Za sodobnega poveljnika je ena prvih nalog, da kadar koli zagotovi pripravljenost orožja in opreme svoje podenote za delo. Pomanjkanje zadostnega števila (beri: število osebja) lahko pomeni zmanjšanje ognjene moči ali zmožnost koncentracije bojnih glav ustrezne velikosti na točno določeni lokaciji in v točno določenem času. Ohranjanje visoke bojne pripravljenosti je še posebej pomembno za čete, ki sodelujejo v ekspedicijskih operacijah. Tu je poveljnik močno omejen s silami in sredstvi, ki jih dobavljajo po morju ali po zraku, vzdrževati mora vse sisteme v dobrem stanju in biti sposoben ne le izvajati operacije, ampak tudi vzdrževati zadosten potencial, dokler se zaloge ne napolnijo. Pri izvajanju vzdrževanja in popravil se ekspedicijske enote soočajo z edinstvenimi težavami, s katerimi se enote s tradicionalnimi zadnjimi delavnicami ne srečujejo, saj je treba večino del izvajati po načelu "samooskrbe". Nedvomno postajajo sistemi vse bolj zapleteni, težje jih je popraviti in vzdrževati, vendar se pojavljajo tehnologije, ki poenostavljajo to delo in omogočajo hitrejše in na nižji organizacijski ravni.
Integrirani sistemi za spremljanje stanja
V preteklosti so vzdrževanje izvajali po urniku, ki temelji na določenih časovnih obdobjih, na primer letno ali ko je doseženo določeno število kilometrov ali ur. To načrtovano vzdrževanje pogosto ni odražalo dejanske obrabe ali potreb. Po drugi strani pa so bila popravila izvedena šele, ko se je dejansko zgodila okvara in se je kaj zlomilo. Do okvare je lahko prišlo med operacijo, pri čemer je poveljnik izgubil okvarjeno komponento, dokler se popravilo ni končalo. Integriran sistem za spremljanje stanja (ISMS) omogoča predvidevanje vzdrževanja in popravil z nenehnim zbiranjem, shranjevanjem in katalogizacijo podatkov o uporabi in stanju različnih sestavnih delov vozila, letala ali drugih podsistemov.
To zbirko podatkov nato analizirajo bodisi računalniki na vozilu bodisi prenesejo tehniki in jih primerja z veliko zbirko statističnih podatkov, da ugotovi možno okvaro komponente.
Podpredsednik proizvajalca ISMS North Atlantic Industries je dejal, da je "po ugotovitvi verjetnih napak in napak mogoče sprejeti ustrezne popravne ukrepe. Naše rešitve omogočajo vzdrževalcem, da bolje predvidijo storitve glede na dejansko delovanje in stanje same komponente ali njenih delov, namesto da čakajo, da komponenta odpove. " ISMS je mogoče vgraditi v različne platforme, vendar je njihova uporaba v letalih in vozilih še posebej privlačna. Ponujajo nove priložnosti, vključno z izboljšano storitvijo in učinkovitostjo popravil, hkrati pa dramatično zmanjšujejo izpad.
Praktično vrednost stalnega spremljanja parametrov in stanja podsistemov je pokazal predstavnik Bell-a in Boeinga pri opisu ISMS, vgrajenega v naslednjo generacijo tiltrotorja V-280 Valor. Nagibni sistem V-280 ne samo, da zazna zlomljeno vozlišče, ampak ga lahko tudi samodejno prijavi vzdrževalni ekipi na tleh, tudi med letom. S temi informacijami lahko osebje na terenu dobi vse, kar potrebuje, in ga popravi takoj, ko se stroj vrne. S prihodom digitalnih brezžičnih omrežij in integriranega sporočanja je mogoče te iste zmogljivosti vgraditi v skoraj vsak sistem. Napovedna popravila lahko vnaprej preprečijo in odpravijo težavo.
Vgrajena diagnostika na vozilu
S kombinacijo ISMS in lokalne obdelave podatkov lahko dobite vgrajeno diagnostiko na vozilu. Vgrajena diagnostika posadki daje začetne znake možne okvare ali okvare in je tudi podlaga za poglobljeno analizo s strani tehnika. Ti sistemi stalno spremljajo in v nekaterih primerih beležijo zgodovino delovanja različnih ključnih komponent osnovne platforme. Posledično vam omogočajo, da proaktivno odkrijete težave in jih odpravite, preden se zgodi kaj resnejšega. Komandno območje obrambe Oshkosh Defense vključuje diagnostiko na vozilu kot del širšega, v platformo integriranega digitalnega omrežja. Ukazna cona ne more samo izvajati samodijagnostike, ampak tudi občasno ali po potrebi poročati o svojem stanju zunanjim krmilnim napravam. Tako je razpoložljivost sistema v veliki meri odvisna od znanja tehničnega osebja, ki lahko oceni in načrtuje preventivno vzdrževanje. Rezultat je zgolj "pogojno vzdrževanje", ki lahko vodi v preventivno vzdrževanje, ki poveča razpoložljivost sistema za predvideno delovanje.
Bloki za hitro menjavo
Ker je maksimiziranje razpoložljivosti sistemov glavni cilj vzdrževalnih in popravljalnih del, neposredno izhaja, da bi moral biti čas in trud, potreben za vrnitev sistema, zlasti kritičnega bojnega sistema v obratovanje, v idealnem primeru minimalen. Koncept blokov za hitro menjavo bi bil tu dobra rešitev. V skladu z njim morajo biti komponente načrtovanega sistema lahko dostopne, enostavne za odstranitev in zamenjavo. Komponento za hitro menjavo bodo pozneje popravili, pri čemer se bo tehnik na prvi liniji osredotočil na čimprejšnji ponovni zagon celotnega sistema. Prvotno sprejeta v letalstvu, je bila ta praksa široko razširjena na kopenske in morske sisteme. Predstavnik podjetja Denel Vehicle Systems je pojasnil, da je „optimizacija za največjo operativno pripravljenost glavni cilj naših projektov bojnih vozil. Na primer, oklepno vozilo RG35 izvaja hitro zamenjavo podsistemov z minimalnim številom operacij. Vzmetenje lahko zamenjate s samo štirimi vijaki, celo armaturno ploščo pa lahko odstranite in zamenjate v manj kot 15 minutah. Metoda hitrega menjavanja blokov je enako uporabna pri odpravljanju bojnih poškodb, saj omogoča popravila na prvi črti, ki bi sicer bila nepraktična ali bi zahtevala evakuacijo vozila nazaj.
3D tiskanje
Zelo pomembno je, da imate na voljo potreben del za popravilo. Razporejene enote lahko s seboj vzamejo le omejeno število delov, zato, če zahtevane komponente ni pri roki, popravila ni mogoče opraviti. Tehnologija 3D tiskanja je bila v zadnjih nekaj letih temeljito raziskana. ki vam omogoča izdelavo določenega dela na mestu tudi na terenu. Vodja projekta pri ameriški agenciji za razvoj sistemov pomorskega korpusa je pojasnil, da "tehnologija ZD, imenovana tudi prilagodljiva, omogoča tiskanje enega dela po potrebi. Te tehnologije in procesi v bistvu spreminjajo digitalne datoteke v fizične predmete. Digitalno datoteko lahko ustvarite s skeniranjem obstoječega predmeta ali z uporabo računalniško podprtega sistema za načrtovanje. Program pošlje navodila tiskalniku 3D, ki natisne predmet in doda plasti materiala, dokler ne dobite končnega izdelka."
Ameriška mornarica je leta 2014 začela uporabljati 3D tiskanje na svojih ladjah za posnemanje potrebnih delov. Od takrat so marinci in ameriško letalstvo začeli te zmogljivosti vključevati v svoje storitvene in logistične strukture. Vojaške sile ZDA in Indije so prav tako začele programe za vključitev neposredne digitalne proizvodnje v svoje dobavne verige. Glavna prednost tukaj je možnost hitrejše pošiljanja delov uporabniku, kar ima za posledico manj zastojev med čakanjem na popravila. Poleg tega je možen prenos digitalnih podatkov, potrebnih za reprodukcijo dela, iz oddaljene proizvodnje na uporabnikov položaj, kar tudi pospeši postopek popravila. Ta metoda je primerna tudi za proizvodnjo delov za zastarelo opremo, ki ni več v proizvodnji in za katere je težko priti do delov.
Uporaba 3D tiskanja je še posebej privlačna za ekspedicijske sile. ZD-tiskanje na kraju samem lahko odpravi potrebo po transportu zalog rezervnih delov in zmanjša stroške ter pomaga izboljšati učinkovitost in bojno pripravljenost vojakov. Ker je mogoče nekatere zaloge izumiti na terenu, bo to naredilo vojsko bolj inovativno. Poleg tega tiskanje ZD zahteva cenejše surovine in ne končne izdelke.
USMC je že predstavil kompleks X-FAB za 3D tiskanje. Vključuje računalnike s programsko opremo CAD; shranjevanje digitalnih risb za 3D tiskanje; ročni 3D skener; enota za neprekinjeno napajanje; 3D -tiskalnik velikega formata Cosine; 3D tiskalnik LulzBot TAZ; in namizni kompozitni tiskalnik Markforged; vsi spadajo v razred strojev za ekstrudiranje. Čeprav lahko kompleks trenutno proizvaja le dele iz plastike, se načrtujejo tudi tiskalniki, ki tiskajo dele iz kovinskega prahu. Deli, ki jih izdeluje kompleks X-FAB, so na voljo v nekaj urah, v nasprotju s prejemom prek sistema naročanja rezervnih delov, kar lahko traja dneve ali tedne.
3D tiskanje postane še privlačnejše v kombinaciji s sistemom ISMS in poročanjem o napakah v realnem času. Možnost izdelave delov na kraju samem zmanjšuje zaskrbljenost, da potrebnega dela morda ni na zalogi.
Potrošni material na kraju samem
Potreba po samooskrbi ni omejena na podrobnosti. Mnoge kategorije vojaške opreme, vključno z vozili, letalstvom in topništvom, za delovanje svojih podsistemov zahtevajo različne tekočine ali posebne pline, na primer krmiljenje vožnje vzmetenja, mehanizme za odmik, sisteme za gašenje požara, dnevno optiko, sisteme za nočno opazovanje in celo pnevmatike. Dobavitelj jih lahko dostavi na kraje stalne napotitve, kar se imenuje "do vrat". Med razporejanjem ali v terenskih taboriščih morajo imeti tehniki pri roki te snovi, od katerih so mnoge med skladiščenjem in transportom škodljive in nevarne, zlasti na območju boja. Sposobnost pridobivanja teh snovi po potrebi in čim bližje potrošniku večinoma omogoča odpravo teh nevarnosti, hkrati pa zagotavlja razpoložljivost izdelka kadar koli.
Ena od teh snovi je stisnjeni dušik. Uporablja se v sistemih za nočno opazovanje, sistemih vzmetenja, stojalih za helikopterje, različnih krmilnih sistemih, rezervoarjih za gorivo in pnevmatikah brezpilotnih letal in letal. Jeklenke s težkim stisnjenim dušikom so težke za rokovanje in so lahko nevarne, če so poškodovane."Marinci so bili prvi, ki so za dobavo sprejeli generatorje dušika, ki so bili nameščeni na terenu," je pojasnil Scott Bodman iz podjetja South-Tek Systems. »V svoje optoelektronske vzdrževalne sisteme v Iraku in Afganistanu je integriral naš kompakten, ločen nizkotlačni generator dušika N2. Te terenske delavnice so vključevale vse potrebno za vzdrževanje in popravilo merilnikov in naprav za nočno opazovanje. N2 Gen proizvaja dušik iz zraka, deluje na prenosnem viru energije in dovaja dušik potrošnikom kjer koli, kar odpravlja potrebo po zunanjih dobaviteljih. Ti sistemi omogočajo mornarjem, da hitro popravijo in vrnejo merilnike in naprave za nočno opazovanje nazaj borcem. Zaradi vse večje uporabe naprednih aktivnih suspenzij in vse večje uporabe dušika v vojaške namene je South-Tek razvil tudi popolnoma uporaben visokotlačni sistem za proizvodnjo dušika, imenovan N2 Gen HPC-1D. Sistem, ki ga napaja skupno omrežje ali generator, lahko deluje tako na vojaških ozemljih kot na terenu. Sistem ustvarja dušik za bojna vozila, kot sta Stryker in AMV, najnovejše taktične tovornjake z naprednim vzmetenjem, kot je JLTV, topniške dele, vključno s 155 -milimetrsko havbico M777, ter letala in helikopterje.
Pogosto se ne namenja ustrezne pozornosti nalaganju sistemov za gašenje požara na terenu. Sem spadajo na primer rezervoarji z gasilnimi sredstvi za avtomatske sisteme gašenja bojnih in taktičnih vozil, letala in helikopterji ter ročni gasilni aparati. Za pridobitev teh zmogljivosti na terenu je ameriška vojska razvila sistem za ponovno polnjenje protipožarne zaščite (FSRS). Celoten sistem je nameščen v robustni posodi, ki jo je mogoče namestiti na letalo ali ladjo in postaviti na prikolico za prevoz po kopnem. Tiskovni predstavnik ameriške vojske za oklepno opremo in vozila je opozoril, da okvarjen sistem za gašenje požara na platformi pomeni, da platforme ni mogoče upravljati. FSRS zagotavlja, da lahko tehniki na prvi liniji popravijo sistem in ga brez odlašanja znova vzpostavijo. Prvi sistemi FSRS bodo napoteni v ameriško vojsko leta 2019.
Vzdrževanje in popravila z razširjeno resničnostjo
Povečana kompleksnost vojaških sistemov je povečala kompleksnost njihovega vzdrževanja in popravila. To skupaj s potrebo po izvajanju teh ukrepov na najnižji ravni in napredovanjem v ospredje, kjer so viri bolj omejeni, predstavlja za tehnično osebje velike izzive. Glavno vprašanje je, kako tem strokovnjakom dati usposobljenost za izvajanje osnovnih nalog, potrebnih za vrnitev letala, vozila, orožnega sistema in druge lastnine v uporabo. Ena od predlaganih rešitev je uporaba zmogljivosti "virtualne resničnosti". Krauss-Maffei Wegmann, ki vse pogosteje uporablja simulacijo za poučevanje, je to tehnologijo razširil na namenskega tehnika. Vodja oddelka za usposabljanje in modeliranje opisuje ta sistem takole: »Podobnost video igre z elementi navidezne resničnosti, v kateri lastnik zaslona čelade ne vidi le 3D-slike stroja (ali drugega sistema), korak za korakom pa vodi tudi skozi postopek popravila. Lahko je zgolj virtualna za proces učenja ali seznanjanja ali pa je prekrita na resnični platformi. V drugem primeru bo serviser opravil vse potrebne korake v postopku popravila ali vzdrževanja."
Uporaba tehnologije razširjene resničnosti omogoča specialistu, da z večjo samozavestjo prevzame poljubno število nalog, tudi če jih še nikoli ni opravil. Poleg tega zagotavlja pravilnost postopka, kar posledično odpravlja napake, ki bi ga lahko ogrozile. To je učinkovitejše od uporabe tiskanih ali celo video vadnic, saj so uporabniki dejansko potopljeni v proces. Sistem nadzorniku omogoča tudi daljinsko spremljanje dejanj specialista v realnem času, opozarjanje na napake in svetovanje. Uporaba tehnologij razširjene resničnosti pri usposabljanju omogoča osebju popravljalnih enot, ki so v ospredju ali so razporejene v ekspedicijskih operacijah, opravljati širši nabor vzdrževalnih in popravljalnih nalog brez potrebe po obveznem usposabljanju osebja za to posebno nalogo. Posledično se verjetnost popravil poveča, sicer pa, če takšne tehnologije niso na voljo, jih je treba odložiti zaradi pomanjkanja izkušenj na mestu popravila. To v kombinaciji z uporabo sistema ISMS, vgrajenih diagnostičnih orodij in koncepta enot za hitro menjavo omogoča hitrejšo ponovno uporabo opreme in orožja (med drugim zaradi nižje organizacijske ravni).
Prihodnost je v vzdrževanju in popravilih
Pojav teh tehnologij ima potencial za revolucijo v procesu vzdrževanja in popravil ter v operacijah. Nove in edinstvene komplementarne zmogljivosti, ki jih ponujajo te tehnologije, bodo imele velik vpliv na to, kako in na kakšni ravni se te dejavnosti izvajajo. Te tehnologije, vključene v integrirano storitev, popravila, obratovanje in dobavo delov, bodo povečale neodvisnost in samozadostnost sprednjih sil, napotenih v ekspedicijske operacije. Posledično hitrejša popravila in s tem hitrejša vrnitev opreme ali orožja v uporabo. Poleg tega bo to povečalo število sil in sredstev, ki so na voljo za izvajanje operativnih nalog. Ta nov pristop k vzdrževanju in popravljanju postaja dejavnik povečanja bojnih zmogljivosti in bojne moči, kar lahko pozitivno vpliva na razmerje zmag in porazov.
