāo)。
（2）系統(tǒng)“故障安全”結(jié)構(gòu)。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(zhǔn)確的完成規(guī)定功能為前提?？墒牵捎诮M成零件產(chǎn)生故障而引起誤動作，常常導(dǎo)致重大事故發(fā)生。為達(dá)到功能準(zhǔn)確性，采用保險結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)有以下幾種：
①消極被動式。組成單元發(fā)生故障時，機(jī)器變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)。
②積極主動式。組成單元發(fā)生故障時，機(jī)器一面報警，一面還能短時運(yùn)轉(zhuǎn)。
③運(yùn)行操作式。即使組成單元發(fā)生故障，機(jī)器也能運(yùn)行到下次的定期檢查。
通常在產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中，大多為消極被動式結(jié)構(gòu)。
5．標(biāo)準(zhǔn)化原則
為減少故障環(huán)節(jié)，應(yīng)盡可能簡化結(jié)構(gòu)，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)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(fù)，同時為考慮經(jīng)濟(jì)性和備用方便，應(yīng)采用零件標(biāo)準(zhǔn)化、部件通用化、設(shè)備系列化的產(chǎn)品。
7．事先進(jìn)行試驗(yàn)和進(jìn)行評價的原則
對于缺乏實(shí)踐考驗(yàn)和實(shí)用經(jīng)驗(yàn)的材料和方法，必須事先進(jìn)行試驗(yàn)和科學(xué)評價，然后再根據(jù)其可靠性和安全性而選用。
8．預(yù)測和預(yù)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(jìn)行預(yù)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(yù)防措施和應(yīng)變措施。
9．人機(jī)工程學(xué)原則
從正確處理人一機(jī)一環(huán)境的合理關(guān)系出發(fā)，采用人類易于使用并且差錯較少的方式。
10．技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(zhì)量因素和輸出功能指標(biāo)。其中還包括技術(shù)功能和經(jīng)濟(jì)成本。
11．審查原則
既要進(jìn)行可靠性設(shè)計，又要對設(shè)計進(jìn)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(biāo)。
12．整理準(zhǔn)備資料和交流信息原則
為便于設(shè)計工作者進(jìn)行分析、設(shè)計和評價，應(yīng)充分收集和整理設(shè)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(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
13．信息反饋原則
應(yīng)對實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析之后，將分析結(jié)果反饋給有關(guān)部門。
14．設(shè)立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)
為實(shí)現(xiàn)高可靠性和高安全性的目的，應(yīng)建立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)，以便有力推進(jìn)綜合管理和技術(shù)開發(fā)。