Connecting Research and Practice: An Experience Report on Research Infusion with SAVE

NASA systems need to be highly dependable to avoid catastrophic mission failures. This calls for rigorous engineering processes including meticulous validation and verification. However, NASA systems are often highly distributed and overwhelmingly complex, making the software portion of these systems challenging to understand, maintain, change, reuse, and test. NASA's systems are long-lived and the software maintenance process typically constitutes 60-80% of the total cost of the entire lifecycle. Thus, in addition to the technical challenges of ensuring high life-time quality of NASA's systems, the post-development phase also presents a significant financial burden. Some of NASA's software-related challenges could potentially be addressed by some of the many powerful technologies that are being developed in software research laboratories. Many of these research technologies seek to facilitate maintenance and evolution by for example architecting, designing and modeling for quality, flexibility, and reuse. Other technologies attempt to detect and remove defects and other quality issues by various forms of automated defect detection, architecture analysis, and various forms of sophisticated simulation and testing. However promising, most such research technologies nevertheless do not make the transition from the research lab to the software lab. One reason the transition from research to practice seldom occurs is that research infusion and technology transfer is difficult. For example, factors related to the technology are sometimes overshadowed by other types of factors such as reluctance to change and therefore prohibits the technology from sticking. Successful infusion might also take very long time. One famous study showed that the discrepancy between the conception of the idea and its practical use was 18 years plus or minus three. Nevertheless, infusing new technology is possible. We have found that it takes special circumstances for such research infusion to succeed: 1) there must be evidence that the technology works in the practitioner's particular domain, 2) there must be a potential for great improvements and enhanced competitive edge for the practitioner, 3) the practitioner has to have strong individual curiosity and continuous interest in trying out new technologies, 4) the practitioner has to have support on multiple levels (i.e. from the researchers, from management, from sponsors etc), and 5) to remain infused, the new technology has to be integrated into the practitioner's processes so that it becomes a natural part of the daily work. NASA IV&V's Research Infusion initiative sponsored by NASA's Office of Safety & Mission Assurance (OSMA) through the Software Assurance Research Program (SARP), strives to overcome some of the problems related to research infusion

Software Engineering Laboratory Series: Proceedings of the Twenty-Second Annual Software Engineering Workshop

The Software Engineering Laboratory (SEL) is an organization sponsored by NASA/GSFC and created to investigate the effectiveness of software engineering technologies when applied to the development of application software. The activities, findings, and recommendations of the SEL are recorded in the Software Engineering Laboratory Series, a continuing series of reports that includes this document

As melhores práticas de gestão para a melhoria da fiabilidade operacional

Tese de Doutoramento em Gestão na especialidade de Produção e Serviços apresentada à Universidade AbertaAs funções e as práticas operacionais industriais da produção e da manutenção inerentes à exploração dos equipamentos produtivos devem garantir o conhecimento e a avaliação dos riscos de avaria para maximizar a fiabilidade operacional e a disponibilidade dos equipamentos assim como a redução dos custos operacionais. Numa actividade industrial tão relevante para a economia do país como a da produção de pasta para papel a gestão operacional tem um papel decisivo na sustentação da produção, na criação do valor, na competitividade, na garantia ao trabalho e, consequentemente, no desenvolvimento sustentado. Assumem, deste modo, uma importância decisiva os modelos de gestão que aglutinem desenvolvimentos científicos e tecnológicos bem como as necessárias capacidades pessoais que visem desenvolver as Organizações para a satisfação de todos os seus intervenientes. Na perspectiva da gestão operacional da manutenção industrial considerada como um dos factores chave para a melhoria da fiabilidade operacional das Organizações (empresas) de fluxo e laboração contínuas, em particular nas de produção de pasta para papel, experimenta-se, aplica-se e desenvolve-se neste trabalho o resultado de modelos parciais distintos mas que se conjugam e integram entre si para reduzir os custos e aumentar a eficiência e a eficácia operacional. Um dos modelos, o dos riscos proporcionais, é um modelo de fiabilidade semi-paramétrico que determina a contribuição de cada uma das variáveis independentes ao longo dos intervalos do tempo de funcionamento dos equipamentos em risco de avariar. Tratando-se de um processo produtivo contínuo do tipo flow shop onde a maximização da disponibilidade dos equipamentos é privilegiada o atendimento das notificações efectuadas à manutenção para a detecção de falhas ou para a reparação das avarias segue uma disciplina do tipo first-in first-out. Assim, os outros dois modelos parciais paramétricos, um deles suportado pela teoria das filas de espera e o outro pelas oportunidades de subcontratação, visam dimensionar respectivamente as equipas a afectar directamente os diferentes serviços de manutenção em regime de insourcing e em outsourcing pontual durante as paragens programadas ou de oportunidade das instalações produtivas para, em conjunto, reduzirem os custos operacionais. Com o presente trabalho pretende-se trazer ao conhecimento mais dados e resultados sobre a realidade operacional e com estes demonstrar que é preferível para diminuir os custos de manutenção de grandes empresas de processo recorrer a recursos internos e externos de manutenção em vez de recorrer apenas a recursos externos. São considerados no presente estudo os dados que foram recolhidos entre 2004 e 2005 em regime de outsourcing da manutenção das diferentes famílias de equipamentos classificados de rotativos, estáticos, lineares e os de regulação e controlo. Em presença dos resultados obtidos relativos a cada valor das variáveis significativas encontradas implementaram-se entre 2006 e 2007 medidas de forma a minimizar a “intensidade” desses valores e, tomando em consideração as tarefas/acções sistemáticas antes efectuadas pelas funções manutenção e produção sobre os equipamentos, reformularam-se as equipas, as tarefas/acções e as respectivas periodicidades já num novo regime de gestão entre o insourcing e o outsoursing (bestsourcing) da manutenção, no sentido de reduzir o efeito das variáveis significativas encontradas e transformá-las em maior valor acrescentado para a Organização. Em consequência das alterações levadas a efeito no processo operacional da linha de produção de pasta de papel (na área do branqueamento) já durante o final do 2º semestre de 2006 e o 1º trimestre de 2007 obtiveram-se novos resultados que conduziram, simultaneamente, à diminuição da probabilidade da ocorrência de avarias nos equipamentos produtivos estudados e dos custos operacionais. Paralelamente foram também detectadas lacunas de competências em diferentes especialidades dos serviços de manutenção, redimensionaram-se os recursos internos (insourcing) para o atendimento diário das avarias fortuitas e os serviços externos contratados (outsourcing) para o atendimento pontual dos trabalhos de manutenção a aguardar paragens programadas dos equipamentos fabris. Procurou-se e conseguiu-se ainda extrapolar alguns dos resultados obtidos, nomeadamente os respeitantes aos tempos médios das chegadas dos pedidos de reparação e os respectivos tempos médios de reparação, para o dimensionamento esperado das equipas de manutenção das restantes áreas fabris da linha de produção de pasta para papel