本文核心關鍵詞：PHM系統市場需求、PHM系統市場規模、PHM系統企業布局、PHM系統產業鏈、PHM系統發展趨勢

一、PHM系統概述

裝備故障預測和健康管理（PHM），是綜合利用現代信息技術、人工智能技術的最新研究成果而提出的一種全新的管理健康狀態的解決方案。是從工程領域提煉，并且不斷系統化、體系化的一門系統工程學科，聚焦于復雜工程健康狀態的監測、預測和管理。

PHM包含兩方面的內容：故障預測和健康管理。健康管理與故障預測不同的是在做健康預測時可能不清楚失效的標準，不知道設備到底什么時候會壞。按PHM終端產品的表現形式，主要分為有線系統、無線系統和手持系統三個系列。

PHM行業分類

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二、中國PHM系統行業發展現狀

1、PHM系統行業發展歷程

20世紀60-70年代，隨著飛機系統逐漸復雜，外部測試已無法滿足需求，機內測試（BIT）被引入到飛機中。BIT是PHM的重要支撐技術，其通過在系統和設備內部設置用于狀態監控、故障檢測與隔離的硬件、軟件、自檢裝置等，賦予了系統或設備對內部的自動測試能力。

20世紀80年代，為改善BIT的效能，以降低虛警、識別間歇故障，引入了AI技術的智能BIT形成并大獲發展。

20世紀80年代后期至90年代，“綜合診斷”概念被提出，以解決各診斷要素獨立工作的弊病，英美各國相繼開始研究綜合診斷方案。隨著現代機械系統復雜度、信息化和綜合化程度的大幅提高，精準高效的設備監測維護方案需求迫切；同時，大容量存儲、高速傳輸與處理、MEMS等高新技術快速發展，推動了PHM技術走向發展與成熟。

近年來我國 PHM 產業取得了快速發展，我國的設備 PHM 產業起步較晚，但經過多年快速發展，該領域從技術理論到應用實踐都取得了巨大的進步。隨著現代自動化技術水平的不斷提高，工業設備制造和工程系統的復雜性大大增加，系統的可靠性與安全性已成為保障經濟效益和社會效益的一個關鍵因素，成為我國先進裝備制造業和傳統工業自動化升級的重要保障，受到各行業的高度重視。

我國PHM系統發展的各個階段

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2、PHM系統發展現狀

近年來我國 PHM 產業取得了快速發展。我國的設備PHM產業起步較晚，但經過多年快速發展，該領域從技術理論到應用實踐都取得了巨大的進步。隨著現代自動化技術水平的不斷提高，工業設備制造和工程系統的復雜性大大增加，系統 的可靠性與安全性已成為保障經濟效益和社會效益的一個關鍵因素，成為我國先進裝備制造業和傳統工業自動化升級的重要基礎保障，受到各行各業的高度重視。2014年我國裝備故障預測和健康管理（PHM）系統市場規模為13.5億元，2021年裝備故障預測和健康管理（PHM）系統市場規模增長至67.6億元，2014年以來PHM系統規模復合增速為25.88%。

2014-2021年中國PHM系統行業市場規模走勢

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3、PHM系統行業市場結構

傳感器采集到的各種數據信息需要通過一定的方式傳輸到PHM系統中的其他部分。目前主要有兩種數據傳輸方式，即有線傳輸和無線傳輸。

有線數據傳輸是通過各種有線數據總線和各種網絡如In-ternet、Ethernet LAN等進行數據的傳輸。目前這方面的技術較為成熟，并且大多有各種通信標準、網絡協議如TCP/IP、UDP/IP等可以遵循。

無線數據傳輸系統由一系列的分布式布置的傳感器組件構成，這些組件通過組件內部的無線Modem進行數據通信。傳感器組件一般由微處理器、無線傳感器、數據采集電路、執行器、電池組以及參數傳感器等幾部分構成。組件本身具有獨立的數據采集和處理能力。2021年PHM系統行業中有線PHM系統占比達到40.65%，無線及其他PHM系統占比為59.35%。

2021年中國PHM系統產品結構

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工業互聯網時代，PHM產業的需求有望得到進一步發展。對于設備的故障預測與健康 管理，通過網絡化在線設備狀態監測，能夠實現設備狀態的傳輸與數據存儲分析，實現工業設備的全覆蓋、動態、連續監控，并且可以對監測數據進行診斷分析，預知和判定當前設備的損壞程度與危險級別，保證工業設備的安全與穩定運轉。通過智能化診斷分析，網絡化在線監測系統在能夠為工業設備的運行狀態提供監測的同時，為設備的定期與不定期安檢和維修提供科學依據。2021年中國PHM系統行業市場需求將達到26.81萬套，同比增長36.09%。

2014-2021年中國PHM系統行業市場需求

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本文內容摘自智研咨詢發布的《中國PHM系統行業發展模式分析及市場分析預測報告》

三、中國PHM系統行業企業布局情況

近年來我國PHM產業取得了快速發展。我國的設備PHM產業起步較晚，但經過多年快速發展，該領域從技術理論到應用實踐都取得了巨大的進步。隨著現代自動化技術水平的不斷提高，工業設備制造和工程系統的復雜性大大增加，系統的可靠性與安全性已成為保障經濟效益和社會效益的一個關鍵因素，成為我國先進裝備制造業和傳統工業自動化升級的重要基礎保障，受到各行各業的高度重視。

國內企業根據規模大小、技術研發實力以及提供診斷服務能力大致可以分為三大類型：

第一類是具有較強的自主研發創新能力和擁有強大的故障診斷分析專業團隊，能夠為客戶提供符合行業特征和企業需求的個性化狀態監測、專業化故障診斷服務和技術支持的整體解決方案提供商。其自主研發、生產和銷售的產品能夠應用于多個細分行業和領域，擁有一定規模的網絡化在線監測客戶群體，積累和掌握了大量的監測數據及經過驗證的診斷案例庫，擁有較為豐富的故障診斷經驗積累。

第二類是具有一定的技術研發能力，企業規模較小，專注于某一個細分行業或領域的設備狀態監測產品的生產和銷售，不具備為客戶提供專業化的故障診斷服務能力。

第三類是設備集成商或產品代理商，自身不具有研發和生產能力，憑借自身在特定領域的客戶開發能力進行產品集成和銷售。

國內PHM廠商的三大分類

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由于設備狀態監測與故障診斷應用領域覆蓋行業較廣，不同行業的監測技術應用差距較大，不同細分市場的競爭主體也不盡相同，能夠完全覆蓋所有細分市場的企業較少。

重點企業PHM系統市場布局情況

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國內裝備故障預測和健康管理（PHM）企業由于發展時間較短，部分產品或技術與國外大型企業相比仍然存在不小差距。國內廠商包括東華測試、容知日新等，受限于企業實力，目前本土廠商業務聚焦國內，海外布局剛剛起步。2020年東華測試營業收入100%來源于國內；容知日新營業收入96.26%來源于國內，海外收入占比3.74%。中國裝備故障預測和健康管理（PHM）企業國際市場競爭力較低。

外資廠商實力突出，本土企業具備差異化競爭優勢。PHM系統外資廠商國際知名的設備提供商或大型的狀態監測企業為主，技術實力較為突出，在國內集中在電力工業、石油開采、冶金等領域，代表性企業有SKF、BENTLY等。我國本土企業雖然收入規模較小，但是能夠提供持續的本地化后續支持和技術服務，未來伴隨著技術實力不斷提升，發展值得期待。

四、中國PHM系統行業上下游產業鏈

從產業鏈來看，PHM系統上游為原材料市場，主要有電子元器件（芯片、PCB 板、傳感器、電容、電阻等）、計算機及網絡設備（線纜、服務器、顯示器等）。下游為應用領域，主要有風電、石化、冶金、軍工和軌交等。

PHM系統產業鏈

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1、上游市場

PHM系統產品生產過程中所需的原材料規格型號較多，企業采購的原材料主要分為電子元器件類、計算機網絡設備類、結構件類以及輔材等。

PHM系統成本結構

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電腦服務器是一種高性能計算機，作為網絡的節點，存儲、處理網絡上80%的數據、信息，因此也被稱為網絡的靈魂。做一個形象的比喻：電腦服務器就像是郵局的交換機，而微機、筆記本、PDA、手機等固定或移動的網絡終端，就如散落在家庭、各種辦公場所、公共場所等處的電話機。我們與外界日常的生活、工作中的電話交流、溝通，必須經過交換機，才能到達目標電話；同樣如此，網絡終端設備如家庭、企業中的微機上網，獲取資訊，與外界溝通、娛樂等，也必須經過電腦服務器，因此也可以說是電腦服務器在“組織”和“領導”這些設備。

近幾年，我國電腦服務器行業產量快速增長，從2014年的192.8萬臺增長到了2021年的419.8萬臺。我國電腦服務器行業產量情況如下圖所示：

2014-2021年電腦服務器行業產量

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2、下游市場

PHM系統下游行業分布十分廣泛，在風電、石化、軍工、冶金、軌交、有色、建材等領域有應用。從下游應用領域來看，航天軍工和石油化工是我國PHM系統最主要的需求市場。

PHM系統行業市場結構

資料來源：智研咨詢整理

在“多煤、少油、缺氣”的資源稟賦條件下，經過多年的發展，特別是十八大以來的高質量發展，我國已形成“石油化工為主體、煤化工多元化補充”的戰略格局。國家統計局數據顯示：2018年我國原油產量為18932.4萬噸，2021年我國原油產量增長至19888.1萬噸。

2014-2021年中國原油產量

資料來源：國家統計局

五、中國PHM系統行業發展展望

1、智能化

近年來，隨著對狀態監測和診斷技術理論研究與開發工作的不斷深入，且高精度、高性能和高信息量的現代化傳感器技術不斷獲得突破和實現產業化應用，狀態監測與故障診斷的新方法也不斷出現，如模糊診斷、專家診斷、神經網絡診斷以及上述各種診斷的復合。在診斷方法方面，人工智能已成為未來的發展趨勢，不僅是因為人工智能的發展為其提供了強大的理論基礎及工具，而且還因為對于復雜系統的診斷確實需借助于人工智能，才能達到最佳效果。

2、網絡化在線監測獲得廣泛應用

工業設備的故障對企業生產秩序有嚴重影響，而傳統的人工定期監測和離線監測無法適應快節奏生產的要求，存在著諸如機組起停機及異常等重要瞬態過程難以捕捉，異常原因難以追溯的情況；且缺少頻率與窄帶等數據分析、存儲和專家診斷功能。在離線精密點檢周期間隔內，設備慢性損壞或不確定因素導致的突發事故無法預知，而通過網絡化在線設備狀態監測，能夠實現設備狀態的傳輸與數據存儲分析，實現工業設備的全覆蓋、動態、連續監控，并且可以對監測數據進行診斷分析，預知和判定當前設備的損壞程度與危險級別，保證工業設備的安全與穩定運轉。通過智能化診斷分析，網絡化在線監測系統在能夠為工業設備的運行狀態提供監測的同時，為設備的定期與不定期安檢和維修提供科學依據。

3、專業化社會分工日益明顯

未來我國設備狀態監測與故障診斷技術朝著專業化方向發展，分工越來越細，狀態監測和故障診斷的開展將以一體化為主，能夠提供專業化設備狀態監測與故障診斷軟硬件系統、擁有豐富診斷技術人才的整體解決方案提供商將會成為主流。一方面，越來越多的企業選擇將其監測中心與專業機構連接，委托專業監測與診斷機構完成對其設備提供遠程在線監測和故障診斷服務；另一方面，能夠提供在線設備狀態監測并擁有較強設備診斷服務能力的服務商通過與眾多企業的監測中心連接，積累豐富的診斷案例和服務經驗，可以更好的為客戶企業提供動態、實時和精確的遠程診斷服務。未來我國將逐步形成行業性、區域性乃至國家級的設備狀態監測與故障云診斷中心。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.szxuejia.com）發布的《中國PHM系統行業發展模式分析及市場分析預測報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構，提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業動態。