PHM產(chǎn)業(yè)發(fā)展調(diào)研：PHM在工業(yè)領(lǐng)域市場(chǎng)前景廣闊

• 2022年9月16日 ChenZeFang來源：互聯(lián)網(wǎng) 943 59
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隨著技術(shù)逐步成熟，PHM應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，工業(yè)是PHM的另一重要應(yīng)用市場(chǎng)。PHM可以應(yīng)用在一旦發(fā)生故障對(duì)生產(chǎn)造成較大影響的設(shè)備中，這些設(shè)備通常是生產(chǎn)線上的關(guān)鍵裝備，PHM可以降低因設(shè)備故障而帶來的企業(yè)損失，并且可以與其他技術(shù)配合使用，以實(shí)現(xiàn)智能制造。目前，工業(yè)智

隨著技術(shù)逐步成熟，PHM應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，工業(yè)是PHM的另一重要應(yīng)用市場(chǎng)。PHM可以應(yīng)用在一旦發(fā)生故障對(duì)生產(chǎn)造成較大影響的設(shè)備中，這些設(shè)備通常是生產(chǎn)線上的關(guān)鍵裝備，PHM可以降低因設(shè)備故障而帶來的企業(yè)損失，并且可以與其他技術(shù)配合使用，以實(shí)現(xiàn)智能制造。目前，工業(yè)智能化發(fā)展已成趨勢(shì)，PHM滲透率有望不斷提升。

PHM，故障預(yù)測(cè)與健康管理，其利用專業(yè)故障診斷與維修知識(shí)，以及傳感器采集到的設(shè)備狀態(tài)信息，借助智能算法、推理模型來確定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障事先預(yù)測(cè)，并對(duì)對(duì)故障部位與性質(zhì)進(jìn)行確定，從而實(shí)現(xiàn)故障主動(dòng)預(yù)防、設(shè)備定期檢修與維護(hù)，最終達(dá)到設(shè)備綜合規(guī)劃管理目的。

PHM早期應(yīng)用主要集中于航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，例如GE的F404發(fā)動(dòng)機(jī)、PW的F117發(fā)動(dòng)機(jī)等等。讓它聲名顯赫的時(shí)期，是在F35聯(lián)合戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目的智能后勤信息系統(tǒng)ALIS，該系統(tǒng)囊括了飛機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、健康評(píng)估、故障預(yù)測(cè)、維修計(jì)劃、后勤保障等若干功能。在F35之前的PHM，只是測(cè)試、監(jiān)控，或者是健康管理，都不是真正意義的PHM。F35戰(zhàn)機(jī)是第一個(gè)真正有故障預(yù)測(cè)概念的，才能稱得上PHM。

PHM最早可以源自70年代， 早在1982年F-18大黃蜂機(jī)隊(duì)F404發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，用于大黃蜂戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的監(jiān)測(cè)。那時(shí)候，似乎沒有故障預(yù)測(cè)功能，也沒有著重于大數(shù)據(jù)分析，或是沒有凸顯出大數(shù)據(jù)分析能力。這其實(shí)不屬于真正的飛機(jī)PHM。當(dāng)時(shí)只有剩余壽命評(píng)估、操作極限監(jiān)控、傳感器失效檢測(cè)、熄火檢測(cè)、著陸推力評(píng)估、飛行員啟動(dòng)記錄等，缺失了故障預(yù)測(cè)功能。

早期資料上的PHM都很少涉及故障預(yù)測(cè)，盡管F22已經(jīng)有了類似的設(shè)備與系統(tǒng)，但是F22的PHM應(yīng)該還屬于狀態(tài)監(jiān)測(cè)范圍。F22在飛行時(shí)傳輸部分?jǐn)?shù)據(jù)，落地后采集全部數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^維修輔助計(jì)算機(jī)插入接口，發(fā)送激勵(lì)信號(hào)采集重點(diǎn)部件測(cè)試數(shù)據(jù)，在當(dāng)時(shí)已經(jīng)很先進(jìn)了。但是似乎還處于基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的健康管理水平，不能稱之為預(yù)測(cè)健康管理(PHM)。

顯示，PHM可以廣泛應(yīng)用在石油、化工、煤炭、冶金、造紙、醫(yī)藥、電力、建筑、環(huán)保、船舶、航空航天、國(guó)防軍工等眾多領(lǐng)域。2016年以來，我國(guó)PHM市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，2021年達(dá)到460億元左右;2016-2021年，我國(guó)PHM市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率為9.98%。我國(guó)代表性PHM廠商主要是東華測(cè)試、容知日新等。

與歐美相比，我國(guó)PHM研究起步較晚，技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)積累較為薄弱，早期應(yīng)用領(lǐng)域同樣集中在航空航天、軍工國(guó)防方面。近年來，我國(guó)工業(yè)智能化水平不斷提高，市場(chǎng)對(duì)故障預(yù)測(cè)、設(shè)備檢測(cè)與維修相關(guān)自動(dòng)化軟件需求快速上升，PHM在工業(yè)領(lǐng)域需求規(guī)模不斷擴(kuò)大。而國(guó)內(nèi)PHM廠商在工業(yè)用PHM領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力較弱，SKF、Bently等國(guó)外企業(yè)占據(jù)主要份額。

業(yè)界人士表示，為推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，我國(guó)政府對(duì)智能制造相關(guān)技術(shù)關(guān)注度不斷提高，相關(guān)鼓勵(lì)支持政策陸續(xù)推出。2021年12月，工信部等八部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，提出聚力研發(fā)工業(yè)軟件產(chǎn)品，在生產(chǎn)制造類軟件中，故障預(yù)測(cè)與健康管理軟件(PHM)被包含在內(nèi)。這有望推動(dòng)我國(guó)PHM核心技術(shù)不斷進(jìn)步，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)。

PHM最先是為了降低航空航天、軍工國(guó)防裝備的故障概率而開發(fā)問世。20世紀(jì)70年代初，隨著科技不斷進(jìn)步，航空器、武器裝備的功能集成度不斷提高，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，故障概率提升，傳統(tǒng)的故障診斷與維修保障技術(shù)逐漸無法滿足需求，PHM因此問世。目前，PHM已經(jīng)成為航空航天、國(guó)防軍工領(lǐng)域提升裝備使用壽命、降低裝備維保成本的重要技術(shù)手段。

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