故障預測與健康管理PHM（Prognostics Health Management）為了滿足自主保障、自主診斷的要求提出來的，是基於狀態的維修CBM (視情維修，condition based maintenance)的升級發展。它強調資產設備管理中的狀態感知，監控設備健康狀況、故障頻發區域與周期，通過數據監控與分析，預測故障的發生，從而大幅度提高運維效率。
基本介紹
- 中文名：故障預測與健康管理
- 外文名：PHM（Prognostics Health Management）
歷史淵源,發展現狀難點,
歷史淵源
PHM早期套用主要集中於航空發動機領域，例如GE的F404發動機、PW的F117發動機等等。讓它聲名顯赫的時機，是在F35聯合戰鬥機項目的智慧型後勤信息系統ALIS，該系統囊括了飛機系統狀態監控、健康評估、故障預測、維修計畫、後勤保障等若干功能。在F35之前的PHM，只是測試、監控，或者是健康管理，都不是真正意義的PHM。F35戰機是第一個真正有故障預測概念的，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發動機檢測系統，用於大黃蜂戰機的發動機的監測。那時候，似乎沒有故障預測功能，也沒有著重於大數據分析，或是沒有凸顯出大數據分析能力。這其實不屬於真正的飛機PHM。當時只有剩餘壽命評估、操作極限監控、感測器失效檢測、熄火檢測、著陸推力評估、飛行員啟動記錄等，缺失了故障預測功能。
早期資料上的PHM都很少涉及故障預測，儘管F22已經有了類似的設備與系統，但是F22的PHM應該還屬於狀態監測範圍。F22在飛行時傳輸部分數據，落地後採集全部數據。可以通過維修輔助計算機插入接口，傳送激勵信號採集重點部件測試數據，在當時已經很先進了。但是現在看來，似乎還處於基於狀態監測的健康管理水平，不能稱之為預測健康管理(PHM)。
早期資料上的PHM都很少涉及故障預測，儘管F22已經有了類似的設備與系統，但是F22的PHM應該還屬於狀態監測範圍。F22在飛行時傳輸部分數據，落地後採集全部數據。可以通過維修輔助計算機插入接口，傳送激勵信號採集重點部件測試數據，在當時已經很先進了。但是現在看來，似乎還處於基於狀態監測的健康管理水平，不能稱之為預測健康管理(PHM)。
發展現狀難點
而F35項目的PHM在F22之上又得到了長足的發展，已經基本上達到了預期的設計目標，整機監測與故障預測。預期設計目標是飛行過程中就採集數據，實時傳輸部分數據，落地後採集全部數據，並且可以通過維修維修輔助計算機傳送激勵信號，採集重點部件數據。該系統具有實時分析與故障預測功能。
PHM的特點是，必須有海量數據分析和健康判斷。數據是基礎，而有了數據如何分析也是一個大問題。國內的航空公司，幾十年海量的數據，都無法自己開發PHM系統。這個難點就是模型：健康模型怎么評價，而預測模型更難。這就是工業技術體系，如何將專家經驗和實踐經驗相結合，這正是工業化的核心。
某型飛機推進系統健康監控系統架構
PHM的特點是，必須有海量數據分析和健康判斷。數據是基礎，而有了數據如何分析也是一個大問題。國內的航空公司，幾十年海量的數據，都無法自己開發PHM系統。這個難點就是模型：健康模型怎么評價，而預測模型更難。這就是工業技術體系，如何將專家經驗和實踐經驗相結合，這正是工業化的核心。
某型飛機推進系統健康監控系統架構國內現在狀態監測水平都不很高，Health Management基本不掌握工程實用的模型，成功套用案例較少，而PHM就乾脆只剩下概念了。有了數據還必須進行分析；而有了建模能力，還得有工程實現能力，把PHM系統設計和開發出來。而且可靠性水平要求也很高，必須高於其他分系統，否則容易虛警。空客與波音都有成熟的PHM理念、方法與實際手段，但是，都是秘不可宣，只能從一些公開資料上得到片面的信息。
隨著F35戰鬥機交付日期迫近，而其革命性的設計要點之一自動後勤信息系統，也就是自檢和自動診斷系統，仍然存在這諸多的不確定性，PHM的難度可想而知。
要實現PHM，除了物理基礎條件保障外，既需要大數據分析技術，又需要非常密集的行業知識、經驗和模型做為支撐。PHM跟航空有很深的淵源，在航空領域有著較為成熟的概念模型和深入的討論。與此同時，在石化、能源、製藥、離散製造等設備運營上，同樣有著廣泛的套用前景，值得關注。
