Обеспечение надежности машин и их элементов в эксплуатации связано с совершенствованием системы технического обслуживания и ремонта. При этом всегда имеется резерв снижения затрат на обслуживание и ремонт при обоснованном установлении предельных отклонений и значений параметров элементов машин. Анализ научных работ в данной области показал, что для обоснования предельных состояний используются самые различные критерии, которые далеко не всегда дают определенность, но имеют значительное разнообразие. Для выбора соответствующего критерия следует учитывать эффективность эксплуатации машины, узла, агрегата, а также требования потребителя. Часто наблюдается вероятностный характер связи между предельным отклонением параметра элемента машины и его отказом, так как данное отклонение может быть случайной величиной.
Одной из наиболее важных открытых тем в современной науке и технике является проблема обеспечения требуемой надежности машин и оборудования, их узлов и деталей. Этому в значительной мере способствует совершенствование системы технического обслуживания и ремонта, применение которой обеспечивает предупредительную замену или восстановление тех деталей и сопряжений элементов, остаточный ресурс которых меньше межремонтной или межконтрольной наработки машины или ее составной части.
Во всех случаях, когда элемент обладает прогнозируемым параметром и существуют технические средства по его контролю, имеется определенный резерв снижения затрат на обслуживание и ремонт. Реализуется этот резерв путем установления предельных и допускаемых значений параметров, таких как износ деталей, зазор в сопряжениях, производительность, точность и др.
Требования к машине и ее элементам с точки зрения обеспечения комплексных технических характеристик, точности функционирования, эффективности работы, безопасности эксплуатации, влияния на окружающую среду и другие даются, как правило, в технических условиях. При достижении предельного состояния дальнейшая эксплуатация машины или агрегата должна быть прекращена в связи с возникновением потребности в ремонте или техническом обслуживании, так как ресурс отдельных элементов (деталей, сопряжений и пр.) считается исчерпанным.