可靠性定义及其度量指标
质量管理基础知识-可靠性知识
第一节可靠性定义一、可靠性定义产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。
从定义本身来说，它是产品的一种能力，这是一个很抽象的概念；我们可以用个例子（100个学生即将参加考试）来理解这个定义，可靠性就是指：100个学生的考分的平均是多少？对这个平均分的准确性有多大把握？分数越高、把握越大，可靠性就越高。
我国的可靠性工作起步较晚，20世纪70年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。
其他行业可靠性工作起步更晚，差距更大，与先进国家差距20～30年，虽然国家已制订可靠性标准，但尚未引起所有企业的足够重视。
对产品而言，可靠性越高就越好。
可靠性高的产品，可以长时间正常工作（这正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。
二、可靠性的重要性调查结果显示（如某公司市场部2001年调查记录）：“对可靠性的重视度，与地区的经济发达程度成正比”。
例如，英国电讯（BT）关于可靠性管理/指标要求有产品寿命、MTBF报告、可靠性框图、失效树分析（FTA）、可靠性测试计划和测试报告等；泰国只有MTBF和MTTF 的要求；而厄瓜多尔则未提到，只是提出环境适应性和安全性的要求。
产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟11号”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。
可靠性好的产品，不但可以减少公司的维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。
随着市场经济的发展，竞争日趋激烈，人们不仅要求产品物美价廉，而且十分重视产品的可靠性和安全性。
日本的汽车、家用电器等产品，虽然在性能、价格方面与我国彼此相仿，却能占领美国以及国际市场。
主要的原因就是日本的产品可靠性胜过我国一筹。
美国的康明斯、卡勃彼特柴油机，大修期为12000小时，而我国柴油机不过1000小时，有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。
可靠性的定义与指标
可靠性的定义与指标计算机控制系统的可靠性通常是指计算机控制系统在规定的时间和规定的条件下完成规定功能的能力。
可靠性只是个定性的概念。
实际中往往需要以量的形式具体表示可靠性的高低，如可靠度、维护率、失效率、平均故障间隔时间MTBF 、平均维护时间MTTR 、有效度等。
具体含义如下：假定系统投入运行后，工作了一段时间t1后出现了故障，不得不停机维修。
经过一段时间的T1的维修后，故障排除，系统又正常运行。
这样，在时间坐标轴上，t1，t2，…tn 是系统的正常工作时间T1，T2，…,Tn 是维护时间，则有：1、故障率λ（失效率）T n ==总工作时间失效次数λ 表示单位时间内发生故障的次数。
2、维护率μ)(1∑===n i i T n 总维护时间维护次数μ表示系统单位时间内修改的次数。
3、平均故障间隔时间MTBFλ1/1===∑=n t MTBF n i i 失效次数总工作时间 表示系统多次发生故障的情况下平均连续工作时间。
4、平均维护时间MTTRμ1/1===∑=n T MTTR n i i 失效次数总维护时间 5、有效度Aμλ+=+=+=11MTTR MTBF MTBF ）（A 不可工作时间可工作时间可工作时间6、可靠度RR ( n )= P { n次运行不发生故障}可靠度R表明运行n 次不发生故障的概率。
如果按限定的时间计算，可靠度为R (t) = P{ 在时间[0，t] 内运行不发生故障}。
它表明在限定时间内[0,t]内发生故障的概率。
有效度表明在某一特定的瞬间，维持其正常工作的概率。
其中λ/μ是系统的重要指标。
λ/μ较大，表明系统不能可靠的工作。
由上可知，提高可靠性有两个方面：一是尽量使系统在规定的时间内少发生故障和错误；二是发生了故障能迅速排除。
为了提高计算机控制系统的可靠性，通常可从硬件可靠性及软件可靠性两方面来解决。
硬件主要考虑如何提高元器件和设备的可靠性；采用抗干扰措施，提高系统对环境的适应能力和冗余结构设计。
电气工程中的电力系统运行可靠性
电气工程中的电力系统运行可靠性电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，其可靠性对于保障社会供电的稳定运行至关重要。
本文将对电气工程中的电力系统运行可靠性进行探讨，从可靠性的定义、评估方法、提升措施等方面进行详细阐述。
一、可靠性的定义电力系统的可靠性是指在正常运行和面对异常情况时，系统能够维持稳定的供电能力，不发生中断或故障的能力。
可靠性通常以故障发生的频率和持续时间来衡量，表述为平均故障间隔时间(MTBF)和平均修复时间(MTTR)。
二、可靠性评估方法1. 故障树分析(Fault Tree Analysis, FTA)故障树分析是一种定性和定量评估电力系统可靠性的方法。
它通过对系统各个组成部分的失效事件进行逻辑组合，建立起故障树模型，从而预测系统故障发生的概率。
2. 事件树分析(Event Tree Analysis, ETA)事件树分析是一种针对特定故障事件进行系统可靠性评估的方法。
它将特定的故障事件作为起始点，根据可能的发展路径，构建事件树模型，分析各个事件发生的可能性及其对系统可靠性的影响。
3. 可靠性指标常用的可靠性指标包括平均故障时间间隔(MTBF)、平均修复时间(MTTR)、系统容量可靠性指标和系统生命可靠性指标等。
这些指标可以量化地度量电力系统的可靠性水平，为评估和改进系统提供依据。
三、提升电力系统运行可靠性的措施1. 多源供电系统建立多个电力源以提供备用供电，在主供电源故障时能够及时切换至备用电源，确保电力系统供电的连续性和可靠性。
2. 多线路布置在电力系统中引入多线路并联布置，以减少单一线路故障对整个系统的影响，确保供电的可靠性和稳定性。
3. 自动化设备与系统采用先进的自动控制和监测设备，实现对电力系统的智能化管理与运维，提升系统的可靠性和安全性。
4. 故障隔离与快速恢复措施引入故障隔离装置和快速恢复措施，能够迅速定位故障点并隔离故障区域，最小化故障对整个系统的影响，加快系统恢复速度。
软件质量度量指标及说明
软件质量度量指标及说明在软件开发过程中，了解和掌握软件质量度量指标是至关重要的，它们能够帮助我们评估软件的质量和可靠性。
下面将介绍一些常用的软件质量度量指标及其说明。
1. 可靠性：可靠性是指软件在规定条件下，按照规定的要求正常运行的能力。
常用的可靠性度量指标包括故障密度、平均失效间隔时间（MTTF）和平均修复时间（MTTR）等。
故障密度是指在特定时间内发生的故障数量与代码行数的比例，反映了软件中存在的错误密度。
2. 可用性：可用性是指软件按照规定的要求可供用户使用的程度。
常用的可用性度量指标包括平均时间到故障（MTTF）和平均修复时间（MTTR）。
MTTF是指在平均情况下，软件在无故障状态下运行的时间，越大表示可用性越高。
3. 可维护性：可维护性是指软件在修改、测试、故障排除和改进方面的容易程度。
常用的可维护性度量指标包括平均修复时间（MTTR）、修复效率和变更稳定性等。
MTTR是指修复故障所需的平均时间。
4. 可测试性：可测试性是指软件在测试过程中的容易程度。
常用的可测试性度量指标包括测试用例覆盖率和测试可行性。
测试用例覆盖率是指被测试的代码行数与被测试的总代码行数之比，反映了测试的覆盖程度。
5. 可移植性：可移植性是指软件在不同平台或环境下的适应性。
常用的可移植性度量指标包括代码冗余度和平台无关性。
代码冗余度是指在软件中存在的重复代码的比例。
以上是常用的软件质量度量指标及其说明，通过对这些指标的评估和分析，可以帮助开发团队提升软件的质量和可靠性。
在软件开发过程中，建议根据具体项目的需求和情况选择合适的度量指标，并结合实际情况进行评估和改进。
第二章 产品可靠性及其度量指标
2012年4月25日星期三8时37分45秒 4
第3部分：可靠性设计
第二章 产品可靠性及其度量指标
二、产品质量与可靠性 产品质量是产品满足使用要求所具备的固有属性， 产品质量是产品满足使用要求所具备的固有属性，其中 是产品满足使用要求所具备的固有属性 既包括功能指标 也包括可靠性指标 功能指标， 可靠性指标。 既包括功能指标，也包括可靠性指标。 产品的可靠性指产品在规定的条件下、规定的时间 产品的可靠性指产品在规定的条件下、 指产品在规定的条件下 内完成规定功能的能力。 内完成规定功能的能力。 “规定功能 ” 是要明确具体产品的功能是什么 ， “规定的时间 ” 是可靠性区别于产品其他质量属 规定功能” 规定的时间” 规定功能 不同 规定的时间 是要明确具体产品的功能是什么， 在讨论产品的可靠性时，还应该注意产品的可靠性 在讨论产品的可靠性时， 规定的条件不同，产品的可靠性将不同。如，同 规定的条件不同， 产品的可靠性将不同。 条件 与成本和利润三者之间的关系。 以及怎样才算是完成规定功能。 性的重要特征， 一台设备在室内、野外（寒带或热带、 与成本和利润三者之间的关系。 以及怎样才算是完成规定功能。 性的重要特征，产品的可靠性水平会随着使用或贮 一台设备在室内、野外（寒带或热带、干燥地区或 潮湿地区） 海上、空中等不同的环境条件下工作， 存时间的增加而降低。因此，以数学形式表示的可 产品丧失规定功能称为失效 失效， 潮湿地区）、海上、空中等不同的环境条件下工作， 存时间的增加而降低。因此，，对可修复产品通常 、 产品丧失规定功能称为失效 产品可靠性设计是指在产品的开发设计阶段将载荷、 产品可靠性设计是指在产品的开发设计阶段将载荷 在满足使用要求的前提下，尽可能保持质量、 在满足使用要求的前提下，尽可能保持质量、效 也称为故障 靠性特征量是时间的函数。 其可靠性是不同的。 故障。 也称为故障。 靠性特征量是时间的函数。 其可靠性是不同的。 强度等有关设计量及其影响因素作为随机变量对待， 随机变量对待 强度等有关设计量及其影响因素作为。 率与费用这三个基本目标间的平衡。 率与费用这三个基本目标间的平衡 随机变量对待， 这里的时间概念不限于一般的时间概念， 这里的时间概念不限于一般的时间概念，也可以 应用可靠性数学理论与方法 可靠性数学理论与方法， 应用可靠性数学理论与方法，使所设计的产品满足预 是产品操作次数、载荷作用次数、运行距离等。 是产品操作次数、载荷作用次数、运行距离等。 期的可靠性要求。还包括预测设计对象的可靠度、 期的可靠性要求。还包括预测设计对象的可靠度、找 出并消除薄弱环节、不同设计方案间靠性指标比较等。 出并消除薄弱环节、不同设计方案间靠性指标比较等。
电力企业管理 电力系统可靠性的基本含义、主要内容、度量指标;电力企业全面质量管理的含义、特点
电力企业管理电力系统可靠性的基本含义、主要内容、度量指标；电力企业全面质量管理的含义、特点主题：电力企业生产管理概论学习时间：2017年6月19日--6月25日内容：这周我们将学习课件第九章中的第3-4节，主要介绍电力系统可靠性的基本含义、主要内容、度量指标；电力企业全面质量管理的含义、特点。
一、相关案例分析在开始学习前，请同学们先阅读1个案例，在案例中加深对本次课程的认识。
1、刘家峡水电厂300MW水轮发电机的可靠性统计参数为：故障率λ=6.44次/a ，修复率µ=400次/a。
求稳定状态下该水轮发电机的可用度A、不可用度、平均无故障运行时间MTTF、平均修复时间MTTR及故障频率f。
解：根据可靠性统计指标的定义，由以下计算得到利用相关公式计算电力系统的部分可靠性指标，可靠性表示元件或系统在规定的时间内和规定使用条件下，无故障地发挥规定功能的概率。
用这些指标可以定量的表示可靠性程度。
通过本次课程，将学习多种可靠性指标，在理解的基础上得以应用。
一、电力系统可靠性管理（一）、可靠性管理的含义（二）、可靠性管理的任务和内容1、电力系统可靠性管理的任务1)研究与制定单个元件和由元件组成的系统的可靠性指标与统计方法，可靠性指标就是可靠性管理的目标；2)根据可靠性计算指标，结合被管理对象的具体情况，建立可靠性模型，研究与制定可靠性的计算、预测、分配与评价的方法；3)寻找提高被管理对象可靠性的途径和方法；4)研究可靠性和经济性的最佳搭配。
2、电力系统可靠性管理的内容1)规划阶段2)设计阶段3)研制阶段4)制造阶段5)施工安装阶段6)运行阶段（三）、电力系统可靠性管理的度量指标设可靠度函数为R(t),不可靠度函数为F(t)，根据概率论，在设备寿命时间T大于时间t的条件下，应有取F(t)对时间的导数，就称为故障密度函数f(t)，有将故障密度函数与可靠度的比率定义为故障函数以表示，则通过对元件的大量观测统计与理论分析，可以证明设备的可靠度R(t)是以λ(t)的时间积分为指数的指数型函数。
安全管理技术作业技术可靠性定义及其度量指标
安全管理技术作业技术可靠性定义及其度量指标引言在安全管理技术中，技术可靠性是指系统或设备在一段时间内可正常工作的能力。
对于安全管理技术的作业来说，技术可靠性的定义十分重要，它直接关系到作业的稳定性和可用性。
本文将探讨技术可靠性的定义及其度量指标，并介绍如何评估和提高安全管理技术作业的技术可靠性。
技术可靠性的定义技术可靠性是指系统或设备在一段时间内保持正常工作状态的能力。
一个技术可靠的系统或设备应该具备以下特点：1.稳定性：系统或设备能够长时间地保持正常工作状态，不会频繁出现故障或崩溃。
2.可用性：系统或设备能够随时提供需要的功能和服务，用户能够方便地使用它们。
3.安全性：系统或设备能够有效地防御各种安全威胁，保护用户的数据和隐私。
技术可靠性的定义可以根据具体的系统或设备进行调整，但以上特点是通用的。
技术可靠性的度量指标为了评估技术可靠性，我们需要使用一些度量指标来衡量系统或设备的性能。
下面是几个常用的技术可靠性度量指标：1.故障率（Failure Rate）：指系统或设备在单位时间内发生故障的频率。
通常以每小时故障次数（Failures Per Hour, FPH）或每百万小时故障次数（Failures Per Million Hours, FPMH）来衡量。
2.平均修复时间（Mean Time To Repair, MTTR）：指系统或设备从发生故障到恢复正常工作所需的平均时间。
3.可用性（Availability）：指系统或设备在一段时间内保持正常工作的百分比，可以通过以下公式计算：可用性 = (总运行时间 - 故障时间) / 总运行时间4.维护间隔 (Mean Time Between Failures, MTBF) ：指系统或设备连续运行的平均时间，通常以小时计算。
这些度量指标可以帮助我们了解技术可靠性的情况，从而采取相应的措施来提高系统或设备的可靠性。
评估技术可靠性的方法评估技术可靠性需要采用一些科学的方法和工具。
第五章 可靠性基础知识(1)可靠性的基本概念及常用度量
第五章可靠性基础知识第五章可靠性基础知识【考试趋势】单选3-4题，多选4-5题，综合分析1题。
考查方式以理解题和计算题为主。
总分值25-35分。
总分170分。
【大纲考点】基本脉络：可靠性概念——测量——模型——分析——试验——管理。
一、可靠性的基本概念及常用度量1．掌握可靠性、维修性与故障(失效)的概念与定义（重点）2．熟悉保障性、可用性与可信性的概念（难点）3．掌握可靠性的主要度量参数（难点）4．熟悉浴盆曲线（重点）5．了解产品质量与可靠性的关系二、基本的可靠性维修性设计与分析技术1．了解可靠性设计的基本内容和主要方法2．熟悉可靠性模型及串并联模型的计算（重点）3．熟悉可靠性预计和可靠性分配（难点）4．熟悉故障模式影响及危害性分析（重点）（难点）5．了解故障树分析（重点）6．熟悉维修性设计与分析的基本方法；三、可靠性试验三、可靠性试验1.掌握环境应力筛选（重点）2.了解可靠增长试验和加速寿命试验（重点）3.手续可靠性测定试验（难点）4.了解可靠性鉴定试验四、可信性管理1．掌握可信性管理基本原则与可信性管理方法（难点）2．了解故障报告分析及纠正措施系统（重点）3．了解可信性评审作用和方法第一节可靠性的基本概念及常用度量【考点解读】第一节可靠性的基本概念及常用度量学习目标要求：1、掌握可靠性、维修性与故障的概念与定义2、熟悉保障性、可用性及可信性的概念3、掌握可靠性的主要度量参数4、了解浴盆曲线5、了解产品质量与可靠性关系基本脉络是：可靠性——不可靠（故障）——可靠度——可靠度函数——常用指标——模型——地位意义（与质量的关系）典型考题典型考题：单选题22、下述设计方法中不属于可靠性设计的方法是（）。
a、使用合格的部件b、使用连续设计c、故障模式影响分析d、降额设计23、产品使用寿命与（）有关。
a、早期故障率b、规定故障率c、耗损故障率d、产品保修率一、故障（失效）及其分类一、故障（失效）及其分类1、故障定义：产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态称为故障。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可靠性定义及其度量指标【大纲考试内容要求】：1、了解机械失效三个阶段和维修度、有效度、平均无故障工作时间；2、熟悉可靠性、故障率、可靠性预计、人机界面设计要点。
【教材内容】：第四节机械的可靠性设计与维修性设计一、可靠性定义及其度量指标(一)可靠性定义所谓可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。
这里所说的规定条件包括产品所处的环境条件(温度、湿度、压力、振动、冲击、尘埃、雨淋、日晒等)、使用条件(载荷大小和性质、操作者的技术水平等)、维修条件(维修方法、手段、设备和技术水平等)。
在不同规定条件下，产品的可靠性是不同的。
规定时间是指产品的可靠性与使用时间的长短有密切关系，产品随着使用时间或储存时间的推移，性能逐渐劣化，可靠性降低。
所以，可靠性是时间的函数。
这里所规定的时间是广义的，可以是时间，也可以用距离或循环次数等表示。
(二)可靠性度量指标1．可靠度可靠度是可靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。
可靠度是时间的函数，常用R(t)表示，称为可靠度函数。
产品出故障的概率是通过多次试验中该产品发生故障的频率来估计的。
例如，取N个产品进行试验，若在规定时间t内共有Nf(t)个产品出故障，则该产品可靠度的观测值可用下式近似表示：R(t)≈[N—Nf(t)]／N (4—7)与可靠度相反的一个参数叫不可靠度。
它是系统或产品在规定条件和规定时间内未完成规定功能的概率，即发生故障的概率，所以也称累积故障概率。
不可靠度也是时间的函数，常用F(t)表示。
同样对N个产品进行寿命试验，试验到瞬间的故障数为Nf(t)，则当N足够大时，产品工作到t 瞬间的不可靠度的观测值(即累积故障概率)可近似表示为：F(t)≈Nf(t)／N (4—8)可靠度数值应根据具体产品的要求来确定，一般原则是根据故障发生后导致事故的后果和经济损失而定。
2．故障率(或失效率)故障率是指工作到t 时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。
故障率也是时间的函数，记为γ(t)，称为故障率函数。
产品的故障率是一个条件概率，它表示产品在工作到t 时刻的条件下，单位时间内的故障概率。
它反映t 时刻产品发生故障的速率，称为产品在该时刻的瞬时故障率且γ(t)，习惯称故障率。
故障率的观测值等于N个产品在t时刻后单位时间内的故障产品数△Nf(t)／△t与在t时刻还能正常工作的产品数Ns(t)之比，即：γ(t)＝△Nf(t)／[Ns(t)·△t] (4——9)故障率(失效率)的常用单位为(1／106h)。
产品在其整个寿命期间内各个时期的故障率是不同的，其故障率随时间变化的曲线称为寿命的曲线，也称浴盆曲线，如图4—6所示。
由图可见，产品的失效过程可分为以下3个阶段：(1)早期故障期。
产品在使用初期，由于材质、设计、制造、安装及调整等环节造成的缺陷，或检验疏忽等原因存在的固有缺陷陆续暴露出来，此期间故障率较高，但经过不断的调试和排除故障，加之相互配合件之间的磨合，使故障率较快地降下来，并逐渐趋于稳定运转。
(2)偶发故障期。
这个期间的故障率降到最低，且趋向常数，表示产品处于正常工作状态。
这段时间较长，是产品的最佳工作期。
这时发生的故障是随机的，是偶然原因引起应力增加，当应力超过设计规定的额定值时，就可能发生故障。
(3)磨损故障期。
这个时期的故障迅速上升，因为产品经长期使用后，由于磨损和老化，大部分零组部件将接近或达到固有寿命期，所以故障率较高。
3．平均寿命(或平均无故障工作时间)对非维修产品称平均寿命，其观测值为产品发生失效前的平均工作时间，或所有试验产品都观察到寿命终了时，它们寿命的算术平均值；对于维修产品来说，称平均无故障工作时间或平均故障间隔时间，其观测值等于在使用寿命周期内的某段观察期间累积工作时间与发生故障次数之比。
4．维修度维修度是指维修产品发生故障后，在规定条件(备件贮备、维修工具、维修方法及维修技术水平等)和规定时间内能修复的概率，它是维修时间τ的函数，用M(τ)表示，称为维修度函数。
5．有效度狭义可靠度R(t)与维修度M(f)的综合称为有效度，也称广义可靠度。
其定义是，对维修产品，在规定的条件下使用，在规定维修条件下修理，在规定的时间内具有或维持其规定功能处于正常状态的概率。
二、系统或产品的可靠性预计产品的可靠性预计是根据零组部件的可靠性数据来预算产品的可靠性指标，如可靠度、故障率或平均寿命等。
可靠性预计的目的是为可靠性设计选择最佳设计方案提供可靠依据，且在产品定型投产之前就可以对新产品的可靠性做出估计，若达不到预定指标，就可以针对发现的问题及时进行改进设计，从而取得事半功倍的效果。
(一)串联系统的可靠性预计串联系统的可靠性表示系统中所有单元均正常时，系统才能正常工作。
串联系统的可靠性有如下特点：(1)串联系统中单元数越多，则系统的可靠性越低；各单元本身的可靠性越低，则系统的可靠性越低。
(2)串联系统的可靠性Rs(t)总是小于系统中可靠度最低单元的可靠性Rimin，而且其寿命取决于该单元的寿命。
(二)并联系统的可靠性预计并联系统可靠性表示系统中只要有一个单元能正常工作，系统就能正常工作。
并联系统的可靠度好像钢丝绳的可靠性，只有当所有钢丝绳均断裂，钢丝绳才能完全断开。
当然，当断丝数达到一定数量就得降级使用或报废。
钢丝绳的寿命是由寿命最长的那股钢丝决定的，故并联系统又称绳索模型。
(三)串并联系统的可靠性预计任何一个串一并联系统总可以看成是由一些串联式和并联式子系统组合而成。
在进行串一并联系统的可靠性预计时，只要用上述方法分别求出各子系统的可靠度，就可以使系统可靠性框图逐步简化，最后总可以简化成一个简单的串联系统或并联系统，于是可求出整个系统的可靠度。
机械设备结构可靠性设计要点三、机械设备结构可靠性设计要点(一)确定零件合理的安全系数安全系数是指零件在理论上计算的承载能力与实际所能承担的负荷之比值。
确定安全系数时应考虑以下几个因素：(1)环境条件的影响如温度、湿度、冲击、振动等；(2)使用中发生超负荷或误操作时的后果；(3)为提高安全系数所付出的经济代价是否合算等。
安全系数的提高应通过优化结构设计来达到，而不是简单地通过增加构件尺寸、增加重量或增加费用等方法来实现。
(二)贮备设计(冗余设计)贮备设计是指将若干功能相同的零组部件作为备用机构，当其中某个零组部件出现故障时，备用机构马上启动工作，使机器仍能保持正常工作。
例如，滚动轴承中的双排滚珠，当其中一排损坏时，另一排仍可以维持正常工作。
采用贮备设计的产品，一般是有剧毒的化工设备、故障率较高的设备、流水生产线上的关键设备或一旦出现事故损失较大的设备。
贮备设计的目的在于提高可靠性，如果盲目采用，或设计不当将会因增加体积、重量和费用而导致相反的效果。
(三)耐环境设计在产品设计时要考虑环境条件的影响，应进行耐机械应力(振动、冲击等)设计和抗气候条件(高温、低温、潮湿、雨淋、日晒、风化、腐蚀等)设计。
设计时就应预计产品实际使用的环境条件，并采取相应的耐环境措施。
为此，在设计、试制阶段要进行实验室模拟或现场作预计环境条件下的可靠性试验，如耐久性试验、寿命试验、环境试验、可靠性测定和可靠性验证等试验。
(四)简单化和标准化设计产品简单化和标准化是提高可靠性的关键，即产品在满足功能要求的前提下，其结构越简单越好，因为这时零件数少了，发生故障的机会就少了。
在简单化和标准化设计中应注意如下几点：(1)应避免单纯追求高水平及复杂化，尽量选用标准件。
(2)要处理好极限设计，设计时应考虑并保证产品在各种恶劣条件下工作的可靠性，可以通过保险机构、连锁机构等安全装置或安全措施来解决。
(五)提高结合部的可靠性机械产品都是由若干零部件组成，故零部件间的结合部位很多。
结合部位的配合性质有相对静止的，也有相对运动的，还有要求密封的，所以相应的有各种连接方式，如有螺栓螺母连接、焊接连接、销子或键连接、齿轮齿条连接、滑板与导轨连接或主轴与轴承连接以及法兰、密封圈与转轴或箱体连接等。
这些结合部位的故障率一般都比较高，所以极易诱发其他故障的发生。
为此，在可靠性设计时应特别注意设法提高结合部位的可靠度，即保证结合部的连接强度、刚度及配合精度和密封要求等。
(六)结构安全设计在结构设计时，要做到结构合理，从根本上消除危险与有害因素，使操作者彻底从危险部位或危险状态下解脱出来，是提高产品可靠性和安全性的根本出路。
例如，铁路上两节车厢之间的联接器，传统的方法用的是连杆插销联接器，工人在脱开或连接两节车厢时，必须接近两节车厢之间进行拔出或插入销子的操作，这时工人就处于可能被两节车厢撞击或挤伤的危险部位中，随时都可能被撞伤。
而现在使用的车辆自动联接器，不需工人到两节车厢之间直接操作，而是利用低速相碰触自动连接。
因为根除了危险因素，当然也就不会发生被车厢撞伤的事故了。
(七)设置齐全的安全装置作为可靠性较高的现代化机械设备，已具备也必须具备必要的安全装置，以便用来防止超载、超行程、超温、超压、误操作、误接触、外部环境突变(如停电、停气等)而引起的事故以及限制事故的扩大。
一般都是通过在线监测仪器及时捕捉异常信号的变化，当超限时立即发出警报信号、故障显示或自动停机等。
这是设计、制造部门应完成的任务，绝不应把危险与有害因素等事故隐患留给用户。
(八)人机界面设计人机界面是人与机器交换信息的环节，如果人机界面设计不当，人与机器相接触造成能量逸出，将直接会导致事故发生。
所以在人机界面设计时，即人机工程设计时，必须考虑人的生理、心理因素，考虑人机协调关系，如人的正常生理能力和允许限度。
要求所设计的显示器，长时间观察或监听而不易疲劳；操纵机构应设计成在操作时需要用的操作力不大，有“手感”而不沉重；控制器和显示器应尽量少而集中，配置合理，避免操作失误；且设有连锁保护装置，做到即使误操作某一控制器也不会引起事故。
一、单选题:1、在（），机器的故障率降到最低，且趋向常数，这段时间较长，这时发生的故障是随机的，是偶然原因引起应力增加，当应力超过设计规定的额定值时，就可能发生故障。
A. 早期故障期B. 偶发故障期C. 正常工作期D. 磨损故障期A B C D你的答案：标准答案：b本题分数：16.67 分，你答题的情况为错误所以你的得分为0 分解析：--------------------------------------------------------------------------------2、（）是系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。
A. 可靠性B. 成功率C. 完成率D. 可靠度A B C D你的答案：标准答案：d本题分数：16.67 分，你答题的情况为错误所以你的得分为0 分解析：--------------------------------------------------------------------------------3、故障率是指工作到t 时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后（）时间内发生故障的概率。