Надёжность, как свойство аппаратуры, проявляется в полной мере в процессе её эксплуатации. Для эксплуатации сложных систем характерна цикличность. Нормальный цикл эксплуатации системы длительного (многократного) использования состоит из подготовки к работе безотказной работы, простых и профилактических мероприятий.

На длительность нормального цикла оказывают существенное влияние условия эксплуатации и надежности. Чем менее надежна система, тем чаще проводятся профилактические мероприятия, а их длительность возрастает. Малонадёжная аппаратура также требует более длительной ее подготовки к работе. Все это приводит к увеличению длительности цикла эксплуатации, уменьшению числа циклов в течение всего срока службы аппаратуры, сокращению суммарного времени ее работы и увеличению эксплутационных расходов.

Время простоев в нормальном цикле эксплуатации характеризует эффективность использования аппаратуры и может существенно влиять на ее надежность. Если потеря надёжности в процессе работы системы компенсируется ее полезной работой, то в процессе простоя она теряется бесполезно. Потеря надёжности в течение времени простоя аппаратуры приводит к увеличению частоты и длительности профилактических мероприятий, а значит, вновь ведет к увеличению длительности цикла нормальной эксплуатации и к уменьшению числа циклов в течение всего срока службы аппаратуры.

Нормальный цикл работы может нарушаться случайным возникновением отказов. Возникновение отказа приводит к необходимости увеличения времени простоя аппаратуры, потребного для отыскания и устранения отказа, а, следовательно, опять же приводит к увеличению цикла эксплуатации.

Нормальный цикл деформируется в зависимости от условий эксплуатации. Чем тяжелее условия работы системы, тем чаще необходимо проводить профилактические мероприятия, увеличивать время подготовки, т.е. в конечном итоге увеличивать цикл нормальной эксплуатации.

Из сказанного вытекает, что длительность цикла нормальной эксплуатации и число циклов в течение всего периода эксплуатации могут достаточно полно характеризовать надежность системы. Однако указанные критерии не характеризуют отдельных временных составляющих цикла нормальной эксплуатации. Поэтому наиболее целесообразно анализировать надёжность системы в процессе ее работы и в процессе простоя, а затем уже на основании проведенного анализа устанавливать время на подготовку аппаратуры и профилактические мероприятия. Необходимо, чтобы число нормальных циклов в течение всего периода эксплуатации системы было максимальным, а время, потребное на подготовку и профилактические мероприятия, было минимальным.

Таким образом, для оценки надёжности необходимо иметь количественные характеристики для периода работы аппаратуры и для периода простоя. Характеризовать же зависимость между временными составляющими нормального цикла эксплуатации удобно с помощью коэффициентов, устанавливающих связь между временем работы и временем простоя.

Для аппаратуры разового использования нормальный цикл эксплуатации существенно отличается от рассмотренного. Он состоит из периода длительного хранения со строго регламентированными в процессе хранения сроками профилактических мероприятий и периода работы системы, причем время работы системы во много раз меньше времени хранения.

Однако в отношении количественных характеристик надежности здесь нет ничего принципиально отличного от количественных характеристик надежности систем длительного использования. В самом деле, количественные характеристики надежности в процессе хранения и в процессе работы, а также коэффициенты, устанавливающие соотношение между временными составляющими нормального цикла эксплуатации, по-прежнему полностью характеризуют весь цикл эксплуатации.

Отказы и временные составляющие цикла эксплуатации можно рассматривать как случайные процессы. Тогда количественные характеристики надежности будут иметь вероятный характер. При этом количественным характеристикам полезно давать статистическое и вероятностное толкование. Первое оказывается необходимым при определении количественных характеристик надежности из опыта, второе- при теоретическом анализе надежности.

Из рассмотрения нормальных циклов эксплуатации видно, что невозможно оценить надежность аппаратуры какой-либо одной количественной характеристикой и необходимо иметь семейство таких характеристик. Подобными характеристиками могут быть:

· вероятность безотказной работы;

· среднее время между отказами;

· интенсивность отказов;

· частота отказов;

· коэффициенты надежности.