装备健康管理的现状_未来与挑战.pdf

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1、第36卷第1期国防科技Vol．36，No．12015年2月NATIONALDEFENSESCIENCE&TECHNOLOGYFeb.2015装备健康管理的现状、未来与挑战胡茑庆，胡雷，陈凌，高明（国防科技大学装备综合保障技术重点实验室，长沙410073）[摘要]近十几年来，装备诊断、预测与健康管理（DPHM）作为使能装备质量管理和综合保障的关键技术，得到了世界许多国家学术界和工程界，特别是国防工业部门和军方的高度关注与重视。呈现新兴多科学交叉、军民兼用的特点。文章针对复杂工程系统/装备健康管理的现状、未来与挑战，从其体系框架、科学问

2、题、关键技术与发展策略等方面进行了较为深入的讨论。[关键词]复杂装备；故障诊断；预测；剩余使用寿命；健康管理[中图分类号]E145.1[文献标识码]A[文章编号]1671-4547（2015）01-0010-06DOI：10.13943/j.issn1671-4547.2015.01.03为重要内容，而现代交通技术领域也把服役状态一、发展推动力与需求分析监测、安全预警列为重点发展技术。国家自然科学[2][3]基金长期资助该领域的理论与方法研究。这些21世纪以来，使能装备先进物理性能以最佳战略措施对该领域的发展起到了推进作用，也彰模式

3、持续发挥效能的综合保障技术（诸如测试、诊显该领域技术的重要性。断、维护、寿命预测与健康管理、运行安全调控等）相比于民用装备，复杂武器装备/平台表现出得到了越来越多的关注，正向保障精确集约、需求一系列特殊性，集中体现于极限功能的发挥和服实时感知、资源并行掌控的理念变革。现代战争对役环境的多变与严酷。2010年9月颁布的《武器装装备保障要求已不同于以往，“实时、动态、快速、[4]备质量管理条例》中，将武器装备性能的内涵从精确”是当今装备保障的新主题。装备结构复杂性其功能特性延拓到可靠性、维修性、保障性、测试及先进物理性能极大地推动着装备

4、维护保障新理性和安全性等，将装备物理性能持续发挥效能的念的变革。这种新理念就是，服务于状态基维护和措施提升到战略与更具操作性的技术管理层面。自主保障的诊断、预测与健康管理，旨在加强复杂装备发展的实践证明：通过提高装备的可靠装备的健康监测与管理以及安全运行维护与精确安全能力来实现和保持装备的战备完好水平是一保障。这是事关装备质量管理和效能发挥的现实条切实可行的途径，包括两个层次：在装备研制阶问题。段同步进行可靠性设计；在服役环境中对装备重《国家中长期科学和技术发展规划纲要要功能部件可靠安全运行的保障。后一层次尤其（2006～2020）

5、》明确指出：重大产品和重大设施寿具有现实的重要性原因在于，尽管在装备研制阶命预测技术是提高运行可靠性、安全性、可维护性段进行了充分的可靠性设计以及测试验证工作，[1]的关键技术。“十一五”期间的国家863计划在先由于复杂多变服役环境及极端工况仍会诱发重要进制造技术领域设立了寿命预测技术专题，“十二部件的工程缺陷/损伤、操作失误，进而可能引发事五”期间则把重大装备可靠性与智能维护技术列故。鉴于在研制阶段很难准确预知风险，即便最完[收稿日期]2015-01-21[作者简介]胡茑庆，男，教授，博士生导师，研究方向：装备状态监控与故障诊断；

6、胡雷，男，讲师，博士，研究方向：装备状态监控与故障诊断。胡茑庆等：装备健康管理的现状、未来与挑战11美的设计，也很难避免服役条件变化所带来的风活动。DPHM技术的演变过程也遵循人们的认知险，因此，诊断、预测与健康管理（Diagnostics，Prog-过程，即从对故障和异常事件的被动反应，到主动nosticsandHealthManagement，DPHM）成为解决预防，再到事先预测和综合规划管理。其本源可追重大装备服役可靠安全的最后手段。这也是近十溯到20世纪50、60年代，因航空航天领域极端服几年来对于军事装备的DPHM理念得到

7、极大关注役环境所催生的最初的可靠性理论、环境试验和的根源所在。预测性维护策略、系统安全/战备完系统试验以及质量管理方法。随着装备复杂性增好性评估、故障安全调控是DPHM服务于装备完加，由设计不充分、制造误差、维修差错和非计划好性维持的基本目标。DPHM能够提升复杂装备事件等原因导致故障的机率也在增加，迫使人们使用与维护的安全性效益和经济性效益（分别示在70年代发展新的方法来监测系统状态，预防异意于图1中A区域和B区域）。毋庸置疑，安全性常行为，导致诸如故障保护和冗余管理的机载关效益是首要的，但所带来的经济性效益也同样可观。键故障响应

8、方法出现。随后，状态监测与故障诊断技术得到了广泛研究，并于世纪之交诞生故障预测方法。20世纪90年代初期，“飞行器健康监控（VHM）”在NASA研究机构内部盛行。到90年代中期，“系统健康管理”成为涉及该主题的最通用术语。与此同时，产