Свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта характеризуется долговечностью. Показателями долговечности могут быть ресурс или срок службы. Под ресурсом понимают наработку изделия до предельного состояния, оговоренного технической документацией. Различают ресурс изделия или системы до первого ремонта, межремонтный, назначенный и др. В отличие от ресурса срок службы определяется календарной продолжительностью эксплуатации изделия до возникновения предельного состояния, оговоренного в технической документации, или До списания. Срок службы может быть установлен до первого, например, капитального (среднего) ремонта, между капитальными ремонтами и др.

Предельное состояние изделия определяется невозможностью его’ дальнейшей эксплуатации вследствие снижения эффективности или безопасности. При эксплуатации изделии возникают события, приводящие к нарушению их работоспособности. Их называют отказами. В отличие от отказов под неисправностью понимают состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований технической документации. Отдельные неисправности или их сочетания могут вызвать отказы. Встречаются также неисправности, не приводящие к отказам изделий.

Ремонтопригодность — свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания или ремонта.

Основными направлениями науки о надежности машин являются:
1. Установление количественных характеристик и методов оценки и расчета надежности.
2. Исследование физической природы отказов.
3. Исследование методов обеспечения надежности в процессе проектирования, изготовления, испытания и эксплуатации изделий.

Первое направление базируется на теории вероятностей, математической статистике, теории массового обслуживания и элементах теории информации. Применяется также математическая логика, методы оптимизации и др. Разрабатываются математические методы расчета надежности сложных систем, резервирования, контроля качества изделий и др. Это направление предусматривает изучение статистических, вероятностных закономерностей появления отказов и неисправностей множества однотипных деталей или изделий, причем отказы и неисправности часто рассматриваются как отвлеченные, случайные события без учета влияния физи-ко-химических свойств изделий и их деталей, эксплуатационных режимов, внешних воздействий и других факторов. Влияние всех этих факторов при установлении количественных характеристик надежности учитывается суммарно.

Второе направление основано на изучении физико-химических свойств материалов деталей и изменении этих свойств при эксплуатации изделия, на учете всех конструктивных и технологических параметров, изучении физической природы отказов. Это направление предусматривает изучение усталости, ползучести, трения изнашивания й старения материалов с подробным исследованием физико-химической сущности процессов; изучения коррозии; явлений, вызывающих внезапные отказы. Целесообразность учета тех или иных свойств материалов, а также использования различных методов физического или химического анализов зависит от вида применяемого материала, изделия или устройства.

Третье направление предусматривает обеспечение надежности машин на этапе их проектирования, изготовления, испытания и эксплуатации. При этом исследуются и анализируются типичные для данного элемента или изделия процессы, режимы работы и нагрузки, производится расчет предельных состояний, сроков службы и показателей надежности элементов, систем или изделий, изучаются методы и объемы испытаний, обработки опытных данных, разрабатываются способы ускоренных испытаний. Весьма важное значение придается стандартизации, унификации и агрегатированию узлов и изделий, а также экономическому обоснованию вариантов проектируемого изделия. Исследуются технологические методы и режимы обработки материалов, анализируются статистические методы контроля качества машин. Совершенствуются системы технического обслуживания и ремонта изделий, способы их восстановления, а также сбора и обработки информации о надежности машин в процессе эксплуатации.

Академик АН УССР Б. В. Гнеденко указывает, что для теории и практики надежности почвой, за которой необходимо ухаживать с особым старанием и которая питает все направления, связанные с повышением надежности изделий, являются те физико-химические процессы, которые происходят в изделиях во время их работы, транспортировки, хранения и восстановления; что без изучения физико-химических процессов не может быть ни обоснованной теории надежности, ни уверенной работы по ее обеспечению при изготовлении изделий.

Наиболее правильной тенденцией дальнейшего развития теории и практики повышения надежности машин следует считать оптимальное сочетание статистических, вероятностных методов изучения отказов и неисправностей с глубоким исследованием физической или физико-химической сущности процессов и явлений, происходящих в элементах, системах и изделиях.

Весьма важно изучить физико-химические процессы, их кинетику, так как сущность проблемы надежности заключается именно в изменении свойств материалов, элементов и изделий во времени при определенных условиях эксплуатации. При изучении изменений физических свойств материалов, характеристик элементов и внешних факторов также можно использовать вероятностные, статистические методы, так как эти характеристики являются случайными функциями времени или случайными величинами.

Необходимость учета всех этих факторов в полной мере относится к тормозным устройствам, в которых изучение физики явлений особенно важно из-за действия больших нагрузок, температур, скоростей и других специфических эксплуатационных особенностей.