【正文】 FtR對(duì)任一系統(tǒng)，總會(huì)有一個(gè)時(shí)間 T，當(dāng) tT以后，系統(tǒng)徹底失效，也就是可靠度 R(t)降低為 0，不可靠度 F（ t)為 1。相應(yīng)地，必有： 定義故障概率密度函數(shù)為： 1)( ???F可靠度函數(shù)與故障率 dttdNNdttdR f )(1)( ??dttdRNdttdN f )()( ?? 設(shè)有 N個(gè)樣本 ,在 t時(shí)間后有 Nf(t)個(gè)失效 ,則有 Ns(t)=N Nf(t)個(gè)仍正常工作。根據(jù)可靠度的定義，有： NtNtF f )()( ?NtNNNtNtR fs )()()( ???對(duì) R（ t)求導(dǎo)，得 即 將上式兩邊同時(shí)除以 Ns(t)可得： dttdRtNNdttdNtN sfs)()()()(1 ??可靠度函數(shù)與故障率 dttdNf )(dttdRtRdttdRtNNdttdNtNt sfs)()(1)()()()(1)( ??????因此可以定義故障率（失效率） dttdRtNNdttdNtN sfs)()()()(1 ??已知 Ns(t)為 t時(shí)刻仍正常工作的樣本數(shù)， )()(1)( tdRtRdtt ???中的 dNf(t)為 t時(shí) 刻經(jīng)過一個(gè)微小時(shí)間段 dt后新增失效樣本數(shù) ,故 )( )(tN tdNsf可看做是在 t至 t+dt時(shí)間段內(nèi)樣本的失效概率 ,因此 dttdNtN fs)()(1可看是所研究樣本在 某一時(shí)刻 t,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率。 可得： 積分 可靠度函數(shù)與故障率 ?????? ?? ?t dtttR0 )(e x p)( ??? ?)(ttt edtttR ?? ???????? ?? ?0 )(e x p)(ttt tI n RtdRtRdtt 000 )()()(1)( ???? ?? ?即 當(dāng)故障率為常數(shù)時(shí)，即 可得： 即可靠度服從指數(shù)分布。 顯然，對(duì)于不可修復(fù)系統(tǒng)，可靠度 R（ t)就是系統(tǒng)的壽命大于 t的概率，系統(tǒng)的平均壽命為： ? ??? ?? ? ??? 0 0 1)( ?? dtedttRQ t可靠度函數(shù)與故障率 通過以上分析可知，系統(tǒng)的故障率實(shí)際就是在某一時(shí)刻系統(tǒng)單位時(shí)間發(fā)生故障的概率。 一般元器件在其壽命周期內(nèi)要經(jīng)過三個(gè)階段： ? 早期失效期 ? 隨機(jī)失效期 ? 耗損失效期 故障率λ 使用壽命（工作期） 隨機(jī)失效期 損耗失效期 調(diào)整期 早期失效期 退役期 故障率 λ(t) 隨時(shí)間的變化 浴盆曲線 系統(tǒng)可靠度計(jì)算 系統(tǒng)可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng) ? 串聯(lián)系統(tǒng) 串聯(lián)系統(tǒng)是指系統(tǒng)中任何一個(gè)子系統(tǒng)發(fā)生故障，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障的系統(tǒng)。 ???????niins RRRRR121 ?ttninitissniii eeetRtR ??? ??? ?? ????? ?? ? 11 1)()(若所有子系統(tǒng)的故障率都是常數(shù)，則 由故障率為常數(shù)的子系統(tǒng)組成的串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度也服從指數(shù)分布，且系統(tǒng)的故障率等于各單元故障之和。 提高串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度 ? 提高各子系統(tǒng)的可靠度 ? 減少串聯(lián)級(jí)數(shù) ? 縮短任務(wù)時(shí)間 系統(tǒng)可靠度計(jì)算 ? 并聯(lián)系統(tǒng) 只有在所有子系統(tǒng)或單元都發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)才發(fā)生故障。 )1()1()1()1(1121 ????????????niins RRRRR ??(1)熱貯備系統(tǒng) 指貯備單元也參與工作，即參與工和的設(shè)備數(shù)量大于實(shí)際所必須的數(shù)量，這又叫冗余系統(tǒng)。 1 2 4 3 B A 系統(tǒng)的不可靠度 )1(11?????niis RR可靠度 系統(tǒng)可靠度計(jì)算 ? 某系統(tǒng)為由兩單元組成的熱貯備系統(tǒng)，若兩單元的故障率都為 ，求系統(tǒng)的可靠度和平均壽命。 tetR ???)(tts eeR ?? 22 ?? ??)1(11?????niis RRQeedteedttRQ tttts123212)212()2()(020 02????????????????? ???? ??????????系統(tǒng)可靠度計(jì)算 ?熱貯備系統(tǒng)的特點(diǎn) （ 1）系統(tǒng)的總可靠度總是隨著冗余度的提高而提高，但提高的效率越來越低；用低可靠度的單元構(gòu)成冗余系統(tǒng)可靠度提高的效率比用高可靠度單元構(gòu)成冗余系統(tǒng)效率高。（可靠度的絕對(duì)數(shù)值仍是以高可靠度單元構(gòu)成的系統(tǒng)高） （ 2）部件級(jí)冗余比系統(tǒng)級(jí)冗余的效率高 1 2 4 3 B A A B S A1 B1 S1 A2 B2 S2 A1 B1 A2 B2 A B (a)單個(gè)系統(tǒng) (b)系統(tǒng)級(jí)冗余系統(tǒng) (c)部件級(jí)冗余系統(tǒng) ? (2)冷貯備系統(tǒng) 冷貯備系統(tǒng)是指貯備的單元不參加工作，當(dāng)部件 1失效時(shí)，轉(zhuǎn)換到部件 2，由部件 2頂替 1工作；當(dāng)部件 2失效時(shí)，由部件 3頂替，依此類推，直到所有部件失效時(shí)系統(tǒng)失效。 ????Niits itetR0 !)()( ??系統(tǒng)可靠度計(jì)算 1 2 3 N+1 A B ?當(dāng)部件故障率相等時(shí)，系統(tǒng)的可靠度： ?系統(tǒng)的平均壽命為： ?1?? NQs? (3)復(fù)雜系統(tǒng) 對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)可以通過適當(dāng)?shù)墓δ苣K分解，將一個(gè)大系統(tǒng)轉(zhuǎn)化若干個(gè)子系統(tǒng)的串聯(lián)或并聯(lián)，然后分別計(jì)算各子系統(tǒng)的可靠度，進(jìn)而再求出整個(gè)系統(tǒng)的可靠度或其他參數(shù)。 系統(tǒng)可靠度計(jì)算 B1 B2 A1 A2 A3 C1 C2 D1 D2 A：液壓系統(tǒng) B：手閘系統(tǒng) C：前輪系統(tǒng) D：后輪系統(tǒng) 汽車制動(dòng)系統(tǒng)可靠性聯(lián)接框圖 人的工作可靠度預(yù)測(cè) ? 人的工作差錯(cuò)與人的工作可靠度 ? 人的差錯(cuò)概率 式中 e —— 某項(xiàng)工作（作業(yè)對(duì)象）中發(fā)生的差錯(cuò)數(shù)。 Ｅ —— 某項(xiàng)工作（作業(yè)對(duì)象）中可能發(fā)生差錯(cuò)的機(jī)會(huì)數(shù)。 EeH E P ?作業(yè) HEP 從只用標(biāo)號(hào)表示的同型操作器中進(jìn)行選擇的差錯(cuò) (~) 從按功能分類的操作器中進(jìn)行選擇優(yōu)的差錯(cuò) (~) 操縱臺(tái)上的操作器選擇差錯(cuò) (~) 按錯(cuò)誤的方向旋轉(zhuǎn) (~) 手動(dòng)控制系統(tǒng)操作差錯(cuò)概率 H E PR M ?? 1得： 人的行為類型 HEP 閱讀技術(shù)說明書 讀取時(shí)間（掃描記錄儀） 讀取電流計(jì)或流量計(jì) 確定多位置電氣開關(guān)的位置 常見的人體差錯(cuò)率 人的工作可靠度預(yù)測(cè) ? 運(yùn)用差錯(cuò)概率法預(yù)測(cè)人的工作可靠度 ? 明確系統(tǒng)故障的判定基準(zhǔn) ? 進(jìn)行作業(yè)分析，評(píng)價(jià)基本動(dòng)作間的相互關(guān)系 ? 估計(jì)人的差錯(cuò)概率 ? 求系統(tǒng)故障率，評(píng)價(jià)人的差錯(cuò)對(duì)系統(tǒng)故障的影響 （ 1）繪制人的差錯(cuò)概率樹圖 設(shè)有 A、 B兩項(xiàng)作業(yè)，作業(yè)程序?yàn)椋簣?zhí)行作業(yè) A，執(zhí)行作業(yè) B，只有 A、 B作業(yè)都成功完成時(shí)，整個(gè)作業(yè)才能成功完成。 a b/a B/a b/A B/A A 1 2 S F F F 設(shè)有 a為作業(yè) A成功概率， A為作業(yè) A失敗的概率， b為作業(yè) B成功概率， B為作業(yè) B失敗概率。 人的工作可靠度預(yù)測(cè) （ 2）成功與失敗的概率計(jì)算 a b/a B/a b/A B/A A 1 2 S F F F ? 作業(yè) A與 B相互獨(dú)立 ? 作業(yè) B完全從屬于作業(yè) A ? 作業(yè) B與作業(yè) A一定的依存性 可通過五個(gè)水平來表現(xiàn)：無依存（ ZD）、低度依存（ LD）、中度依存（ MD）、高度依存（ HD）、完全依存（ CD） ZD LD MD HD CD S F S F S F S F S F 0 0 0 0 第 i號(hào)作業(yè)失敗后 ,第 i+1號(hào)作業(yè)的成功與失敗概率 條件概率 人的工作可靠度預(yù)測(cè) N1作業(yè)失敗 覺察失敗 未覺察失敗 N1作業(yè)成功 N作業(yè)失敗 覺察失敗 未覺察失敗 N作業(yè)成功 覺察失敗 未覺察失敗 ?回復(fù) 人發(fā)生工作差錯(cuò)后，馬上發(fā)覺 并改正的情況，稱為 “ 回復(fù) ” 梅遜公式 ? ???iii sSQssG )()()(1)(?事故的因果性 因果分析圖法（魚刺圖法） 事故是由一系列因素造成的。一個(gè)因素可能造成另一個(gè)因素的發(fā)生，或者多個(gè)因素共同作用造成了一個(gè)因素的發(fā)生。 事故 事故 事故致因理論 因果分析圖法（魚刺圖法） ?事故的因果類型 ?海因里希 M P H D A M — 遺傳及社會(huì)環(huán)境； P — 人的缺點(diǎn)； D — 發(fā)生事故； H — 人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)； A— 受到傷害； 因果分析圖法（魚刺圖法） ?魚刺圖的繪制 魚刺圖是由原因和結(jié)果兩部分組成。 一般情況下，可從 人的不安全行為 （安全管理、設(shè)計(jì)者、操作者等）和 物質(zhì)條件構(gòu)成的不安全狀態(tài) （設(shè)備缺陷、環(huán)境不良等）兩大因素中從大到小、從粗到細(xì)，由表及里、深入分析。 ?魚刺圖的繪制步驟： ? (1)確定要分析的某個(gè)特定問題或事故，寫在圖的右邊，畫出主干，箭頭指向右端。 ?(3)將上述項(xiàng)目深入發(fā)展，中枝表示對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目造成的原因， 一個(gè)原因畫出一個(gè)枝，文字記在中枝線的上下； ?(2)確定造成事故的因素分類項(xiàng)目，如安全管理、操作者、材料、方法、環(huán)境等，畫大枝； 因果分析圖法（魚刺圖法） ?魚刺圖的繪制步驟： ?(5)確定因果魚刺圖中的主要原因，并標(biāo)上符號(hào)，重點(diǎn)控制。 ?(4)將上述原因?qū)訉诱归_， 一直到不能再分為止； 安全管理 操作者 環(huán)境 操作對(duì)象 中枝 小枝 細(xì)枝 中 小 細(xì) 魚刺圖 因果分析圖法（魚刺圖法） ?魚刺圖舉例 某建筑隊(duì)在平硐掘進(jìn)時(shí)，用耙斗裝巖機(jī)裝巖。放炮后，當(dāng)班司機(jī)無先檢查設(shè)備就開機(jī)裝巖，運(yùn)行一段時(shí)間后，牽引鋼絲繩實(shí)然斷裂，且耙斗裝巖機(jī)沒安裝護(hù)身保險(xiǎn)杠，以致司機(jī)被斷裂后彈回來的鋼絲繩打中頭部以致身亡。 主要原因可以從該建筑隊(duì)的安全管理、操作者、設(shè)備著手。 分析 因果分析圖法（魚刺圖法） 裝巖機(jī)缺乏安全管理 操作者 裝巖機(jī)存在嚴(yán)重缺陷 設(shè)備帶病作業(yè) 沒經(jīng)過培訓(xùn)就開機(jī) 大因素深入分析，找出直接構(gòu)成相應(yīng)大因素的較小因素： ③ 耙斗裝巖機(jī)存在嚴(yán)重缺陷：鋼絲繩損傷，機(jī)身沒安裝保險(xiǎn)杠。 無健全操作制度 司機(jī)缺乏安全知識(shí) 違章作業(yè) 鋼絲繩損傷 機(jī)身無安裝保險(xiǎn)杠 裝巖機(jī)傷人事故 ① 耙斗裝巖機(jī)缺乏安全管理：無健全操作制度，設(shè)備帶病作業(yè)； ② 操作者：沒經(jīng)過培訓(xùn)就開機(jī)，司機(jī)違章作業(yè)，司機(jī)缺乏安全知識(shí)； 預(yù)先危險(xiǎn)分析（ PHA） 指一個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng) (包括設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)）運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)之前，對(duì)系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)類別、出現(xiàn)條件及可能造成的結(jié)果，進(jìn)行宏觀概略的一種方法。 ? 識(shí)別危險(xiǎn)，確定安全性關(guān)鍵部位 ? 評(píng)價(jià)各種危險(xiǎn)的程度 ? 確定安全性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，提出消除或控制危險(xiǎn)的措施 ※ 預(yù)先危險(xiǎn)分析的主要目的 ※ 預(yù)先危險(xiǎn)分析程序 預(yù)先危險(xiǎn)分析 確定系統(tǒng) 調(diào)查收集資料 系統(tǒng)功能分解 分析、識(shí)別危險(xiǎn)性 確定危險(xiǎn)等級(jí) 制定措施 措施實(shí)施 ※ 預(yù)先危險(xiǎn)分析步聚 預(yù)先危險(xiǎn)分析 ? 收集有關(guān)資料和其他類似系統(tǒng)以及使用類似設(shè)備、工藝物質(zhì)的系統(tǒng)的資料。對(duì)于分析系統(tǒng)，要弄清其功能、構(gòu)造以及為實(shí)現(xiàn)其功能所采用的工藝過程、設(shè)備、物質(zhì)、材料等。 鍋爐 :鍋和爐以及相配套的附件，安全閥、壓力表和水位表、溫度測(cè)量裝置、超溫報(bào)警裝置、高低水位警報(bào)裝置、排污閥等。 燃油燃?xì)忮仩t的熱力系統(tǒng) 構(gòu)成 ※ 預(yù)