[发明专利]自识别电子产品的预测健康管理方法

摘要

本发明提出了单个电子产品（如零件、元器件、电路板、组件、设备、系统以及总系统）施行预测健康管理（PHM）的方法。此PHM方法可应用于产品的筛选、测试诊断、以及生产后阶段。在电子存储内记录、提取并记录某产品的性能，信号值和参数，环境应力和使用应力，以及其相关系数等，并利用这些数据给出该产品寿命初始期的健康基线的参考值。一方面，当产品内置健康基线信息时，能根据不同的使用情况进行相应的更新调整，故而可以基于使用条件进行PHM分析。另一方面，若将健康基线信息存储于其他地方，当产品送回生产方时可以记录其健康基线信息，用于PHM分析。

主权项

自识别电子产品的预测健康管理方法，其特征在于下：该方法的步骤如下：步骤一：建立产品健康基线及健康基线存储；首先，建立产品的健康基线，根据健康基线特征提取方法和健康基线中的自身健康基线进行预测健康管理PHM方法，在存储器、芯片、硬件或BIOS电子存储器内记录并提取产品的性能指标和信号值，计算得到产品性能参数以及记录的环境与操作条件，及产品性能参数以及记录的环境与操作条件之间的关系，从而建立产品自身的健康基线，包括在制造、实际使用中或返厂中建立实时更新健康基线，其中元器件、产品或系统的健康基线在产品生产完毕后建立，且整体健康基线由系统的多个局部健康基线生成；然后，进行健康基线的存储，将产品的健康基线以数据库的形式存储，包括两种应用情况，一是将产品的健康基线和获得产品健康基线的PHM方法存储于产品或厂商数据库中，二是将产品的健康基线以及PHM方法都存储在产品中；步骤二：产品预测健康管理；预测健康管理包括两种情况：一是根据使用中记录的电子产品的信号值，其中电子产品的信号值包括但不限于：电流、电压、功率、电阻、电容和阻抗，信号值用于计算均值、范围、频率、缓变率及相关度参数，将记录信号值与产品健康基线内数据进行对比，得出产品的使用情况，产品的使用情况指产品完成规定功能的情况，同时监视和记录产品在使用阶段的环境和使用应力；二是在一段时间内记录产品的使用情况、信号值和参数、环境及使用应力或其相关度，并通过回归分析或多变量估计方法，以计算度量的方式监视并记录这些参数；最后，借助电子计算机，将产品后续的性能指标、信号值，计算得到的参数以及记录的环境与操作条件，及参数以及记录的环境与操作条件之间的关系与产品的健康基线进行比较，在产品筛选和检验过程中将局部基线同整体健康基线进行对比分析，从而进一步确定产品质量和可靠性；在发现产品故障或者不正常状态之后，应该对关键参数及其相关的物理变量进行辨识，采用的方法包括投影追踪法PPA，其基本方法为：寻找从高维空间向低维空间的投影，该投影反应数据集的特征，有关检验内置的健康基线是否落在全局的健康基线的范围内的方法，以及检验测量得到的性能指标与信号参数是否落在内置健康基线范围内的方法包括T‑检验，均值偏移检验，标准差偏移检验，峰度偏移检验，偏度偏移检验，奇异点数量检验，序贯概 率比检验，统计过程控制，马氏距离偏移检验，不同参数之间相关性变化的检验，残差检验。