考虑一个拥有三座无人石油生产平台的油田，每座平台均配备相同的原油泵送系统。每个系统装有两台泵——一台运行，一台备用，并配有切换控制器，以便在运行泵故障时自动启用备用泵。下图展示了该系统的可靠性数字孪生模型。

若切换控制器发生故障，将无法按要求启动备用机组，从而导致该井口平台的生产损失。然而，控制器的故障不会直接影响整个泵送系统的运行。这种故障模式被归类为隐藏失效故障，意味着控制器的纠正性维护（CM）仅会在定期检查期间，或在尝试激活备用机组失败时被发现的情况下才会触发。

本文假设控制器为不可修复部件，故障后直接更换新件。对于泵，假设其完全相同且以恒定失效率运行。

此外，在后续讨论中假定维护停机时间远小于系统运行时间。

下图展示了三套相同系统在相同生产负荷下四年内的故障时间线。

我们的目标是从中提取控制器单元的失效时间数据集，以估计其故障分布。下文将阐述各系统控制器数据点的推导方法。

控制器ID 1: 第219天故障。无起始日期，但至少运行146天，故为右删失数据点：S(146天)。随后更换为控制器ID 2。

控制器ID 2: 至少运行913天，第967天发现故障，生成区间数据点：I(913, 967)天。之后更换为控制器ID 3。

控制器ID 3: 无信息表明其在第1460天是否仍在运行。

图3导出一个右删失点S(146)和一个区间点I(913, 967)。

类似地，图4和图5分别展示了系统2和系统3的数据点。

图4导出三个数据点：S(456)、I(0, 556)和S(50)。

图5导出一个区间点I(183, 621)和一个右删失点S(487)。

三套系统的时间线生成以下数据集（时间单位为天）：

• 系统1: 右删失(146)，区间(913, 967)
• 系统2: 右删失(456)，区间(0, 556)，右删失(50)
• 系统3: 区间(183, 621)，右删失(487)

隐藏故障模式的数据集通常包含右删失和区间删失数据。本例采用适用于高度删失数据的最大似然估计（MLE），并拟合为双参数威布尔模型。

控制器的运行寿命服从威布尔分布，形状参数β=3.04，尺度参数η=744天。

假设所有泵具有以下特性：

1. 完全相同
2. 具有多种失效模式，但失效率恒定

因此，泵的失效行为遵循指数分布，仅需计算平均故障间隔时间（MTBF）。

已知三套系统四年内共发生16次泵故障，则单套系统年均故障数为16/3次。

由于每系统仅单泵运行，单泵MTBF为：

MTBF = 4 年/ (16/3) = 0.75 年

本文演示了如何从维护记录提取故障数据以进行寿命分析。隐藏故障模式的数据通常由右删失和区间删失点构成。

对于失效率稳定的可修复资产，指数分布适用，仅需MTBF即可表征可靠性。

在后续文章《隐藏故障模式下的RAM建模》中，我们将探讨泵与控制器可靠性对平台整体产量的影响分析方法。