(完整版)产品设计五性：可靠性、维修性、安全性、测试性和保障性

3 “五性”的定义、联系及区别

3.1 可靠性

产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠性的概率度量称为可靠度（GJB451—90）。

可靠性工程：为达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。

(GJB451—90）显然，这个定义适用于各种装备、设备、系统直至零部件的各个产品层次。可靠性是产品的一种能力，持续地完成规定功能的能力，因此，它强调“在规定时间内”；同时，产品能否可靠地完成规定功能与使用条件有关，所以，必须强调“在规定的条件下”。

为了使产品达到规定的可靠性要求，需要在产品研制、使用开展一系列技术和管理活动，这些工程活动就是可靠性工程。即:可靠性工程是为了达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。(GJB451—90)。实际上,可靠性工程还应当包含产品使用、储存、维修过程中的各种保持和提高可靠性的活动。

3。1。1可靠性要求

3.1.1。1 定性要求

对产品的可靠性要求可以用定性方式来表达，满足这些要求使用中故障少、即使发生故障影响小即可靠。例如，耐环境特别是耐热设计,防潮、防盐

雾、防腐蚀设计,抗冲击、振动和噪声设计，抗辐射、电磁兼容性,冗余设计、降额设计等。其中冗余设计可以在部件（单元）可靠性水平较低的情况下，使系统（设备）达到比较高的可靠性水平。比如,采用并联系统、冷储备系统等。除硬件外，还要考虑软件的可靠性。

3.1。1。2 定量要求

可靠性定量要求就是产品的可靠性指标。产品的可靠性水平用可靠性参数来表达，而可靠性参数的要求值就是可靠性指标.常用的产品可靠性参数有故障率、平均故障间隔时间以及可靠度。

故障率是在规定的条件下和规定的时间内，产品的故障总数与时间（寿命单位总数）之比。即平均使用或储存一个小时（发射一次或行驶100km）发生的故障次数。

平均故障间隔时间（MTBF）是在规定的条件下和规定的时间内，产品寿命单位（时间）总数与故障总次数之比.即平均多少时间发生一次故障.通常可以用故障率的倒数表示。

可靠度R（t）是可靠性的概率表示.即在规定的条件下和规定时间内,产品完成规定功能的概率.即：

R（t）=P｛T〉t}

可靠度R（t)

平均故障前时间（MTTF）

平均故障间隔时间（MTBF）

平均严重故障间隔时间（MTBCF）

故障率（λ)

使用寿命、贮存寿命、总寿命、首次大修期限等耐久性指标相关定义和统计评估方法可参考GJB451A《可靠性维修性保障性术语》3.2 安全性

安全性描述装备对人员及其它装备或设备所具有的潜在危险。它是评价装备的效能需考虑的因素,通常用危险的严重性等级和危险的可能性等级来综合衡量。装备的安全性与可靠性是密切相关的,可靠性是安全性的基础和前提，但一个可靠的系统不一定是安全的.因此，安全性成为装备的又一重要特性。3。3 维修性

维修与维修性是两个完全不同的概念。维修是一个很广的概念，是指保持和恢复产品规定状态的技术与管理活动。通常包括修复性维修、预防性维修,以及日常保养等，其目的就是保持和恢复产品规定状态，能够完成规定的功能.

产品在规定的条件和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到其规定状态的能力，其概率度量亦称维修度（GJB451—90、GJB /Z91-97)。

这里的规定条件是规定的维修条件,如维修场所、设备、人员、器材、资料等；这里的规定时间是指规定的维修时间限度;同时，还要强调按规定的程序和方法，在这些前提下产品是否能够完成规定的维修任务，保持或恢复到规定状态取决于产品,是产品的一种能力，即产品的维修性。

维修性工程是为了达到产品的维修性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。(GJB451-90)同样，维修性还应包含使用、维修过程的有关活动。

维修性与可靠性一样是产品的设计特性，维修性的好坏直接影响产品的维修工作量、维修工时和费用、维修测试设备的设计策略及对维修人员的要求.从装备（使用）完好性及寿命周期费用的观点出发,仅提高可靠性不是一种最有效的方法，必须综合考虑可靠性与维修性才能获得更好的结果。

3。3.1维修性（含测试性)要求

3。3.1。1 定性要求

要使维修简便、迅速、经济，需要在产品结构、连接等各方面采取措施,这就对产品设计提出了若干定性要求.例如：产品简化设计,维修时的可达性，检测诊断迅速简便,互换性与标准化，具有完善的防差错措施和识别标记，维修的安全性,贵重件的可修复性,符合人机工程要求等。

3。5.1。2 定量要求

保障性参数包含一些综合参数、设计参数、保障系统参数。最重要的是可用度、能执行任务率等.可用度是装备在任一随机时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的概率。就是可工作或可使用时间与总时间的比值。产品可靠性好（故障少，停机少），维修性好（维修时间短），保障资源充分、适用,可用度就高.所以，它是最常用的保障性的综合参数。

度量系统的保障性还有关于保障系统和资源方面的参数，如平均延误时间、备件的保障概率和利用率等。

3。6 可靠性维修性和保障性的重要性

可靠性维修性保障性是重要的装（设)备质量特性；可靠性维修性保障性是装（设）备效能的重要影响因素；可靠性维修性保障性是寿命周期费用的重要影响因素。

可靠性维修性保障性的作用；

提高武器装备的出动强度；是武器装备战斗力的“倍增器”；提高武器装备的机动性和部署能力；提高武器装备的效能、降低寿命周期费用;装备尽快形成战斗力的基础.