PHM（故障預測與健康管理）系統，指通過識別和抓取目標設備運行中的相關信息并進行數據分析，確定故障性質、部位和起因，準確預報設備故障的程度和趨勢，并提出相應的運維策略。PHM 聚焦于復雜工程健康狀態的監測、預測和管理，其起源于上世紀歐美發達國家，最早應用于航空航天領域，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。經過幾十年的理論研究和實際應用，PHM 技術為提高系統的可靠性和安全性開辟了一條新的途徑，并在技術進步和市場拓展的雙重驅動下得到了迅速的發展，產生了巨大的經濟效益和社會效益。
需求牽引、技術進步是貫穿 PHM 技術發展、成熟的主線。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。
PHM 技術已成為現代武器裝備實現自主式后勤、降低全壽命周期費用的關鍵核心技術。與傳統設備維護方式相比，PHM 技術體現出維護策略的巨大轉變，其從以往基于傳感器的診斷，轉向基于智能系統的預測，使得事后維修、定期維修策略被視情維修所取代。PHM 使得武器裝備管理方法由健康監測轉向健康管理，從對當前健康狀態的故障檢測與診斷，轉向對未來健康狀態的預測；從被動性的反應性維修活動，轉向主動性、先導性的維修活動。PHM 技術可有效促進武器裝備維護的降本增效。以 F-35 戰機為例，PHM 技術的應用，使其故障不可復現率減少 82%，維修人力減少 20-40%，后勤規模減少 50%，出動架次率提高 25%，飛機的使用與保障費用比過去的機種減少了 50%以上。
