För en modern befälhavare är en av de första uppgifterna att se till att underenhetens vapen och utrustning är redo för arbete när som helst. Brist på tillräckliga (läs: bemanning) antal kan innebära en minskning av eldkraften eller förmågan att koncentrera stridsspetsar med rätt storlek på en exakt plats och vid en exakt tidpunkt. Att upprätthålla en hög stridsberedskap är särskilt kritisk för trupper som deltar i expeditionära operationer. Här är befälhavaren starkt begränsad av de krafter och medel som levereras till sjöss eller med flyg, han måste underhålla alla system i gott skick och inte bara kunna utföra operationer utan också upprätthålla tillräcklig potential tills leveranser fylls på. Vid underhåll och reparation står expeditionsenheter inför unika problem som enheter med traditionella bakre verkstäder inte står inför, eftersom det mesta av arbetet måste utföras enligt principen om "självförsörjning". Utan tvekan blir systemen mer komplexa, svårare att reparera och underhålla, men tekniker växer fram som förenklar detta arbete och gör det möjligt att göra det snabbare och på en lägre organisationsnivå.
Integrerade tillståndsövervakningssystem
Tidigare utfördes underhållet enligt ett schema baserat på specifika tidsperioder, till exempel årligen eller efter att ha nått ett visst antal kilometer eller timmar. Det planerade underhållet återspeglade ofta inte det faktiska slitage eller behovet. Å andra sidan utfördes reparationer först när ett fel faktiskt inträffade och något gick sönder. Felet kunde ha inträffat under operationen och beröva befälhavaren den felaktiga komponenten tills reparationen var klar. Det integrerade tillståndsövervakningssystemet (ISMS) tillåter förutsägbart underhåll och reparationer genom att kontinuerligt samla in, lagra och katalogisera data om användning och skick för olika komponenter i ett fordon, flygplan eller andra delsystem.
Denna databas analyseras sedan antingen av omborddatorer eller laddas ner av tekniker och jämförs med en stor statistikdatabas för att fastställa eventuellt komponentfel.
Vice president för North Atlantic Industries, tillverkare av ISMS, sade att”när de troliga misslyckandena och misslyckandena har identifierats kan lämpliga korrigerande åtgärder vidtas. Våra lösningar gör att underhållspersonal bättre kan förutsäga service baserat på själva prestandan och skicket på själva komponenten eller delar av den, snarare än att vänta på att en komponent ska misslyckas.” ISMS kan vara inbäddad i en mängd olika plattformar, men deras användning i flygplan och fordon är särskilt attraktiv. De ger nya möjligheter, inklusive förbättrad service och reparationseffektivitet, samtidigt som driftstoppen dramatiskt reduceras.
Det praktiska värdet av kontinuerlig övervakning av parametrar och tillstånd för delsystem demonstrerades av en representant för Bell och Boeing när han beskrev ISMS inbyggt i nästa generations V-280 Valor tiltrotor. V-280 tiltrotorsystemet upptäcker inte bara en trasig nod, utan kan också automatiskt rapportera det till underhållsteamet på marken, även under flygningen. Med denna information kan personal på marken få allt de behöver och reparera så snart maskinen återvänder. Med tillkomsten av digitala trådlösa nätverk och integrerade meddelanden kan samma funktioner byggas in i praktiskt taget alla system. Prediktiva reparationer kan förhindra och korrigera problemet i förväg.
Inbyggd inbyggd diagnostik
Genom att kombinera ISMS och lokal databehandling kan du få inbyggd inbyggd diagnostik. Omborddiagnostik ger besättningen en första indikation på ett eventuellt fel eller sammanbrott och är också grunden för en djupare analys av tekniken. Dessa system övervakar och, i vissa fall, kontinuerligt prestandahistoriken för olika nyckelkomponenter på den underliggande plattformen. Som ett resultat kan de proaktivt upptäcka problem och åtgärda dem innan något mer allvarligt händer. Oshkosh Defens Command Zone-system inkluderar diagnostik ombord som en del av ett bredare, plattformsintegrerat digitalt nätverk. Kommandozonen kan inte bara utföra självdiagnostik utan också regelbundet eller, om det behövs, rapportera sin status till externa styrenheter. Således beror systemets tillgänglighet till stor del på kunskapen hos den tekniska personalen, som kan utvärdera och planera förebyggande underhåll. Resultatet är ett rent "villkorligt underhåll" som kan leda till förebyggande underhåll som ökar systemets tillgänglighet för den avsedda operationen.
Snabbväxlingsblock
Från det faktum att maximering av systemens tillgänglighet är huvudmålet för underhålls- och reparationsarbete, följer direkt att den tid och ansträngning som krävs för att återföra ett system, särskilt ett kritiskt stridssystem, till service, helst skulle vara minimalt. Konceptet med snabbväxlingsblock skulle vara en bra lösning här. Enligt det ska komponenterna i det designade systemet vara lättåtkomliga, lätta att ta bort och byta ut. Snabbbytskomponenten repareras vid ett senare tillfälle, med frontlinjetekniker som fokuserar på att få tillbaka hela systemet så snart som möjligt. Ursprungligen antagen inom luftfarten, har denna praxis i stor utsträckning utvidgats till land- och sjösystem. En representant från Denel Vehicle Systems förklarade att”Optimering för maximal driftberedskap är huvudmålet för våra stridsfordonsprojekt. Till exempel genomför det bepansrade fordonet RG35 en snabb byte av delsystem med ett minimalt antal operationer. Fjädringen kan ersättas med bara fyra bultar, och till och med instrumentbrädan kan tas bort och bytas ut på mindre än 15 minuter. Snabbväxlingsblocksmetoden är lika användbar för att reparera stridsskador som den möjliggör reparationer i frontlinjen som annars skulle vara opraktiska eller kräver evakuering av fordonet bakåt.
3d-utskrivning
Det är mycket viktigt att ha den nödvändiga delen tillgänglig för reparationen. Utplacerade trupper kan bara ta med sig ett begränsat antal delar, så om den nödvändiga komponenten inte finns till hands kan reparationer inte utföras. Under de senaste åren har 3D -utskriftsteknik studerats noggrant. vilket gör att du kan tillverka en specifik del på plats även i fältet. En projektledare vid US Marine Corps Systems Development Authority förklarade att”ZD -teknik, även kallad adaptiv, gör att en del kan skrivas ut efter behov. Dessa tekniker och processer omvandlar i huvudsak digitala filer till fysiska objekt. En digital fil kan skapas genom att skanna ett befintligt objekt eller genom att använda ett datorstött designsystem. Programmet skickar instruktioner till 3D -skrivaren, som skriver ut objektet och lägger till materiallager tills en färdig produkt erhålls."
Den amerikanska marinen började använda 3D -utskrift ombord på sina fartyg 2014 för att replikera de nödvändiga delarna. Sedan dess har marinisterna och det amerikanska flygvapnet börjat integrera dessa funktioner i sina service- och logistikstrukturer. De amerikanska och indiska militärerna har också påbörjat program för att integrera digital direkt tillverkning i sina leveranskedjor. Den största fördelen här är möjligheten att skicka delar till användaren snabbare, vilket resulterar i mindre driftstopp i väntan på reparationer. Dessutom är det möjligt att överföra de digitala data som krävs för att reproducera delen från fjärrproduktion till användarens position, vilket också påskyndar reparationsprocessen. Denna metod är också lämplig för tillverkning av delar till föråldrad utrustning som inte längre tillverkas och för vilka delar är svåra att få tag på.
Användningen av 3D -utskrift är särskilt attraktiv för expeditionskrafter. Att använda ZD-utskrift på plats kan eliminera behovet av att transportera reservdelar och minska kostnaderna och bidra till att effektivisera och bekämpa trupper. Eftersom en del av förnödenheterna kan uppfinnas på fältet kommer detta att göra militären mer innovativ. Dessutom kräver ZD -utskrift billigare råvaror än färdiga produkter.
USMC har redan demonstrerat X-FAB-driftsatta 3D-utskriftskomplex. Det inkluderar datorer med CAD -programvara; lagring av digitala ritningar för 3D -utskrift; handhållen 3D -skanner; oavbruten strömförsörjningsenhet; storformat 3D -skrivare Cosine; 3D -skrivare LulzBot TAZ; och skrivbordssammansatt skrivare Markforged; de tillhör alla klassen extrudermaskiner. Även om komplexet för närvarande bara kan producera delar av plast, planeras det att inkludera skrivare som skriver ut delar från metallpulver. Delar tillverkade av X-FAB-komplexet är tillgängliga på bara några timmar, i motsats till att ta emot dem via reservdelsbeställningssystemet, vilket kan ta dagar eller veckor.
3D-utskrift blir ännu mer attraktiv i kombination med ISMS och felrapportering i realtid. Möjligheten att ha tillverkning på plats av delar minskar oron för att en nödvändig del kanske inte finns i lager.
Förbrukningsmaterial på plats
Behovet av självförsörjning är inte begränsat till detaljer. Många kategorier av militär utrustning, inklusive fordon, luftfart och artilleri, kräver olika vätskor eller speciella gaser för att driva sina undersystem, till exempel fjädringsreglage, rullningsmekanismer, brandsläckningssystem, dagoptik, mörkerseende och till och med däck. De kan levereras till platserna för permanent distribution av leverantören, som kallas "rätt till dörren". Under utplacering eller i fältläger måste tekniker ha dessa ämnen till hands, varav många är skadliga och farliga under lagring och transport, särskilt i stridszonen. Möjligheten att få dessa ämnen efter behov och så nära konsumenten som möjligt möjliggör för det mesta att eliminera dessa faror samtidigt som produkten garanteras tillgänglighet när som helst.
Ett av dessa ämnen är komprimerat kväve. Den används i mörkerseende, fjädringssystem, helikopterställ, olika styrsystem, bränsletankar och däck för drönare och flygplan. Tunga komprimerade kvävecylindrar är svåra att hantera och kan vara farliga om de skadas."Marines var de första att acceptera fältutplacerade kvävegeneratorer för leverans", förklarade Scott Bodman från South-Tek Systems.”Den har integrerat vår kompakta, separata N2 Gen lågtrycksgenereringsenhet i sina optoelektroniska underhållssystem i Irak och Afghanistan. Dessa fältverkstäder innehöll allt som behövs för att underhålla och reparera omfattningar och mörkerseende. N2 Gen genererar kväve från luften, drivs med en bärbar strömkälla och levererar kväve till konsumenter var som helst, vilket eliminerar behovet av externa leverantörer. Dessa system gör det möjligt för marinesoldater att snabbt reparera och lämna tillbaka omfattningar och mörkerseende tillbaka till krigare. Den ökande användningen av avancerade aktiva suspensioner och den växande användningen av kväve för militära ändamål har fått South-Tek att också utveckla ett fullt utplacerat högtrycks-kvävegenereringssystem, betecknat N2 Gen HPC-1D. Drivs av en gemensam elnät eller generator, kan systemet fungera både på militära baser och på fältet. Systemet genererar kväve för stridsfordon som Stryker och AMV, de senaste taktiska lastbilarna med avancerad fjädring som JLTV, artilleribitar inklusive M777 155 mm howitzer och flygplan och helikoptrar.
Ofta inte ägnat vederbörlig uppmärksamhet åt lastning av brandsläckningssystem i fältet. Detta inkluderar till exempel tankar med släckmedel för automatiska brandsläckningssystem för strids- och taktiska fordon, flygplan och helikoptrar samt handhållna brandsläckare. För att få dessa möjligheter inom fältet har den amerikanska armén utvecklat Fire Suppression Refill System (FSRS). Hela systemet är inrymt i en robust container som kan monteras på ett flygplan eller fartyg och placeras på en släpvagn för landtransport. En talesman för den amerikanska arméns pansar- och fordonsförvaltning noterade att”ett defekt brandskyddssystem på plattformen innebär att plattformen inte kan manövreras. FSRS säkerställer att tekniker i frontlinjen kan reparera systemet och få det tillbaka online utan dröjsmål. De första FSRS -systemen kommer att distribueras till den amerikanska armén under 2019.
Underhåll och reparation med augmented reality
Den ökade komplexiteten hos militära system har ökat komplexiteten i deras underhåll och reparation. Detta, i kombination med behovet av att utföra dessa åtgärder på lägsta nivå och ytterligare avancerade till framkant, där resurserna är mer begränsade, innebär stora utmaningar för den tekniska personalen. Huvudfrågan är hur man ger dessa specialister kompetens att utföra de grundläggande uppgifter som krävs för att återföra ett flygplan, fordon, vapensystem och annan egendom till service. En av de föreslagna lösningarna är att använda funktionerna i "virtual reality". Krauss-Maffei Wegmann har i allt högre grad använt simulering för undervisning och har utvidgat denna teknik till en dedikerad tekniker. Chefen för avdelningen för utbildning och modellering beskriver detta system på följande sätt:”Skenet av ett tv-spel med inslag av virtuell verklighet, där ägaren till hjälmskärmen inte bara ser maskinens 3D-bild (eller andra system), men guidas också steg för steg genom reparationsprocessen. Det kan vara rent virtuellt för en inlärning eller bekantskapsprocess, eller det kan läggas över på en verklig plattform. I det andra fallet kommer reparatören att gå igenom alla nödvändiga steg i reparations- eller underhållsprocessen."
Användningen av augmented reality -teknik gör det möjligt för specialisten att utföra ett antal uppgifter med större självförtroende, även om han aldrig har gjort dem tidigare. Det garanterar dessutom att processen är korrekt, vilket som ett resultat eliminerar fel som kan äventyra den. Detta är mer effektivt än att använda tryckta eller till och med videohandledning eftersom användare faktiskt är nedsänkta i processen. Systemet gör det också möjligt för handledaren att fjärrövervaka specialistens handlingar i realtid, peka ut fel och ge råd. Användningen av augmented reality -teknik vid utbildning gör det möjligt för personalen i reparationsenheter som ligger i framkant eller används i expeditionsoperationer att utföra ett bredare utbud av underhålls- och reparationsuppgifter utan att det krävs obligatorisk utbildning av personal för denna specifika uppgift. Som ett resultat ökar sannolikheten för reparationer, annars, om sådan teknik inte är tillgänglig, bör den skjutas upp på grund av bristande erfarenhet på reparationsplatsen. Detta, i kombination med användning av ISMS, inbyggda diagnosverktyg och konceptet med snabbväxlingsenheter, gör det möjligt att snabbare sätta igång utrustning och vapen (på grund av bland annat en lägre organisationsnivå).
Framtiden ligger inom underhåll och reparation
Framväxten av denna teknik har potential att revolutionera processen för underhåll och reparation, liksom drift. De nya och unika kompletterande funktioner som denna teknik erbjuder kommer att ha stor inverkan på hur och på vilken nivå dessa aktiviteter genomförs. Engagerad i en integrerad process för service, reparation, drift och leverans av delar, kommer dessa tekniker att förbättra oberoende och självförsörjning av framåtstyrkor som används i expeditionära operationer. Som ett resultat snabbare reparationsarbete och följaktligen snabbare retur av utrustning eller vapen till service. Dessutom kommer detta att öka antalet krafter och tillgångar som är tillgängliga för att utföra operativa uppgifter. Denna nya strategi för underhåll och reparation blir en faktor för att öka stridsförmågan och stridskraften, vilket kan påverka förhållandet mellan segrar och nederlag positivt.
