可以告知故障的机器 监测自己的健康并请求帮助

COMSoL综合系统健康管理（Integrated System Health Management）软件的第一个版本于2003年在NASA艾姆斯研究中心（Ames Research Center）被开发出来，以此来监视一个试验型固液混合火箭发动机试车台。

传统上，这将以建立模型和运行模拟程序的方法来实现，但艾姆斯的一位工程师却研发了感应监测系统（Inductive Monitoring System，简称IMS）来收集并自动分析真实数据。

在2014年12月的一次猎户座乘员舱试射时，后来被CEMSol公司许可的感应监控系统（IMS）被用来监视该太空舱的电气系统。(图片来源：NASA)

一览成千上百的系统

“这是一个非常明显的概念：IMS通过传感器测量温度，压力，燃油流量，电压与系统里其他重要的数据后，挖掘这些结果并建立一个正常行为的基线。未来任何不符合基线的数据可以指出问题或即将发生的故障。相比之下，工程师或操作人员最多只能够理解五至七个实体之间的相互作用”，Cirulli说，然而，数百个系统之间的关系对于像IMS这样的数据采掘软件来说一目了然。

截止2012年，该软件已应用于NASA任务控制中心（NASA Mission Control）的十几个项目中。现在它被集成到肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center）的发射控制系统，用于监控国际空间站（International Space Station）里确保饮水安全的碳分析仪。当猎户座乘员舱在2014年12月首次试飞的时候，此软件监控着这个新载具的电气系统。

CEMSol，综合性工程管理解决方案（Comprehensive Engineering Management Solutions）的缩写，是在2012年被NASA许可的项目，用来开发IMS衍生的集成系统健康管理的软件。此软件分为两个软件包：一个作为一个桌面应用程序，另一个作为软件开发人员的套件。桌面版输入记录下的数据集并进行分析，标出不正常的偏差值；软件开发人员的套件则能够实时监控系统。 “它是一个函数库，程序员可以选择执行任何一个他们想要的系统检测分析功能”，Cirulli说。

好消息：它将发生故障！

此外，在2012年，CEMSol与艾姆斯和洛克希德?马丁（Lockheed Martin）公司联手，尝试在C-130 “大力神”军用运输机上安装系统健康监控软件。该架飞机在启动期间负责转换发动机间空气流动的排气阀向来有问题。从16架飞机内取得的4年份的数据，包括起动系统时的故障数据集被输进程序后，它就能够在故障发生之前的三次启动过程中预测到启动问题。

2012年，CEMSol与洛克希德?马丁公司联手，观察该公司的综合系统健康管理软件能否预测C-130“大力神”运输机（见图）启动时控制发动机间空气流动的排气阀故障。洛克希德?马丁公司在测试中投入了70,000美金，然而维护和任务延迟的成本降低量达到了该数字的10倍。(图片来源：美国空军)

对于制造商来说，成功探测故障的能力免去了重新设计部件或引进新电脑系统的需求，提前的警报则意味着没有必要安排备用飞机或等待维修。洛克希德?马丁公司最初投入测试中的70,000美元的投资由于减少了延误和维护的成本，很快就收回了该金额的10倍。

该项目首次测试的震撼结果表明，此软件可能在未来几年带来巨大的影响，机器自我检测的能力将普及到任何方面，从手机到医疗设备，从冰箱到汽车等等。

“从历史上看，系统健康管理一直是一个事后想法，”Cirulli说，“在未来，事物会变得更可靠，耐用，因为它们能够更好地了解自己的行为。”