degradatiefuncties

Degradatiefuncties zijn wiskundige modellen die het achteruitgangsproces van een systeem of component in de tijd beschrijven. Ze geven aan hoe een degradatie- of gezondheidsscore verandert onder invloed van slijtage, veroudering, corrosie of mechanische schade. In reliability engineering en prognostiek worden degradatiefuncties vaak gebruikt om de toestand van een apparaat of structuur te kwantificeren en te voorspellen wanneer onderhoud nodig is.

Een degradatie-model kan deterministisch of stochastisch zijn. Bij deterministische modellen is de degradatie D(t) een vaste functie van de tijd, bijvoorbeeld D(t) = a t of D(t) = 1 − exp(−kt). In veel toepassingen is de degradatie echter onzeker en wordt D(t) beschouwd als een stochastic proces, waarbij realisaties variëren tussen een populatie van systemen. Een veelgebruikte benadering voor monotone degradatie is het Gamma-proces, terwijl ook Brownse drift- of Weibull-achtige modellen voorkomen.

Een veelvoorkomend uitgangspunt is een falenstekst g, waarbij falen optreedt wanneer D(t) een kritieke drempel bereikt of overschrijdt: Falen wanneer D(t) ≥ g. Dit koppelt degradatie direct aan betrouwbaarheid en onderhoudsplanning. Modellen worden vaak gefit op waarnemingsdata van degradatie-signalen, zoals slijtagemetingen, corrosie-indicatoren of capaciteitverlies van batterijen.

Toepassingen omvatten prognostics and health management (PHM), schatting van de resterende bruikbare levensduur (RUL) en optimalisatie van onderhoudsinterval. Methoden voor parameterestimatie variëren van maximum likelihood enBayesiaanse benaderingen tot Kalman- of particle filters, afhankelijk van de mate van determinisme en de aard van de data. Voorbeelden van degradatiefuncties zijn degradatie van lagerrespons, batterijcapaciteitsafname en structurele corrosie in metalen.

Inzicht in degradatiefuncties ondersteunt tijdige ingrepen, evaluatie van risico’s en verlaging van onderhoudskosten.