关于failure和fault定义的研讨

一、问题的由来可靠性系统工程是研究产品全寿命过程中与故障作斗争的工程技术。研究可靠性就必然使人想到英文中的两个词“failure”和“fault”。讨论它们的定义会很有意义。我国1990年颁布的国军标GJB451“可靠性维修性术语”对failure和fault是这样描述的：故障(failure,fault)——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。对某些产品,如电子元器件、弹药等称失效。在此定义中failure和fault是同一概念,统称为“故障”。1994年制定的国标GB/T3187《可靠性维修性术语》定义为：失效(failure)——产品终止完成规定功能的能力这样的事件。故障(fault)——产品不能执行规定功能的状态。预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源的情况除外。故障通常是产品本身失效后的状态,但也可能在失效前就存在。在此,失效和故障的定义是分开的。在国外的许多标准术语中,除个别外,历来都是将failure和fault的定义加以区分的。但很不统一,也是讨论的热点问题。在制定国军标GJB3385-98《测试与诊断术语》时,就提出对failure和fault要不要加以区分,不区分会带来什么问题,如何定义和理解等问题。当时取得的共识是必须加以区分,“failure”对应的中文为“失效”;“fault”对应的中文为“故障”。为了深入理解和确切定义“失效”和“故障”,在原国防科工委(现总装备部)技术基础的“可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性(RMTSS)工程有关术语的协调与统一”课题中,通过全面收集国内外有关资料经深入研究、分析,对失效和故障的理解和看法得到共识。二、几点结论性看法(1)除个别标准(如英国的BS 00-49-96)外,国外历来都是将failure和fault的定义加以区分的。美军标MIL-STD-721C-81等,虽然都将失效和故障分开,但并不强调失效(failure)是事件,故障(fault)是状态。在美军标MIL-STD-721C中把“产品或产品部件不或不能完成规定功能的事件或不能工作的状态”(注意：事件或状态)统称为失效。在721C和1309D中都定义“失效的直接原因为故障”,其他标准中如国际电工标准IEC50(191),前苏联国家标准ГОСТ27.002-89,日本信赖性用语JISZ8115-81,欧洲空间标准化合作组织标准ECSS-P-001A等都把失效(failure)看作事件,而把故障(fault)作为状态。一个产品不能完成规定功能,即产品已经不具备完成规定功能的能力,那么该产品就失去应有的效用,这样的事件就称为失效。产品不能执行规定功能的状态称为故障。产品失效后,就不可能执行规定的功能,该产品就处于故障状态。(2)产品不能执行规定功能是由于产品失效,由于产品出了故障。但预防性维修或其他计划性活动,如定期进行的维护、保养或测试检查等,这时产品同样不能执行规定功能,但产品本身是完好的,因为这种情况不属产品有故障,因此应在故障的定义中除外。此外,由于缺乏外部资源,如不属产品本身的供电系统(一次电源)因故不能供电等情况,同样应在故障定义中除外。(3)一般而言,故障是产品本身失效后的状态,此时产品处于故障状态,这时故障和失效是不需要严格加以区分,对无容错的硬件产品或软件产品而言,故障即失效。然而,在很多场合,产品有故障,但不一定失效,对有容错或冗余的硬件产品或软件产品,这是显而易见的。这时,我们就必须区分失效(failure)和故障(fault)的概念。容错是指产品在出现有限数目的硬件或软件故障的情况下,仍可提供连续正确执行规定功能的能力,此时,产品可以出故障,但不会失效。只有当所有冗余数目的硬件或软件同时有故障(概率非常小)时,产品才失效。所以说,故障也可能在产品失效前就存在,对于较复杂的产品(尤其是复杂的武器装备),这种情况经常可能发生的。因此,失效(failure)和故障(fault)应在定义上严格加以区分。(4)有关故障和失效的因果关系,在ISO/IEC DIS2382-14中,从产品结构的层次上归纳得比较清楚,其观点就是：某层次产品由于某种原因使该层次产品失效,从而使其处于不能完成规定功能的“F”状态,而从高一层次产品的角度来看,这个“F”状态可能就是该高一层次产品失效的原因。在IEC50(191)中,这个“F”状态就称为“故障(fault)”。(5)单就软件而言,对于软件产品,其故障的因果关系如图1所示。软件产品在开发过程中人员失误,包括软件规格说明中对用户要求不明确,或有遗漏或解释错误;设计说明中对需求理解不正确或有遗漏;编程过程中的差错等。人为的失误会使软件产品中存在某些缺陷和/或隐错。存在缺陷或隐错的状态就是软件产品有故障。在运行阶段如果遇到这些缺陷或隐错,软件产品就可能发生终止完成规定功能能力的事件,这就是软件产品失效。但是如果在运行阶段未遇到缺陷或隐错,软件产品也不一定会失效。此外,还可以从软件产品不同层次来看故障与失效问题。例如一个软件可能由若干软件部件组成,每个软件部件又由若干软件单元组成,假设在运行阶段某个软件单元遇到故障引起失效,但包含该软件的相关部件可能由于有容错性设计而仍能继续执行规定的功能,那么对该软件部件来说并未发生“失效”事件,而只是由于软件单元出“差错”或“失效”,使整个软件部件处于故障状态。因此在软件产品的不同层次中,故障导致的结果可能是失效,也可能只是差错(故障的一种表现),而不失效。综上所述,就软件产品而言,故障与失效是不同的,应加以区别。(6)GB/T3187-94中有关失效和故障的术语基本上采用了IEC50(191)的定义,它比较严格、确切而且全面地区分了失效和故障的定义。IEC的这个标准是目前国际上普遍采用和公认的,与我们目前的理解和认识没有矛盾。而且对硬件产品和软件产品均可适用。因此,对术语“失效”和“故障”的统一和定义建议参考IEC或GB/T3187为好。     

从可信性的基本数学模型看“失效”与“故障”的联系和区别

摘要 关于“失效”与“故障”的讨论往往是从这两个名词的释义及对应的英文failure与fault应该如何翻译,及这两个词是否为同义词出发的。本文则从可信性的基本数学模型为出发点,分析两者的联系和区别,提出“失效”与“故障”是从不同的角度对同一个对象进行描述的看法。
“失效”与“故障”是可信性工程中的两个基本概念,在制定可信性工程有关的技术标准、翻译国外文献时常常会引起一些不同的看法和争论。弄清两者的联系和区别,对于澄清概念、统一思想、促进可信性技术的普及和有关标准的制定有相当重要的意义。笔者认为,单纯从“失效”与“故障”两个词本身的释义或相应英语词failure与fault的翻译方法及是否同义词来讨论,并不能解决问题,而且还不能直截了当地接触到问题的实质,因此,本文将以可信性的基本数学模型为出发点探讨“失效”与“故障”的联系和区别。一、可信性的基本数学模型作为可信性的基本数学模型,我们选取某种两状态的可修产品。即该产品只有“好”(或称为能正常工作,亦或称为能完成规定功能)和“坏”(或称为不能正常工作,亦或称为不能完成规定功能)。产品“坏”了后即予以修理直至恢复到“好”的状态。这类产品的可信性基本模型是“好”“坏”两状态交替发生的随机过程,如图1所示：图中“○”表示“好”,“×”表示“坏”,“——”表示正常工作,“……”表示修理过程。二、“失效”与“故障”是对同一对象从不同角度出发的描述在前一节提出的数学模型中,我们来看一看从“好”转化为“坏”的这一时刻。如果我们问“这时候发生了什么事？”,答案就是产品失效了。如果我们问“这一时刻前后,产品的状态有什么变化？”,答案就是产品由能完成规定功能,即正常状态,转化为不能完成规定功能,即故障状态。在IEC标准《可信性与服务质量术语》中,对failure(失效)和fault(故障)的定义分别为“产品完成规定功能能力的丧失”和“产品不能执行规定功能的状态”,并在定义的注中强调了“失效与故障的区别在于,失效是事件,故障是状态”。笔者认为“失效”与“故障”是对同一个对象“产品不能完成规定功能”从不同的角度出发而得出的两个概念。如果从产品与外界的联系出发看问题,看其有没有完成规定的功能,那么发生了“丧失规定功能”或“完成规定功能能力的中止”就是发生了失效;如果从产品本身着眼,看其处于什么样的状态,那么处于“不能执行规定功能”的情况就是处于故障状态。根据以上的分析,笔者认为在可信性工程技术中,“失效”与“故障”是一个问题的两个方面,一般说来“失效”与“故障”总是相互联系,互为因果的。这里还要说一下“失效”与“故障”谁先谁后,谁因谁果的问题。IEC标准《可信性与服务质量术语》是认为失效在先,故障在后。它的说法是“失效发生后,产品表现为故障”,和“故障通常是产品本身失效引起的结果”。但也有一种观点认为是故障在先,失效在后,只有产品(或它的某一组成部分)有了故障,才引起产品不能完成规定功能,发生失效。笔者的观点是：这个问题不容易说清楚,上面两种说法都有一定道理,但似乎也有片面性。如果承认了“失效”与“故障”是同一个事物的两个不同角度的反映,那么应该认为对多数情况,两者是同时的。三、failure能不能翻译为故障有一种观点认为：failure与fault不是同义词,失效和故障也不是同一个概念,所以failure只能翻译为失效,不能翻译为故障。笔者认为,按本文前面的分析,承认“失效”与“故障”是同一事物的两个不同角度的反映,那么在翻译国外文献和标准时,只要技术涵义正确,汉语表达通顺,就不一定拘泥于词对词的对应。换句话说,有时意译(活译)要比逐字对译(死译)要好。下面就几个具体的例子作进一步的说明：1.failure rate这一术语的技术涵义是图1中“好”“坏”转化的相对速度,如果强调事件的发生速度,可以译为失效率,如果强调状态变化的速度,可以译为故障率。这里需要说明的是状态的变化实际上就是一个事件,只有状态的变化才有速度,状态本身是没有速度的,在英语中没有fault rate的说法,但在汉语中故障率却是可以理解的。对于实际的工程技术问题,往往要比本文中提出的数学模型复杂,如有的情况下即使产品有故障,但仍然能完成规定功能,即存在基本可靠性和任务可靠性不同的情况,那么与基本可靠性相对应的failure rate选用故障率似乎比失效率更合理。2.failure mode的技术涵义指的就是电阻开路、电容击穿、晶体管参数漂移等故障模式,而不是电视机声光全无、行扭、同步不稳等可以称为“失效模式”的现象。因此FMEA翻译为“故障模式与影响分析”就比最早翻译的“失效模式和影响分析”要准确。而且事实上国外也已经把原先的failure mode改用fault mode了。3.MTBF译为“平均无故障工作时间”,笔者认为是一种意译,从汉语通顺的角度要比“平均失效间工作时间”好,而技术涵义是一样的。     

failure和fault的定名问题

产品的可靠性已愈来愈受到各界的重视。可靠性方面有两个基本而重要的术语“失效”和“故障”。由这两个基本词组成了一系列复合词,其中MTBF和MTTF这两个术语,是考核电工电子产品可靠性的重要指标,然而目前对应的中文术语却很不统一。本文从现状出发,对它们的概念,以及国际标准术语及其定义作些分析,最后对中文定名提出一些看法。一、现状目前对应于上述4个词的中文名相当不统一,现列举于下：1.failure《英汉科技标准术语词典》(中国标准出版社编辑出版。以下简称《科标》)：(1)失效;(2)故障。《电工、电子和信息技术国家标准术语辞典》(国家技术监督局国家标准技术审查部编。以下简称《电标》)：失效。《电工名词》(全国科学技术名词审定委员会公布)：(1)失效;(2)故障。《电子学名词》(全国自然科学名词审定委员会公布);(1)失效;(2)故障。国家标准《GB 3187-82可靠性基本名词及定义》中有术语“失效(故障)failure”。意味着对应于failure的术语既可以是“失效”,也可以是“故障”。但在GB/T 3187-94中此条目改为“失效failure”,意味着对应于failure只是“失效”,不再又称“故障”。2.fault上述两本词典上都是“故障”。《电工名词》：故障。《电子学名词》中有复合词“故障树分析fault tree analysis”。对应于“故障”的是fault。GB/T 3187-94：故障。3.MTBF(mean time between failures)《科标》：平均无故障工作时间。《电标》：(1)平均无故障工作时间。(2)平均无故障时间。(3)平均失效间隔时间。(4)平均故障间隔时间。(5)mean operating time between failures 平均失效间工作时间;平均故障间工作时间。《电工名词》：平均无故障工作时间。《电子学名词》：平均无故障工作时间,又称“平均故障间隔时间”。GB 3187-82：平均寿命(平均无故障时间)。GB/T 3187-94：平均失效间隔时间MTBF,mean time between failures;平均失效间工作时间MTBF,mean operating time between failures.4.MTTF(mean time to failure)《电标》：平均失效前时间。《电工名词》：失效前平均[工作]时间,又称“平均寿命”mean life。《电子学名词》：失效前平均时间,又称“平均无故障时间”。GB 3187/T-94：平均失效前时间。归纳起来,可以看出,目前对“失效”、“故障”、“failure”、“fault”的使用情况为：failure：有对应于“失效”,也有对应于“故障”。fault：只对应于“故障”。二、词典上的释义中文“失效”和“故障”的含义：《现代汉语词典》(1992,1996年版)：失效 失去效力。例如药品失效。故障 (机械、仪器等)发生的不能顺利运转的情况; 毛病。例如发生故障,排除故障。从以上释义看,两者不同点为“故障”是可以消除的,消除后产品可以恢复正常工作,因而是暂时性的;“失效”则是不可恢复正常使用的,因而是永久性的。下面再看这两个词分别对应的英文名：《英汉技术词典》(国防工业出版社,1978年第一版),与可靠性有关的释义：failure：失败、失效、失灵、故障、事故、停车、停机、中断、损坏、毁坏。fault：缺陷、毛病、故障、损坏、失效。上述释义说明：(1)两者都是既可对应于“失效”,也可对应于“故障”;(2)failure既可表示如“失效”、“毁坏”等不可恢复的永久性情况 ,也可有如“失灵”、“停机”、“中断”等暂时性情况 。fault同样也既有“损坏”之永久性情况之意,也有“缺陷”、“毛病”类不一定是永久性情况之意。再查原文词典相关解释：《Webster's New World Dictionary,Third College Edition》：failure：the act,state,or fact of failing;specif;a losing of power or strength;a breakdown in operation or function;not succeeding in doing or becoming.这里的3个关键词是：(1)losing,“失去”、“丧失”,既可意味是永久性的丧失,也可以是暂时失去。(2)breakdown：a failure to work or function properly：“失去正常工作或起作用”,既可以是永久性的“失效”,也可以是暂时失败。(3)not succeeding：“不成功”、“不能顺利进行”、“不能继续”。同样既可以是永久性的,也可以是暂时性的。fault：(1)failure to have or do what is required;(2)something that mars the appearance,character,structure,etc;(3)a defect or point of defect in a circuit,which prevents the current from following the intender course.这3种情况中,第1种是指设备的工作情况。第2和3种都是指设备(电路)本身存在的问题,这些问题是导致发生第一种情况的原因。如果这些问题能消除,则第一种不能正常工作的情况也就不再发生,因而是暂时性的。反之,如果这些问题不能排除,它就不再能正常工作,因而就是永久性的。《Longman Active Study English-Chinese Dictionary》中的有关内容如下：failure：(1)lack of success;failing失败;(2)the non-performance or production of something expected or desired未完成;未如愿以偿。这两种情况都是指工作情况,也都既可以是最终结果,属永久性。也可以是一时的,在作了一些纠正措施后,又取得成功,因而属暂时性的。fault：a mistake or imperfection错误,缺点。例如：a small electrical fault in the motor马达中的一个小毛病。从所举例来看,多半是指暂时性的问题,因为只是小毛病,是不难修复的。但也不排除不可纠正或修复的可能,因而也有永久性的可能。综上所述,基本上可以认为failure和fault都既可以是永久性的,也可以是暂时性的。也即两者都可对应于“失效”和“故障”。三、根据“标准”定名对于“标准”术语、规范术语,应力求做到一词一义和一义一词。我国的可靠性术语源于国际标准。在定名时除国家标准外,主要还需看国际标准。但是定中文术语要仔细推敲原文的概念,选定合适的中文术语。国家标准《GB 3187-82可靠性基本名词术语及定义》中的相关内容：2.2.1 失效(故障)failure：产品丧失规定的功能。对可修复的产品通常也称“故障”。2.5.5 平均寿命(平均无故障时间)mean life(mean time between failures)：寿命(无故障时间)的平均值。2.5.6 平均寿命(平均无故障时间)的观测值observed mean life(observed mean time between failures)：a)对于不可修复的产品,当所有试验样品都观察到寿命终了的实际值时,是指它们的算术平均值;当不是所有试验样品都观测到寿命终了的截尾试验时是指受试样品的累积试验时间与失效数之比。b)对可修复的产品,是指一个或多个产品在它的使用寿命期内的某个观察期间累积工作时间与故障次数之比。《电工名词》中将“失效”的英文只列failure;而对应于“故障”的英文则除fault外,还并列了failure,主要是参考GB3187-82,同时考虑实际上在电工行业中的惯用情况。国际电工委员会标准IEC-60050-191(1990)新标准中的failure条目为(191-04-01)：failure：The termination of the ability of an item to perform a required function.Notes：1.After failure the item has a fault.2.“Failure”is an event,as distinguished from “fault”,which is a state.3.This concept as defined does not apply to items consisting of software only.GB/T 3187-94中的相应条目为：失效failure：产品终止完成规定功能这样的事件。对比新老标准,不论IEC标准还是国标,都有所变化。国标的变化有：(1)取消了并列术语“故障”;(2)定义的叙述有改变,将“丧失”改为“终止”,且加了“事件”以说明其性质,同时删掉了“对可修复产品通常也称‘故障’”。IEC标准的变化是加了3条注。这些变化都很重要。在国标,不再将“故障”作为可修复产品的术语,即不论是可修复产品还是不可修复产品,对应于failure的术语都是“失效”;同时,按照IEC新标准,明确“失效”是一个事件。在IEC新标准,通过“注”,明确了failure与fault的不同性质：failure是产品在执行功能中所发生的不良情况,称之为event(事件);而fault则是产品的state(状态),即产品中所存在的缺陷。同时说明在发生failure事件后,产品必有fault。(笔者认为,说法应是产品存在fault是发生failure的原因,只是在发生failure后才被发现。)从上述分析看,按新标准,《电工名词》中“故障”条目的英文并列failure,《电子学名词》中“故障”的英文用failure都是不合适的。“故障”的英文只应是fault。然而对应于failure的术语是否就是“失效”,却还值得推敲。根据《现代汉语词典》,“失效”是永久性的。现在就按照这样的理解来探讨。单凭failure的定义,还不足以确定中文的定名,还必须考虑使用此术语的复合词的定义才能真正弄清楚failure的性质和意思,主要的几个术语是：191-10-03 time between failures (failures之间的时间)：一个业经修复的产品的两次相继failures之间的持续时间。191-10-04 operating time between failures(failures之间的工作时间)：一个业经修复的产品的两次相继failures之间的工作时间的总持续时间。191-10-02 time to failure(failure前时间)：一个产品从它首次置于能工作状态的时刻起,直至failure的工作时间的总持续时间,或者从它恢复的时刻起直至下一次failure的工作时间的总持续时间。191-10-01 time to first failure(首次failure前时间)：一个产品从它首次置于能工作状态的时刻起,直至failure的工作时间的总持续时间。191-01-02 repaired item(业经修复的产品)： 在一次failure后事实上已修复的可修复产品。191-01-03 non-repaired item：(未经修复的产品)：在一次failure后未经修复的产品。注：未经修复的产品可以是可修复的,也可以是不可修复的。综观以上各条,可以作出如下几点理解：(1)有些产品是可以修复的。这种产品一经修复,故障就消除。因而在它工作中出现failure时,它并非永远丧失了执行所需功能的能力。这就意味着,对这种产品而言,failure并非永久性的。也因此,才有可能会发生不止一次的failure。术语“failures间的(工作)时间”只适用于经修复的这类产品。(2)对于不可修复的产品,在它工作中一旦发生failure,就一定是永久性的。因此,就只可能发生一次failure。所以对这类产品适用的是“failure前时间”。(3)“failure前时间”用于可修复的产品时,可以指第一次failure前的时间,也可以指从恢复时刻起至下一次failure时止的时间。(4)“首次failure前时间”只适用于可修复产品。上述对4条术语所适用的产品类型的理解是根据其定义分析得出的。而在美国国家标准ANSI/IEEE std 100-1984中则在术语后都用括号写明适用范围：“mean time between failures (repairable items) (reliability)”、“mean time to failure (non-repaired items)(reliability)”。根据以上定义,可以得出结论：failure并非一定是永久性的事件。对于不可修复的产品,failure必是永久性事件。而对于可修复的产品,则大多是非永久性事件。可以认为“failure”并非一定指永久性的“终止……能力”。按照这样的理解,如果《现代汉语词典》中以“药品失效”为例来解释“失效”的意思和性质,有失全面。实际上“失效”不一定具有永久性的含义,则可以将对应于failure的术语定为“失效”;如果“失效”确只具永久性的含义,则不应定名为“失效”,建议定为“失灵”。解决了基本词的定名,则其复合词的定名也就随之可定。对应于failure的术语或用“失效”或用“失灵”：MTBF原为mean time between failures的缩写词。IEC新标准中此术语有一注“在英文中,在此意义上的缩写词MTBF现反对使用”。MTBF现定为另一条目mean operating time between failures的缩写词。中文定名可按新国标的7.2.9条用“平均失效间工作时间”,或改定为“平均失灵间工作时间”。MTTF(mean time to failure)对应的新国标的是7.2.7条“平均失效前时间”。这虽然与原文术语完全对应,但IEC标准定义中明确这里的time实际是operating time。故中文术语应反映出此确切含义定名为“平均失效前工作时间”,或改定为“平均失灵前工作时间”。英文则可不改。MTTFF(mean time to first failure)对应的新国标的是7.2.6条“平均首次失效前时间”。和前条MTTF的情况相同,可(或者)略改国标的7.2.6条,定名为“平均首次失效前工作时间”;或者改定为“平均首次失灵前工作时间”。四、结论1.对应于fault的中文名定为“故障”。2.“失效”是否就意味着永久性情况,需先确定。请语言学界作出结论。3.“失效”若可以是永久性,也可以是暂时性的,则对应于failure的中文名可定为“失效”。4.“失效”若一定指永久性的情况,则对应于failure的中文名建议定为“失灵”。5.组合词中的基本词的定名一律按以上原则。* 褚善元教授是电工学名词审定委员会主任。     

失效与故障、平均失效间隔时间与失效前时间的关系与区别浅谈

《科技术语研究》2001年第3期发表了宋子寿先生的《失效与故障释义探讨》一文。笔者也拟对此问题作一些探讨。宋先生文章的主要依据是国际标准ISO-IEC 271(List of Basic Terms,Definitions and Related Mathematics for Reliability)及由此转化成的国家标准GB3187-82 《可靠性基本名词和术语》。1990年国际电工委员会IEC正式发布了国际电工词汇第191章 [IEC 50(IEV 191)]《可信性和服务质量》。在该章中关于failure和fault的定义是：failure The termination of the ability of an item to perform a required function.N.otes：1.After failure the item has a fault.2.“Failure”is an event as distinguished from “fault”,which is a state.3.This concept as defined does not apply to items consisting of software only.fault The state of an item characterized by inability to perform a required functions excluding the inability during preventive maintenance or other planned actions,or due to lack of external resources.Notes：A fault is often the result of a failure of the item itself,but may exist without prior failure.此国际标准[IEC 50(IEV 191)]已经等效采用为国家标准GB/T 3187-94《可靠性维修性术语》,并替代原国家标准GB 3187-82。虽然国家军用标准GJB 451-90《可靠性维修性术语》和上述新国家标准在有关术语上有所不同,但笔者认为有关术语还是统一在等效采用国际标准的国家标准为宜。1.“失效”与“故障”失效与故障,对应的英语failure与fault是有联系的。都是对产品是否具有规定功能的描述。失效：产品终止完成规定功能能力的事件。故障：产品不能执行规定功能的状态。区别在于失效叙述的是事件,故障描述的是状态。可以这样认为,失效了必然有故障。有故障不一定就已经失效。有时在失效前已产生了一定的故障。工程中有带病运行的情况,这时故障已经出现且在不断发展中,但尚未失效。在可靠性工程中,将失效对应英文failure,故障对应fault是比较好的。2.“平均失效间隔时间”MTBF,与“平均失效前时间”MTTF“平均失效间隔时间”用于修理的产品(失效后实际上加以修理的可修理产品)。它主要用以表述该产品失效的频度。有两层涵义：一是对某一个可修理产品而言,在报废之前,历经n次修复,这n次修复之间的平均间隔时间即平均失效间隔时间。二是对一批某修理的产品(m个)而言,即使是第一次失效前的时间也各不相同,也有一个平均失效间隔时间。因此对一批修理的产品而言,平均失效间隔时间是批内各产品和同一产品不同次修复之间间隔时间的平均。“平均失效前时间”用于不修理的产品(失效后不修理的产品,它可能是可修理的或是不可修理的)。它用以表述使用寿命。对这类产品不存在修理。它只表示一批产品的平均使用寿命,它既表示产品的可靠性,同时也表示了产品的耐久性。* 雷慰宗教授是机械工程名词审定委员会委员。     

关于fault与failure,MTBF与MTTF的译名

本文阐述了fault与failure，以及MTBF与MTTF的确切含义。建议分别译为故障、失效，平均失效间隔时间和失效前平均时间。     

关于fault与failure,MTBF与MTTF的译名

本文阐述了fault与failure,以及MTBF与MTTF的确切含义.建议分别译为故障、失效,平均失效间隔时间和失效前平均时间.     

失效与故障释义探讨

本文从国家标准(GB 3187-82)可靠性基本名词术语及定义中,将国际标准的mean time between failures(MTBF)(for repaired items)定义为平均无故障工作时间着眼,探讨failure和fault以及与之分别对应的失效和故障的释义,并根据东西方文化科学技术的差异,在交流中所产生的碰撞和融合,从而找出科学普及工作者在科教兴国战略中的地位和机遇.     

失效与故障释义探讨

本从国家标准（GB 3187-82）可靠性基本名词术语及定义中，将国际标准的mean time between failures(MTBF)(for repaired items）定义为平均无故障工作时间着眼，探讨failure和fault以及与之分别对应的失效和故障的释义。并根据东西方化科学技术的差异，在交流中所产生的碰撞和融合，从而找出科学普及工作在科教兴国战略中的地位和机遇。     

漫谈失效与故障

一、当前状态失效与故障分别对应英文ｆａｉｌｕｒｅ与ｆａｕｌｔ,他们的概念不同 ,但使用上常易混淆。航空名词审定工作中曾议论过此问题 ,但限于时间未能深入讨论。《科技术语研究》对此展开讨论 ,这是一个很好的机会。作为响应 ,我仅以个人在工作中的接触对此发表一些看法。我觉得使用中的混乱源于不同使用场合在观察问题的观点不同 ,包括不同行业部门的出发点、时效和偶发性观点 ,定性和一般表述的差异等。根本问题还是缺乏覆盖面广泛的 ,公认的统一定义。必须首先建立科学的权威性定义。目前虽然对产品失效已有明确定义 ,但对系统的失…     

关于failure和fault定义的研讨

一、问题的由来可靠性系统工程是研究产品全寿命过程中与故障作斗争的工程技术。研究可靠性就必然使人想到英文中的两个词“ｆａｉｌｕｒｅ”和“ｆａｕｌｔ”。讨论它们的定义会很有意义。我国 1 990年颁布的国军标ＧＪＢ451“可靠性维修性术语”对ｆａｉｌｕｒｅ和ｆａｕｌｔ是这样描述的 :故障 (ｆａｉｌｕｒｅ ,ｆａｕｌｔ)———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。对某些产品 ,如电子元器件、弹药等称失效。在此定义中ｆａｉｌｕｒｅ和ｆａｕｌｔ是同一概念 ,统称为“故障”。 1 994年制定的国标ＧＢ/Ｔ3 1 87…     

failure和fault的定名问题

产品的可靠性已愈来愈受到各界的重视。可靠性方面有两个基本而重要的术语“失效”和“故障”。由这两个基本词组成了一系列复合词 ,其中ＭＴＢＦ和ＭＴＴＦ这两个术语 ,是考核电工电子产品可靠性的重要指标 ,然而目前对应的中文术语却很不统一。本文从现状出发 ,对它们的概念 ,以及国际标准术语及其定义作些分析 ,最后对中文定名提出一些看法一、现状目前对应于上述 4个词的中文名相当不统一 ,现列举于下 :1 ｆａｉｌｕｒｅ·《英汉科技标准术语词典》(中国标准出版社编辑出版。以下简称《科标》) :(1)失效 ;(2 )故障。·《电工、电子和信…     

10kV配网馈线自动化技术研究

本文通过重点分析自动化设备的基本构成、功能配置、功能应用的配合及故障检测隔离及非故障段复电工作原理，阐明只要合理布置开关利用一次设备本身的功能，就可以实现在发生某一分段或分支线上的永久或瞬时故障只会造成本分段或支线停电，不会引起整条馈线停电，同时可以自动隔离故障区间，短时间内自动恢复非故障区间的供电，达到减少无故障线路的连带性的事故停电、缩小故障停电范围、缩短用户停电时间，从而提高用户的供电可靠性。     

神秘的巡航导弹

以美国为首的北约对南联盟的空中打击,除使用了各种作战飞机外,还使用了“战斧”式舰对地巡航导弹。我们经常听到美国和北约国家宣传巡航导弹能精确命中目标,但他们闭口不谈被南联盟防空部队打下多枚巡航导弹的事实。那么为什么巡航导弹能够精确地命中目标,而有时又能被防空火力击落呢？巡航导弹是一种依靠喷气发动机的推力和弹翼的气动升力,主要以巡航状态在大气层内飞行的导弹,亦称飞航式导弹。他可以从地面、水面、水下和空中发射,攻击固定或活动目标。巡航导弹的航迹可分为三段：起飞爬升段、巡航段和俯冲段(图一)。首先由发射装置点燃火箭助推器,导弹开始起飞爬升,约十几秒后,火箭助推器燃料耗尽并与弹体分离,启动主发动机,开始控制导弹的飞行姿态和高度。当爬升到一定高度时,便转入巡航阶段。在巡航阶段,主动发动机的推力与阻力相平衡,弹翼的升力与重力相平衡,导弹以近于恒速和等高的状态继续飞行。这是巡航导弹的主要飞行状态,巡航导弹因此而得名。当接近目标区域时,由制导系统控制导弹,俯冲攻击目标。巡航导弹所以能够精确命中目标,简单地说是因为它采用了高精度的惯性——地形匹配复合制导系统。惯性制导的优点是不依赖外界设备和信息,完全独立自主地工作,能实现全球制导。但是,他的弱点是制导误差随工作时间增加而加大。为了克服惯性制导的缺点,提高制导精度,人们常常将惯性制导与地形匹配自主制导系统结合在一起使用,构成导弹的复合制导系统。所谓地形匹配制导,是利用弹上的测高仪表测得的地形海拔高度与预先存储的基准数字地图相匹配,导引导弹飞行的导弹自主制导系统,亦称导弹地形等高线匹配制导系统。该地形匹配制导系统能够修正惯性制导系统的积累误差,形成制导指令,传给控制系统,使导弹按预定航线飞行。经过地形匹配制导修正的惯性制导系统,其导航位置误差可大大减少。巡航导弹虽然能精确命中目标,但也有致命弱点,那就是它的飞行速度相对来说较低(如美国代号为BGM-109A巡航导弹,最大巡航速度为0.72倍声速)。因此在空中的飞行时间较长,不易突防,所以美国“战斧”式巡航导弹在南联盟防空火力较强的地区常常被击毁。另外,巡航导弹携带的发动机、燃料和制导设备等负载,限制了弹头的尺寸和装药量,所以攻击钢筋混凝土等坚固目标效果不太好。另据报道,每枚巡航导弹耗资75～120万美元,比常规炸弹昂贵得多。(转载自《惯性世界》1999年2期)图一 巡航导弹飞行示意图图二 巡航导弹结构示意     

热水器分清真假“电脑型”

电脑型热水器,是指具有夜电功能、定时开(关)机功能、故障自检功能,以及大屏幕时间、水温显示功能的热水器。电脑型热水器主要有三大好处:第一是安全。电脑型热水器一般都有故障自检功能,出现故障可自动切断电源并报警;第二是节能。电脑型热水器一般都具备定时开关机功能,有针对“峰谷电价”设计的夜电功能,可以专用低价电,节约电费;第三是使用方便。大屏幕可以同时显示时间、水温、工作状态,使用户对热水 器的状态一目了然。不过,市场上也有一些“电脑型”热水器,只是加装线控板,采用数码显示代替大屏幕LED显示,以简单的…     

如何延长硬盘的使用寿命

目前微机系统的故障几乎30%是由于硬盘损坏引起的,其中有相当一部分是使用者未根据硬盘特点采取切实可行的维护措施所致.因此硬盘在使用中必须加以正确维护,否则会出现故障或缩短使用寿命,甚至殃及所存储的信息,给工作带来不可挽回的损失.硬盘使用中应注意以下问题:     

关于《电工名词》审定工作的若干问题

电工名词审定工作是从1991年5月开始的。首先由起草组提出,经主任委员、副主任委员、秘书和起草组成员多次讨论修改后,形成征求意见稿,发顾问委员、委员、各专业标准化委员会、有关专业研究所和有关专家征求意见。然后再由主任委员、副主任委员、秘书和起草组成员反复研究讨论。对少数争议较多的名词,又专门与有关专业标准化委员会或标准归口研究所协商、协调或征询有关专家意见,然后确定。如此几易其稿,于1993年6月提出第二稿,分发征求意见后,于8月下旬召开全体委员会讨论审议,会后再根据讨论意见做了修改,于1993年年底提出第三稿,上报全国科学技术名词审定委员会(以下简称全国名词委)。此后,又由全国名词委多次进行与电子、物理、数学、电力等学科之间的查重和协调,由外国科学家译名协调委员会审定了名词中的外国科学家译名。如今已由全国科学技术名词审定委员会批准发布。为帮助读者了解审定的电工名词,本文谨就若干问题作一说明。一、重点审议的词1.介电常数(dielectric constant)“介电常数”是历来普遍惯用的名词。在国家标准GB2900.1-82《电工名词术语基本名词术语》中还列有“电容率(permittivity)”同义词“介电常数(dielectric constant)”。与此有关的有两个名词：“电常数(electric constant)”,也称“真空的绝对电容率”;“相对电容率(relative permittivity)”,同义词“相对介电常数”。在新版国家标准GB2900.1-92中,情况略有变化,列出的三个名词是：“电常数(electric constant)”,同义词“真空绝对电容率、真空介电常数(absolute permittivity of vacuum)”;“[绝对]电容率([absolute] permittivity)”;“相对电容率(relative permittivity)”。这里不列基本词“介电常数”,而组合词则列了中文词“真空介电常数”取代旧版中的“相对介电常数”。对照IEC(国际电工委员会)标准术语,新版中的术语和定义完全和IEC的相符,唯一的差别就在于IEC术语中不出现相应于“介电常数”的dielectric constant。可见,dielectric constant这一术语已未列入国际标准术语之中。为使我国术语与国际上一致,这次决定不再列“介电常数”。2.有关coercivity的定名有三个相关的英文术语：coercive force,coercive field strength 和 coercivity。其中文术语是什么,三者的相互关系又是如何,在我国电工界一直存在着混乱和不一致,常常引起争论。对第一个,中文定为“矫顽力”;第二个,中文定为“矫顽磁场强度”,这两个定名都基本统一。但这两者是同义词还是两个相关的,但又彼此独立的词,则存在着不同看法。至于第三个,则对定名也存在着分歧,有的把它也称为“矫顽力”,成了coercive force的同义词,有的则把它称为“内禀矫顽力”。在这样的背景情况下,在审定中对这三个名词的定名和相互关系,经过反复研究分析,请教了电工基础方面的教授,也请教了磁性材料方面的专家,同时又查阅了国家标准、IEC标准以及美国标准。研究分析的最后结果,可综述如下：相应于coercive force,定名为“矫顽力”;相应于coercive field strength,定名为“矫顽磁场”,两者是同义词。这和国家标准一致,其定义为“在一个铁磁体已经被磁化后,要使它的磁通密度降为零所必须加的磁场强度”。在IEC标准中,无coercive force这一术语,而只有coercive field strength。在ANSI/IEEE标准中,则反过来,只有coercive force,而无coercive field strength。两者的定义虽然词句不同,但概念是一样的,和我国国家标准中定义的意思也相同。相应于coercivity的定名情况较为复杂。在国家标准中没有这一基本词,而只有一个组合词“循环矫顽力(cyclic coercivity)”。IEC标准和ANSI/IEEE标准中则都列有coercivity这一术语,其定义词句虽不同,但意思却相同,都是指用磁性材料脱离饱和状态时的矫顽磁场强度(矫顽力)来度量的材料性质。对此概念,专家教授也都是一致的。我们在审定中认为,既然是性质,就不应以其在某一状态下度量的量来命名。因此,最后决定定名为“矫顽性”。3.指产品优劣概念时名词quality的定名用“质量”来表示产品的优劣,是普遍的习惯。但质量一词有一个重大缺点：有时会分不清究竟是指产品优劣的quality,还是力学中物质的量mass。而且对应于quality factor的组合词,术语却是“品质因数”,形成基本词和组合词不一致。此外,香港和台湾表示产品优劣的名词都是“品质”,虽然港台也已知道和祖国大陆的用词差异,但有时仍不免引起误解。质量一词的国家标准中已将“品质”列为“质量”的同义词,虽然已进了一步,但仍未彻底解决矛盾。我们在这次审定中,从解决quality与mass的混淆问题,解决基本词和组合词的不一致,并与港台统一,以有利于祖国统一大业出发,认为必须改变此词的定名。最初我们想把“质量”作为曾用名。后来考虑到废止“质量”一词在实践上很难一下子做到,因而最后把“质量”列作非推荐性的“又称”。期待经若干年后,以“品质”取代“质量”已为大多数人习惯之时,再废止“质量”这一名称。二、重点更改命名的词1.“均方根”改为“方均根”“均方根”(root-mean-square)的意思是将几个值加以平方,然后将平方值相加,最后再将平方值之和开方。计算顺序是“平方→相加→平均→开方”,因此,“均方根”一词表达不妥,应改为“方均根”。2.“超瞬态”改为“初始瞬态”电机专业中相应于subtransient的术语,历来用“超瞬态”,如“超瞬态时间常数”、“超瞬态电抗”等等,意指整个瞬息变化状态中的初始阶段的参数。用“超”字不足以表达此意,因此改为“初始瞬态”。三、目前使用混乱,应予规范的词有些名词目前使用混乱,其中有的是概念上的混乱,有的只是习惯上的不同。不论属何种情况,都需加以规范统一。以下是常见的一些。1.“因数”和“系数”因数(factor),指无量纲的。系数(coefficient),指有量纲的。2.“电导率”与“导电率”;“磁导率”与“导磁率”这两对名词,目前都有使用。为规范起见,现规定只用“电导率”和“磁导率”。3.“相位差”和“相位移”相位差(phase difference),指一个正弦量相对于相同周期的另一个正弦量之间相位的差。相位移(phase displacement),指变压器两个绕组的各相应端子与中性点之间电压矢量的角度差。4.“表观”和“视在”相应于英文apparent的词,有的用“表观”,有的用“视在”。现在为了规范统一,定为“表观”。“视在”则用于相应于virtual,只指虚拟的,如“视在原点”(virtual origin)。5.“热稳定”、“热平衡”、“热稳定性”这三个名词的用法目前相当混乱,有的把它们作为三个都有不同意义的独立词,有的则把这三个或其中的两个作为同义词。现规定如下：“热稳定”(thermal equilibrium,thermal stability)指物体的温度不再上升而达到一稳定值时的状态。“热稳定性”(thermal stability),指物体在某一温度下性能不变的特性。6.“中[性]线”和“中间线”“中[性]线”指电位为中性的线(neutral line)。在不致被误解的情况下,“性”字常可省略。“中间线”,指电位为某一中间值的线(mid-line),“间”字不能省略。7.“同步”和“整步”“同步”(synchronism),指一个或多个器件的两个或多个周期量具有相同的频率的状态。“整步”(synchronizing),指将非同步状态转至同步状态。四、中英文的对应1.原则 这次定名是根据概念定中文名,并选对应的英文名。选定英文名的原则是凡IEC标准中已有的用IEC;IEC标准中没有,而ANSI/IEEE标准中有的,用ANSI/IEEE的;IEC和ANSI/IEEE标准中都没有,而国家标准中有的,除国标内英文名确不合适者外,一般按国家标准;国际和国家标准中都没有的,则按行业习惯或参考其他有关资料确定。因而,中英文的对应词并非字面上的互译。最突出的例子是“全自动洗衣机”,其对应的英文词是IEC的标准术语“single container washing and extracting machine”。2.英文的单、复数 除名词本身是指不止1个者外,英文名词原则上都用单数。但在“电气照明”专业中的信号灯方面,却有不少名词的英文用复数。这些都是IEC的标准术语。分析起来,似乎必须由多个信号灯来显示的信号用复数lights,否则用单数light。但又似乎也不尽然。只好决定完全按IEC。3.英文词一词多义 这次审定的中文名词,贯彻了一词一义的原则。但对应的英文词则不同。鉴于英文词基本上采用国际国内的标准术语,而这些术语本身不少是一词多义的,因而就存在着1个以上中文名词对应于同一个英文词,而一个中文词对应的英文词也可能不止1个。4.外国科学家译名的改动 根据全国名词委的规定,带有科学家名的名词中,外国科学家的译名统一由全国名词委的外国科学家译名协调委员会审定。审定的原则是除科学家的社会知名度很高的译名按约定俗成外,其余都按外国人姓名翻译规范审定。电工名词中的科学家译名除电工基础和计量单位中的以外,审定的各专业名词中的外国科学家译名几乎都作了更改。五、审定中未能解决的遗留问题这次审定的名词中,有一些本应统一的名词因历史原因而未能统一。这些遗留问题期待于今后创造条件解决。主要有如下几方面。1.仪表称“表”、“仪”,还是“计”对此问题历来无统一原则,因而称法混乱。这次仍只能约定俗成不加改变。2.“失效”和“故障”就单词而言,“失效”对应于英文failure。在可靠性标准中,其定义是“产品执行其功能的能力的终结”。“故障”,对应于英文fault,定义是“产品的特性处于不能执行其所需功能的偶然事故状态”。但在组合词中,也许是由于历史的原因,有一些以failure组成的英文词在中文名中都被定为“故障”的组合词。此问题在电工以外的其他专业中也存在,同时又与各国家标准不统一有关,需有关各方共同努力才能解决。这次只能按约定俗成,在“故障”的对应英文词中将failure与fault并列。3.低压开关和高压开关专业的若干名词由于历史的原因,对同一个概念在低压开关和高压开关行业中用了不同的名词。这些名词在科学性上有些欠缺,但这次审定中虽然经多次协调和反复讨论,却仍未能找到各方都能接受的科学性较好的统一的名词,因而只能用“又称”方式将两个行业中的惯用名词并列。主要有如下4对：使开关的触头从接触状态转到分开状态,英文是opening,低压开关行业中称“断开”,而高压开关行业中则称“分闸”。考虑到“分闸”中的“闸”不科学,因为在高压开关设备中没有称为“闸”的部件,因而决定将“分闸”中的“闸”删除,定为“断开”、又称“分”。与此相反的动作,使开关的触头从分开状态转到接触状态,英文为closing,低压开关行业中称“闭合”,高压开关行业中称“合闸”。与上述情况相同,定为“闭合”,又称“合”。电路中有电流时,通过将开关设备的触头分开而使电流中断,英文为breaking,两个行业分别称为“分断”和“开断”。这次予以并列。通过将开关设备的触头从分开状态转到接触状态而使电路内流通电流,英文称making,两个行业分别称为“接通”和“关合”。这次予以并列。     

电脑硬盘优化调整秘诀八条

硬盘是经常使用的部件,只要电脑一启动,就会对硬盘进行读写操作,因此硬盘的优化是很重要的。下面是硬盘优化的八条秘诀,如果你能付诸实施,就能把硬盘调理到最佳状态,从而大幅提升系统性能。一、打开DMA传输模式 DMA是快速的传输模式,开启后能增加硬盘或光     

基于负荷动态监测技术的配网故障智能定位系统研究

基于负荷动态监测技术的配网故障智能定位系统突破传统模拟式故障指示器的技术,实现数字化监测,采用量化的短路故障检测模型方法,监测线路各点的负荷电流、短路故障电流和线路对地绝缘,大大提高短路和接地故障检测的准确性。系统监测前端、监测子站和后台系统采用最新的自组无线网络,安装或拆卸不需停电,在线路上的任意点均可安装,有柱上开关配合的安装点可实现“三遥”功能,后台系统融合故障模型分析方法和监测数据库系统,实时在线监测线路故障及负荷、电压等相关数据,快速得出被测线路故障地点和类型,结合短信息平台,可在第一时间直接通知一线维护人员,为提高供电可靠性提供了科学的技术手段。     

海洋环境混凝土结构配筋腐蚀的预埋式无损监测系统研究

1项目背景 钢筋腐蚀是影响混凝土结构物耐久性的首位因素，在一定条件下，腐蚀也是导致结构失效的主因。因此，混凝土结构常以钢筋腐蚀发生或出现顺筋开裂作为耐久性极限状态的标志，钢筋与混凝土之间的粘着力的退化意味着混凝土结构计算简图的改变和计算基本假定的偏离，腐蚀膨胀引起的混凝土开裂、分层和保护层剥落通常还会影响使用功能。随着经济的持续发展，我国沿海地区正以前所未有的巨大投资进行着历史上规模最大的基础设施建设。如何确保这些工程达到设计工作寿命，是摆在我们面前的难题。     

实战Windows XP系统还原

维护电脑,最简单的方法就是使用克隆软件给系统作个备份。说到备份,我们就会想到Ghost等备份软件。其实,早在Windows Me时代Windows就引入了这个技术,叫系统还原。它可以撤消掉我们对电脑有害的操作从而返回到一个正常的状态下,而且不会丢失我们最近的工作。到了Windows XP,系统还原功能得到了进一步的加强。如果你误删了文件或电脑出现了各种故障的话,系统还原就会帮上你不少的忙。