AI故障預測與健康管理(PHM)是一種綜合性技術(shù),旨在通過實時監(jiān)測設備狀態(tài)、預測故障和健康評估,提高設備的可靠性和生產(chǎn)效率。以下是對PHM的詳細介紹:

一、PHM的定義與內(nèi)涵
PHM(Prognostics and Health Management)即故障預測與健康管理,它利用傳感器實時監(jiān)測產(chǎn)品或系統(tǒng)運行的各類狀態(tài)參數(shù)及特征信息,借助各種智能算法和推理模型來評估產(chǎn)品或系統(tǒng)的健康狀態(tài),在其故障發(fā)生前進行預測,并結(jié)合各種可利用的資源信息為后勤保障人員提供一系列維護決策支持。PHM聚焦于復雜和重大工業(yè)系統(tǒng),預測與健康管理是其核心與關鍵。
二、PHM的工作流程與技術(shù)
典型的PHM流程包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)傳輸、特征提取、數(shù)據(jù)融合、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、故障預測、保障決策等環(huán)節(jié)。PHM技術(shù)通常采用先進傳感器技術(shù),基于機理或數(shù)據(jù)模型監(jiān)測和預測設備狀態(tài),并利用狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、壽命預測等關鍵技術(shù)對需要維修的對象進行分析和預測。
三、PHM的功能與應用
PHM系統(tǒng)一般應具備故障檢測、故障隔離、故障診斷、故障預測、健康管理和壽命追蹤等功能。它可應用于航天軍工、石油化工、風電、交通等多個領域,幫助企業(yè)在事故發(fā)生之前較長時間里實現(xiàn)故障預測與健康管理,達到“治未病”的效果。例如,在機床加工領域,PHM被應用于數(shù)控機床刀具磨損和主軸的狀態(tài)監(jiān)測、健康評估、故障診斷與預測;在風電領域,PHM可用于風機的精準保養(yǎng)和智能維修輔助。
四、PHM的優(yōu)勢與效益
提高設備可靠性:通過實時監(jiān)測和預測設備狀態(tài),PHM能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在故障并采取措施,從而提高設備的可靠性和生產(chǎn)效率。
降低維護成本:PHM能夠?qū)崿F(xiàn)視情維修,避免不必要的定期檢修和事后搶修,從而降低維護成本。
延長設備壽命:通過預測設備的剩余壽命,PHM能夠幫助企業(yè)合理安排維修計劃,延長設備的使用壽命。
提升決策效率:PHM系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果能夠為企業(yè)的維護決策提供有力支持,提升決策效率。
五、PHM的發(fā)展趨勢
隨著傳感器技術(shù)、芯片技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能的不斷成熟和發(fā)展,PHM在社會各個領域的應用市場前景十分廣闊。未來,PHM將更加注重與數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的融合,實現(xiàn)更高效、更智能的設備健康管理。
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