人机系统可靠性设计基本原则

人机系统可靠性设计基本原则

1．系统的整体可靠性原则

从人机系统的整体可靠性出发，合理确定人与机器的功能分配，从而设计出经济可靠的人机系统。

一般情况下，机器的可靠性高于人的可靠性，实现生产的机械化和自动化，就可将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来，从根本上提高了人机系统可靠性。

2．高可靠性组成单元要素原则

系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进行设计。

3．具有安全系数的设计原则

由于负荷条件和环境因素随时间而变化，所以可靠性也是随时间变化的函数，并且随时间的增加，可靠性在降低。因此，设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。

4．高可靠性方式原则

为提高可靠性，宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。

(1)、系统“自动保险”装置。自动保险，就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作，也能保证安全，不受伤害或不出故障。

这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想，是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构，尽可能地接近这个目标。

(2)、系统“故障安全”结构。故障安全，就是即使个别零部件发生故障或失效，系统性能不变，仍能可靠工作。

系统安全常常是以正常的准确的完成规定功能为前提。可是，由于组成零件产生故障而引起误动作，常常导致重大事故发生。为达到功能准确性，采用保险结构方法可保证系统的可靠性。

从系统控制的功能方面来看，故障安全结构有以下几种：

①消极被动式。组成单元发生故障时，机器变为停止状态。

②积极主动式。组成单元发生故障时，机器一面报警，一面还能短时运转。

③运行操作式。即使组成单元发生故障，机器也能运行到下次的定期检查。

通常在产业系统中，大多为消极被动式结构。

5．标准化原则

为减少故障环节，应尽可能简化结构，尽可能采用标准化结构和方式。

6．高维修度原则

为便于检修故障，且在发生故障时易于快速修复，同时为考虑经济性和备用方便，应采用零件标准化、部件通用化、设备系列化的产品。

7．事先进行试验和进行评价的原则

对于缺乏实践考验和实用经验的材料和方法，必须事先进行试验和科学评价，然后再根据其可靠性和安全性而选用。