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

• 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。PHM可以應(yīng)用在一旦發(fā)生故障對生產(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。PHM可以應(yīng)用在一旦發(fā)生故障對生產(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，以實現(xiàn)智能制造。目前，工業(yè)智能化發(fā)展已成趨勢，PHM滲透率有望不斷提升。

PHM，故障預(yù)測與健康管理，其利用專業(yè)故障診斷與維修知識，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)備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)故障事先預(yù)測，并對對故障部位與性質(zhì)進行確定，從而實現(xiàn)故障主動預(yù)防、設(shè)備定期檢修與維護，最終達到設(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)動機領(lǐng)域，例如GE的F404發(fā)動機、PW的F117發(fā)動機等等。讓它聲名顯赫的時期，是在F35聯(lián)合戰(zhàn)斗機項目的智能后勤信息系統(tǒng)ALIS，該系統(tǒng)囊括了飛機系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、健康評估、故障預(yù)測、維修計劃、后勤保障等若干功能。在F35之前的PHM，只是測試、監(jiān)控，或者是健康管理，都不是真正意義的PHM。F35戰(zhàn)機是第一個真正有故障預(yù)測概念的，才能稱得上PHM。

PHM最早可以源自70年代， 早在1982年F-18大黃蜂機隊F404發(fā)動機檢測系統(tǒng)，用于大黃蜂戰(zhàn)機的發(fā)動機的監(jiān)測。那時候，似乎沒有故障預(yù)測功能，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。這其實不屬于真正的飛機PHM。當(dāng)時只有剩余壽命評估、操作極限監(jiān)控、傳感器失效檢測、熄火檢測、著陸推力評估、飛行員啟動記錄等，缺失了故障預(yù)測功能。

早期資料上的PHM都很少涉及故障預(yù)測，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)測范圍。F22在飛行時傳輸部分數(shù)據(jù)，落地后采集全部數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^維修輔助計算機插入接口，發(fā)送激勵信號采集重點部件測試數(shù)據(jù)，在當(dāng)時已經(jīng)很先進了。但是似乎還處于基于狀態(tài)監(jiān)測的健康管理水平，不能稱之為預(yù)測健康管理(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、國防軍工等眾多領(lǐng)域。2016年以來，我國PHM市場規(guī)模不斷擴大，2021年達到460億元左右;2016-2021年，我國PHM市場年均復(fù)合增長率為9.98%。我國代表性PHM廠商主要是東華測試、容知日新等。

與歐美相比，我國PHM研究起步較晚，技術(shù)、經(jīng)驗積累較為薄弱，早期應(yīng)用領(lǐng)域同樣集中在航空航天、軍工國防方面。近年來，我國工業(yè)智能化水平不斷提高，市場對故障預(yù)測、設(shè)備檢測與維修相關(guān)自動化軟件需求快速上升，PHM在工業(yè)領(lǐng)域需求規(guī)模不斷擴大。而國內(nèi)PHM廠商在工業(yè)用PHM領(lǐng)域競爭實力較弱，SKF、Bently等國外企業(yè)占據(jù)主要份額。

業(yè)界人士表示，為推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，我國政府對智能制造相關(guān)技術(shù)關(guān)注度不斷提高，相關(guān)鼓勵支持政策陸續(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)測與健康管理軟件(PHM)被包含在內(nèi)。這有望推動我國PHM核心技術(shù)不斷進步，行業(yè)競爭力不斷增強。

PHM最先是為了降低航空航天、軍工國防裝備的故障概率而開發(fā)問世。20世紀70年代初，隨著科技不斷進步，航空器、武器裝備的功能集成度不斷提高，設(shè)計結(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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