工业传感器退化与可靠性-韧性融合框架的文献综述及二甲苯回收塔案例分析

《IEEE Access》：Recent Advances in Industrial Sensor Reliability Modeling: A Systematic Literature Review for Risk-Aware Decision-Making under Global Supply Chain Disruptions

　　

摘要：

工业传感器支持过程监控、安全保证和维护决策，然而传感器退化仍未充分整合于不确定性、供应链约束和运营韧性之中。本文献综述综合了近年来基于物理、数据驱动和混合可靠性的工业传感器建模进展，旨在全球供应链中断背景下进行风险感知决策。遵循 PRISMA 2020 指南，检索 Scopus 和 IEEE Xplore，辅以补充检索，共获得 2021 年至 2026 年期间发表的 87 项研究。为了区分传感器可靠性与使用传感器数据监控的资产可靠性，语料库在纳入后分层为：直接传感器退化和传感器可靠性证据；混合传感器 - 系统研究；传感器监控资产预后；以及一般预后或决策背景证据。研究结果显示方法论趋同度增加，但传感器退化、不确定性量化、维护决策、备件物流和韧性结果之间的联系仍然碎片化。因此，本综述提出了一种综合可靠性 - 韧性框架，连接退化机制、概率传感器和资产剩余使用寿命、风险感知维护、备件可用性、物流交货期、维护延迟、停机成本暴露和韧性保持。一个基于管道和仪表图（P&ID）的案例，涉及二甲苯回收塔，连同示例性的 SIF-1 分析，展示了该框架的运营影响。在所给定的假设下，更换不可用性从正常条件下的 0.11% 增加到中等中断下的 28.96% 和严重中断下的 92.88%。这些结果是敏感性分析的输出，而非工厂校准的预测。总体而言，本综述将传感器退化定位为一种计量学不确定性来源，其运营后果...

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