低可靠性和不可預(yù)知可靠性：130億美元福特號航母在試航中掙扎?
2019年1月31日，美國五角大樓內(nèi)部的一份報告質(zhì)疑了美國航空母艦杰拉爾德·福特（Gerald Ford）的快速形成飛機起降的能力，因為數(shù)據(jù)已表明該艦一些關(guān)鍵的海軍航空系統(tǒng)存在可靠性問題。
福特號研制經(jīng)費已經(jīng)超出預(yù)算約20%，達到約130億美元。這艘船本來打算在2015年啟用，但進度推遲已嚴重影響了每一步計劃。 美國國防部作戰(zhàn)測試主管羅伯特·貝勒（Robert Behler）在彭博新聞社（Bloomberg News）對這艘航空母艦情況進行的一次采訪中說，福特號“可能無法實現(xiàn)”所需的出動率（SGR）目標，即每天160架次（12小時飛行日），每天270架次（24小時飛行日）。
福特號研制經(jīng)費已經(jīng)超出預(yù)算約20%，達到約130億美元。這艘船本來打算在2015年啟用，但進度推遲已嚴重影響了每一步計劃。 美國國防部作戰(zhàn)測試主管羅伯特·貝勒（Robert Behler）在彭博新聞社（Bloomberg News）對這艘航空母艦情況進行的一次采訪中說，福特號“可能無法實現(xiàn)”所需的出動率（SGR）目標，即每天160架次（12小時飛行日），每天270架次（24小時飛行日）。
出動率是衡量任何航空母艦的主要指標之一。尼米茲級船舶的SGR為120，最大容量達到240。
新的電磁彈射系統(tǒng)（EMALS）和先進的起飛和著陸制動裝置（AAG）分別是福特號航空母艦出動率的關(guān)鍵組成部分。
“不現(xiàn)實的假設(shè)”即“忽略天氣、飛機緊急情況、船舶機動和當(dāng)前機翼組成對飛行操作的影響”，這就是為什么貝勒說福特不太可能達到其SGR目標的原因。
當(dāng)時的運行測試主管還在2013年的評估中警告說，“福特號”軍艦“不太可能達到SGR要求”，即每天160架次，“在高峰期間達到每天270架次”。五角大樓作戰(zhàn)測試主管J.Michael Gilmore說：目標閾值是基于不現(xiàn)實的假設(shè)，包括天氣晴朗和能見度不受限制，飛機緊急情況、船上設(shè)備故障、船舶機動（即避免著陸）和人員配備不足不會影響飛行操作等做出的。
據(jù)彭博社報道，自2017年5月以來，福特號航空母艦出海試航期間，通用原子公司的機組人員在747次試航中記錄到20次發(fā)射和著陸系統(tǒng)故障。美國海軍的一位發(fā)言人對該說法說，沒有人受傷，船只和飛機在試航期間都沒有受到損壞。
海軍航空系統(tǒng)司令部的一位發(fā)言人告訴彭博社，747彈射器和著陸是“不足以得出可靠性結(jié)論”。 美國總統(tǒng)唐納德·特朗普（DonaldTrump）去年秋天批評了EMALS，他說：“不幸的是，你必須是阿爾伯特·愛因斯坦才能真正做到這一點?！? 據(jù)Sputnik新聞報道，EMALS于2017年8月首次在海上成功發(fā)射了F/A-18。
格拉頓研究所的報告發(fā)現(xiàn)把電力故障歸咎于可再生能源是錯誤的
2019年2月11日，澳大利亞格拉頓研究所一份最新報告說，將澳大利亞電力供應(yīng)可靠性的故障歸咎于可再生能源是錯誤和危險的。 格拉頓研究所的報告發(fā)現(xiàn)，在過去十年中，超過97%的停電是由于電線桿和電線的問題造成的，電線桿和電線將電力輸送到家庭和企業(yè)。
因此，這種斷電與能源的產(chǎn)生無關(guān)。 在過去十年中，由于熱天缺少發(fā)電能力，導(dǎo)致了0.1%的停電。
報告說，由于設(shè)備故障、樹木墜落、好奇的動物和撞車，電力也可以通過電網(wǎng)輸出。 它還發(fā)現(xiàn)，在過去十年中，電網(wǎng)成本是新南威爾士州和昆士蘭居民電價上漲的最大原因，這與包括競爭監(jiān)督機構(gòu)在內(nèi)的其他調(diào)查結(jié)果一致。
2004年停電事件后，為提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，共投入了超過160億美元的資金，推動網(wǎng)絡(luò)可靠性改進。 報告強調(diào)了能源政策對鼓勵投資的重要性，因為國家能源市場正處于快速變化的階段。 由于燃煤發(fā)電站即將關(guān)閉，澳大利亞的能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，燃煤發(fā)電站正接近其技術(shù)壽命的終結(jié)。
這就在供需之間建立了一種緊密的平衡，當(dāng)新南威爾士州的里德爾發(fā)電站在2022年關(guān)閉時，這種平衡可能變得更糟。 Grattan研究所能源項目主管TonyWood說，需要“冷靜的政策應(yīng)對措施”來管理可靠性，而不是恐慌和依靠政治活動。 他說：“可再生能源發(fā)電量的增加確實給電力系統(tǒng)的管理帶來了挑戰(zhàn)。” “但是，如果我們保持冷靜并繼續(xù)下去，這些挑戰(zhàn)就可以在家庭和企業(yè)沒有更大的價格上漲的情況下得到解決。” 該報告的作者呼吁建立一個穩(wěn)定的市場平臺來處理排放問題，敦促哥倫比亞政府能源理事會在減排目標上實施一項穩(wěn)定而明確的政策。 他們說，政府還應(yīng)該履行推進供應(yīng)商可靠性的義務(wù)。
與此同時，960萬美元已被授予可再生能源項目，包括幫助新南威爾士電網(wǎng)控制從家用太陽能或電池輸送到系統(tǒng)的能源的項目。 澳大利亞可再生能源署（Australian Renewable Energy Agency）首席執(zhí)行官達倫?米勒（Darren Miller）表示，預(yù)測顯示，未來幾十年內(nèi)，我們的電力消耗量將從目前的4%提高到一半?！斑@是一個巨大的變化，需要在軟件、硬件和思維方面進行創(chuàng)新，才能為消費者提供更好的服務(wù)結(jié)果?！?
最新一輪的投資項目還包括旨在提高網(wǎng)絡(luò)承載能力的項目，同時最大限度地提高太陽能向電網(wǎng)提供能源的能力。
可靠性分析服務(wù)能力是2019年航空工業(yè)的預(yù)測能力增長引擎?
019年2月6日，IFS專家對2019年的航空工業(yè)發(fā)展進行了預(yù)期分析。2019年，隨著航空旅行需求的增長，全球機隊和維修、修理和大修（MRO）市場將呈現(xiàn)動態(tài)增長。美國航空航天和國防事業(yè)部主任馬克·馬?。∕ark Martin）指出了2019年航空工業(yè)的三項發(fā)展方向，旨在為運營商和MRO商業(yè)航空公司能夠利用更好利用這些增長機會。其中，可靠性分析為首位。
- 預(yù)測1：可靠性分析成為預(yù)測能力增長的引擎
IFS最近針對國際頂級商用航空公司的痛點研究發(fā)現(xiàn)，運營可用性是這些公司最大的挑戰(zhàn)，60%的受訪者都認可這一點。無論運營商在航班之間能夠多快地將飛機掉頭執(zhí)行新飛行計劃，地面飛機（AOG）的中斷都會產(chǎn)生巨大的后果，部件和時間可能會花費數(shù)百萬美元。在維護計劃過程中，必須提高操作可用性并避免飛行延遲。
要解決這些問題，方案在于分析可靠性數(shù)據(jù)，使操作員能夠準確預(yù)測部件何時會發(fā)生故障，并給他們更多的時間和自由來決定下一步。如果運營商知道某個部件何時可能出現(xiàn)故障或斷裂，他們最多可以花兩到三周的時間審查，并從最具成本效益的供應(yīng)商處采購替換件。這消除了在短時間內(nèi)尋找零件的壓力，這通常會導(dǎo)致維護計劃變更和昂貴的緊急零件采購。
去年，IFS預(yù)測數(shù)字孿生技術(shù)將在商用航空領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，我們已經(jīng)看到這一點，并繼續(xù)主導(dǎo)整個行業(yè)。2019年，我們將看到MRO利用從原始設(shè)備制造商（原始設(shè)備制造商）獲得的數(shù)字孿生信息來獲取這些寶貴的可靠性數(shù)據(jù)。
在制造過程中，機器上的傳感器將信號發(fā)送給孿生體，在工廠內(nèi)即可以獲得設(shè)備的操作性能、產(chǎn)品特性參數(shù)和環(huán)境條件。當(dāng)這與組織信息（如數(shù)據(jù)和用戶權(quán)利）以及有關(guān)天氣預(yù)報、歷史情報和航班時刻表的第三方數(shù)據(jù)相結(jié)合時，數(shù)字孿生體能夠運行分析以發(fā)現(xiàn)缺陷信號，表明處于非最佳狀態(tài)。
當(dāng)MRO看到這些數(shù)據(jù)時，他們可以更好地了解設(shè)備在現(xiàn)場的使用情況、還有多少時間可以用于改進產(chǎn)品性能，以及數(shù)據(jù)在何處可用于創(chuàng)造新的價值。 值得注意的是，改進某些部位可能比其他改進效果更好。以重要的燃油泵為例-這是生產(chǎn)成本高、維修時間長部件。將分析工作集中在這一部件將比其他部件帶來更高的效率和成本節(jié)約。對于MRO來說，關(guān)鍵是確定可靠性數(shù)據(jù)在哪里最能發(fā)揮最大效用。任何能使MRO增強或獲得預(yù)測能力的改進都將成為主要的服務(wù)差異。 2019年，運營商和MRO都將加倍努力，將數(shù)據(jù)納入預(yù)測能力，這些能力將比以往任何時候都更具延伸性。.
F-35飛機可靠性仍停滯不前意味著可用飛機越來越少
2019年1月30日，Tony Capaccio報道了美國五角大樓關(guān)于F35飛機的最新情況。根據(jù)耐久性測試數(shù)據(jù)顯示，海軍陸戰(zhàn)隊購買的在役短程垂直起降戰(zhàn)斗機F-35B的使用壽命“遠低于”預(yù)計的8000個飛行小時的使用壽命；五角大樓測試辦公室在本周發(fā)布的2018年年度報告中說“可能低至2100”小時。這意味著一些噴氣式飛機預(yù)計將在2026年達到使用壽命極限。
此外，F(xiàn)-35飛機在過去3年中保持“平穩(wěn)”，飛機飛行訓(xùn)練或者執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的可用性沒有“改進趨勢”。這些細節(jié)是在美國國防部一天后公布的。帕特·沙納漢告訴記者，F(xiàn)-35“有很大提升的空間。”
（1）測試辦公室主任Robert Behler在新的評估中表示，當(dāng)前的可靠性水平和維護指標未能達到計劃的80%目標，因為改進措施“仍無法改進飛機的可用性”。
A、當(dāng)前飛行性能表現(xiàn)“遠低于”標準
B、評估稱，2018年對飛機進行的安全測試顯示，之前的一些漏洞“仍然沒有得到解決”。
C、評估稱，去年修理飛機和恢復(fù)飛行狀態(tài)所需的時間“變化不大”；仍然“高于”所需的飛機機隊數(shù)量和飛行時間增加的速度。
D、計算機輔助維護工具“ALIS”還沒有按預(yù)期運行，因為一些數(shù)據(jù)和功能缺陷“對飛機可用性和飛機起飛有重大影響”。
E、測試人員說，維護人員、飛行員“必須每天處理數(shù)據(jù)完整性等普遍存在的問題”。
F、國防部測試人員說，今年9月對用于空對地攻擊的空軍模型射擊進行的測試表明精度“不可接受”。
（2）F-35上個月進行了為期一年的激烈戰(zhàn)斗測試，以確定整體效能，以支持2019年底的全速生產(chǎn)決策。
（3）洛克希德公司的官員昨天告訴分析師，他們預(yù)計到2021年，F(xiàn)-35的產(chǎn)量將增長到160架以上；該公司在2018年實現(xiàn)了91架飛機的交付目標；今年計劃達到至少130架。
FRA提供超過5600萬美元的資金用于鐵路可靠性項目
2019年2月12日，聯(lián)邦鐵路管理局（FRA）最近通過鐵路基礎(chǔ)設(shè)施和安全改進（CRISI）項目向16個州的18個項目提供了5690萬美元的撥款。這些資金旨在提高城際客運鐵路和貨運鐵路系統(tǒng)的可靠性，包括安全性和效率。 大約四分之一的撥款用于農(nóng)村項目。聯(lián)邦鐵路局局長羅納德L.巴托里說：“我們非常高興克里西撥款計劃將急需的關(guān)鍵投資導(dǎo)向美國農(nóng)村地區(qū)。” 撥款經(jīng)費的發(fā)放基于幾個標準，包括項目生命周期成本的準備；采用創(chuàng)新方法提高安全性和加快項目交付；利用聯(lián)邦資金吸引其他資金來源；促進經(jīng)濟發(fā)展；讓受援組織對實現(xiàn)具體、可衡量的成果負責(zé)。
項目資金從5.88億美元到1000萬美元不等。 最大的項目資金頒發(fā)給了北卡羅來納州交通部的米爾布魯克公路分離密封走廊項目。該項目將結(jié)合羅利以北CSX S線的三級分離。這將緩解公路交通延誤，并將適應(yīng)計劃中公路改善的預(yù)計出行需求。項目計劃中的改進將提高鐵路和公路運輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>
西門子和賓利系統(tǒng)公司今天宣布引入數(shù)字化PlantSight系統(tǒng)以提高設(shè)備可靠性
西門子和賓利系統(tǒng)公司今天宣布引入PlantSight系統(tǒng)，這是基于他們高度互補的軟件組合共同開發(fā)的結(jié)果。Plantsight是一個數(shù)字化解決方案，通過更高效的工廠運營為客戶帶來好處。PlantSight支持與物理現(xiàn)實和工程數(shù)據(jù)同步的操作和最新數(shù)字孿生技術(shù)，為任何運行中的設(shè)備創(chuàng)建一個完整的數(shù)字環(huán)境以理解不同數(shù)據(jù)源的組件。設(shè)備運營商受益于高可靠性和高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支撐，以確保持續(xù)的運行和更高的可靠性。
每一個實際運行的設(shè)備都具有累積演化的特征，可以從物理特征、不同類型和格式的理論上相應(yīng)的工程數(shù)據(jù)都可反應(yīng)出來。因此，實際運行的數(shù)字孿生設(shè)備必須全面、準確地同步物理現(xiàn)實及其虛擬工程的表示。此外，不可避免的需要進一步修改完善。有了PlantSight，每個工藝設(shè)備所有者運營商都可以實現(xiàn)已運行的數(shù)字孿生的好處，而不會破壞其現(xiàn)有的物理或虛擬環(huán)境。
NASA開展基于模型的任務(wù)保障項目，提升航天系統(tǒng)可靠性、安全性
基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）在美國國家航空航天局任務(wù)規(guī)劃和設(shè)計中的應(yīng)用越來越多。安全與任務(wù)保障辦公室(OSMA)正在呼吁采用相應(yīng)的基于模型的任務(wù)保障技術(shù)（MBMA），并預(yù)示該技術(shù)是NASA任務(wù)保障的未來。
在MBSE實施過程中，通常在系統(tǒng)仍處于設(shè)計和規(guī)劃階段時創(chuàng)建系統(tǒng)的虛擬模型（也稱數(shù)字化模型、數(shù)字孿生模型）。該模型被用作系統(tǒng)概念、需求、設(shè)計、驗證和確認以及相關(guān)數(shù)據(jù)分析的單一參考源“單一信源”（也就是統(tǒng)一模型、統(tǒng)一數(shù)據(jù)來源）。航天器安全和任務(wù)保證（SMA）機構(gòu)可以利用該模型在生命周期的早期執(zhí)行各種保證分析，從而在系統(tǒng)設(shè)計變更后減少代價高昂的設(shè)計更改的發(fā)生。通過使用MBSE模型，SMA人員將能夠?qū)崟r運行模擬和測試，而不必費力地（在某些情況下）瀏覽數(shù)千頁的文檔。除了更加及時，MBMA還更加靈活、快速和經(jīng)濟高效。
2018年，美國國家航空航天局的安全與任務(wù)保障辦公室（OSMA）開展了一個致力于基于模型系統(tǒng)工程（MBSE）的工程驗證項目——基于模型的任務(wù)保障項目（MBMA）。這個MBMA項目將有助于保證系統(tǒng)功能、需求集成到模型中。下圖是OSMA提出的基于模型的任務(wù)保障概念框架模型。
自2015年以來，在可靠性和維修性項目經(jīng)理、MBMA項目經(jīng)理John Evans博士的領(lǐng)導(dǎo)下，OSMA一直在評估MBSE方法在空間系統(tǒng)開發(fā)中所能取得的優(yōu)勢。
在許多早期項目中，OSMA證明，MBMA與MBSE相結(jié)合，可以使安全和任務(wù)保證（SMA）要求更好的融入項目，并在項目生命周期的早期迅速納入SMA活動。隨著美國航天局MBSE計劃的出現(xiàn)，OSMA現(xiàn)在與由總工程師辦公室（OCE）贊助的MBSE集成和現(xiàn)代化計劃（MIAMI）合作，推動MBMA向前發(fā)展，以支持這一快速發(fā)展的系統(tǒng)工程領(lǐng)域的最佳實踐的開發(fā)。MBMA項目正在與OCE的MIAMI項目合作。
在各個中心，美國宇航局已經(jīng)認識到將系統(tǒng)開發(fā)產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到通過模型以數(shù)字化模型連接在一起的好處，而不是依賴于以文檔為中心的框架。像Europa這樣的項目開始看到通過MBSE管理設(shè)計變更、大規(guī)模匯總和需求管理的顯著好處。通過基于模型的方法，系統(tǒng)的虛擬模型被創(chuàng)建，通常在它仍然處于D階段（系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)階段）的時候，系統(tǒng)模型被用作一種交流的核心形式，而不是使用一些完全不同的文檔——充當(dāng)“單一真理來源”，以支持系統(tǒng)分析。
美國航天局安全中心（NSC）總工程師馬克·科瓦萊斯基說：“MBMA的好處在于，它為設(shè)計界提供了最新的設(shè)計信息，而SMA是最新設(shè)計信息的重要組成部分。”“SMA和設(shè)計師可以協(xié)同工作并比較迭代。每次設(shè)計變更時，SMA都需要確定如何影響可靠性和安全性，以及如何最好地影響設(shè)計過程?！?
MBMA還提供了一個快速集成開展基本安全性和可靠性分析的平臺，如危險、故障樹、故障模式和影響分析以及可靠性模型，這是由OSMA贊助的Lui Wang所證明的。LuiWang是軟件機器人技術(shù)高級軟件領(lǐng)域的技術(shù)專家-約翰遜航天中心的模擬部門。這也可能帶來完全集成化的概率風(fēng)險評估——基于模型（模型驅(qū)動）的概率風(fēng)險評價的實現(xiàn)。此外，MBMA還可以支持OSMA在發(fā)射前管理風(fēng)險和接受風(fēng)險方面所尋求的創(chuàng)新，并使支持任務(wù)的SMA專業(yè)人員能夠更有效地分析和使用信息。
埃文斯說：“結(jié)合MBSE方法的MBMA將有助于確保SMA與工程設(shè)計的早期生命周期集成，并使所有關(guān)鍵利益相關(guān)者在風(fēng)險知情決策方面得到改進。”
據(jù)埃文斯稱，MBMA項目的長期目標是：
（1）支持將保障考慮納入NASA和NASA系統(tǒng)開發(fā)人員的MBSE基礎(chǔ)模型中。
（2）開發(fā)、積累基于模型應(yīng)用中的經(jīng)驗，以便將有效的保證實踐集成到建?？蚣苤小?
（3）開發(fā)和演示模型如何支持風(fēng)險分析和風(fēng)險管理決策。
（4）制定保證模型本身的策略。
埃文斯強調(diào)，只有與系統(tǒng)工程組織、機構(gòu)合作才能實現(xiàn)這些目標，并且必須堅持MBSE的“統(tǒng)一信息、模型來源”原則。新項目已經(jīng)通過OSMA嚴格的評審和預(yù)算審查。
一些項目正在與MIAMI合作，其中包括安全和任務(wù)保證中心首席官、管理者如何通過該模型更有效地洞察其項目。噴氣推進實驗室的高級工程師StevenCornford博士在這一目標上取得了重大進展?？蹈５麻_發(fā)了一些獨特的模式，將SMA需求與MBSE模型相結(jié)合，為創(chuàng)新提供了顯著的進步，這在NASA系統(tǒng)工程界得到了廣泛認可。
