Pro moderního velitele je jedním z prvních úkolů kdykoli zajistit připravenost zbraní a vybavení jeho podjednotky pro práci. Nedostatek dostatečného počtu (čti: personálu) může znamenat snížení palebné síly nebo schopnosti soustředit hlavice správné velikosti na přesné místo a v přesný čas. Udržování vysoké bojové připravenosti je zvláště důležité pro jednotky účastnící se expedičních operací. Zde je velitel silně omezen silami a prostředky, které jsou dodávány po moři nebo vzduchem, musí udržovat všechny systémy v dobrém stavu a být schopen nejen provádět operace, ale také udržovat dostatečný potenciál, dokud nebudou zásoby doplněny. Při provádění údržby a oprav se expediční jednotky potýkají s unikátními problémy, s nimiž se jednotky s tradičními zadními dílnami nesetkávají, protože většina prací musí být prováděna na principu „soběstačnosti“. Systémy se nepochybně stávají stále složitějšími, obtížnějšími na opravu a údržbu, ale objevují se technologie, které tuto práci zjednodušují a umožňují její rychlejší provedení a na nižší organizační úrovni.
Integrované systémy monitorování stavu
V minulosti byla údržba prováděna podle plánu na základě konkrétních časových období, například ročně nebo po dosažení určitého počtu kilometrů nebo hodin. Tato plánovaná údržba často neodrážela skutečné opotřebení nebo potřebu. Na druhou stranu opravy byly provedeny pouze tehdy, když se skutečně stala porucha a něco se zlomilo. K poruše mohlo dojít během operace a zbavit velitele porouchané součásti, dokud nebyla oprava dokončena. Integrovaný systém monitorování stavu (ISMS) umožňuje prediktivní údržbu a opravy nepřetržitým shromažďováním, ukládáním a katalogizací údajů o používání a stavu různých součástí vozidla, letadla nebo jiných subsystémů.
Tato databáze je poté analyzována buď palubními počítači, nebo stažena techniky a porovnána s velkou databází statistik, aby se určilo možné selhání součásti.
Viceprezident výrobce ISMS North Atlantic Industries uvedl, že „jakmile budou identifikovány pravděpodobné poruchy a selhání, mohou být přijata vhodná nápravná opatření. Naše řešení umožňují pracovníkům údržby lépe předvídat servis na základě skutečného výkonu a stavu samotné součásti nebo jejích součástí, než čekat na selhání součásti. “ISMS lze integrovat do různých platforem, ale jejich použití v letadlech a vozidlech je obzvláště atraktivní. Poskytují nové příležitosti, včetně vylepšené efektivity služeb a oprav a zároveň dramaticky zkracují prostoje.
Praktickou hodnotu nepřetržitého monitorování parametrů a stavu subsystémů předvedl zástupce společnosti Bell a Boeing při popisu ISMS zabudovaného do tiltrotoru V-280 Valor příští generace. Tiltrotorový systém V-280 nejen detekuje zlomený uzel, ale také jej může automaticky hlásit týmu údržby na zemi, a to i během letu. Díky těmto informacím může personál na zemi získat vše, co potřebuje, a provádět opravy, jakmile se stroj vrátí. S příchodem digitálních bezdrátových sítí a integrovaných zpráv lze tyto stejné možnosti integrovat prakticky do jakéhokoli systému. Prediktivní opravy mohou problému předcházet a opravit jej předem.
Integrovaná palubní diagnostika
Kombinací ISMS a místního zpracování dat můžete získat integrovanou integrovanou diagnostiku. Palubní diagnostika poskytuje posádce počáteční indikaci možné poruchy nebo poruchy a je také základem pro hlubší analýzu technikem. Tyto systémy nepřetržitě monitorují a v některých případech zaznamenávají historii výkonu různých klíčových komponent podkladové platformy. Díky tomu vám umožní proaktivně detekovat problémy a opravit je, než se stane něco vážnějšího. Systém Command Zone Oshkosh Defense zahrnuje palubní diagnostiku jako součást širší digitální platformy integrované do platformy. Příkazová zóna může provádět nejen autodiagnostiku, ale také periodicky nebo v případě potřeby hlásit svůj stav externím řídicím zařízením. Dostupnost systému tedy do značné míry závisí na znalostech technického personálu, který dokáže vyhodnotit a naplánovat preventivní údržbu. Výsledkem je čistě „podmíněná údržba“, která může vést k preventivní údržbě, která zvyšuje dostupnost systému pro zamýšlený provoz.
Rychlá výměna bloků
Vzhledem k tomu, že maximalizace dostupnosti systémů je hlavním cílem údržby a oprav, přímo z toho vyplývá, že čas a úsilí nutné k návratu systému, zejména kritického bojového systému, do provozu by v ideálním případě měly být minimální. Dobrým řešením by zde byl koncept bloků rychlé výměny. Podle ní by součásti navrženého systému měly být snadno přístupné, snadno odstranitelné a vyměnitelné. Součást pro rychlou výměnu bude opravena později, přičemž technik v první linii se zaměří na to, aby celý systém byl co nejdříve uveden do provozu. Původně byl tento postup přijat v letectví, ale byl široce rozšířen na pozemní a námořní systémy. Zástupce společnosti Denel Vehicle Systems vysvětlil, že „optimalizace pro maximální provozní připravenost je hlavním cílem našich projektů bojových vozidel. Například obrněné vozidlo RG35 implementuje rychlou výměnu subsystémů s minimálním počtem operací. “Odpružení lze vyměnit pouhými čtyřmi šrouby a dokonce i přístrojovou desku lze vyjmout a vyměnit za méně než 15 minut. Metoda rychlovýměnného bloku je stejně užitečná při opravách bojových poškození, protože umožňuje opravy v první linii, které by jinak byly nepraktické nebo vyžadovaly evakuaci vozidla dozadu.
3D tisk
Je velmi důležité mít k dispozici potřebnou součást pro opravu. Nasazené jednotky si s sebou mohou vzít jen omezený počet dílů, takže pokud požadovaný díl není po ruce, opravy nelze provádět. V posledních několika letech byla technologie 3D tisku důkladně prozkoumána. což vám umožňuje vyrobit konkrétní součást na místě i v terénu. Projektový manažer amerického Úřadu pro rozvoj systémů námořní pěchoty vysvětlil, že „technologie ZD, nazývaná také adaptivní, umožňuje tisk jedné části podle potřeby. Tyto technologie a procesy v podstatě transformují digitální soubory na fyzické objekty. Digitální soubor lze vytvořit naskenováním stávajícího objektu nebo pomocí systému návrhu podporovaného počítačem. Program odešle pokyny 3D tiskárně, která vytiskne objekt a přidává vrstvy materiálu, dokud není získán hotový produkt. “
Americké námořnictvo začalo v roce 2014 používat 3D tisk na palubě svých lodí k replikaci požadovaných částí. Od té doby začali námořní pěchota a americké letectvo integrovat tyto schopnosti do svých servisních a logistických struktur. Americká a indická armáda také zahájily programy pro integraci přímé digitální výroby do svých dodavatelských řetězců. Hlavní výhodou je schopnost rychleji odeslat součásti uživateli, což má za následek kratší prostoje při čekání na opravy. Kromě toho je možné přenášet digitální data potřebná k reprodukci dílu ze vzdálené výroby do polohy uživatele, což také urychluje proces opravy. Tato metoda je vhodná i pro výrobu dílů pro zastaralá zařízení, která se již nevyrábějí a u kterých je obtížné získat díly.
Použití 3D tisku je atraktivní zejména pro expediční síly. Použití tisku ZD na místě může eliminovat potřebu přepravy zásob náhradních dílů a snížit náklady a pomoci zlepšit účinnost a bojovou připravenost vojsk. Vzhledem k tomu, že některé zásoby mohou být vynalezeny v této oblasti, bude armáda inovativnější. Kromě toho tisk ZD vyžaduje spíše levnější suroviny než hotové výrobky.
USMC již předvedl X-FAB nasaditelný komplex 3D tisku. Obsahuje počítače s CAD softwarem; ukládání digitálních kreseb pro 3D tisk; ruční 3D skener; jednotka nepřerušeného napájení; velkoformátová 3D tiskárna Cosine; 3D tiskárna LulzBot TAZ; a stolní kompozitní tiskárna Markforged; všichni patří do třídy extruderových strojů. Přestože je komplex v současné době schopen vyrábět pouze díly z plastu, plánují se zahrnout tiskárny, které tisknou díly z kovového prášku. Díly vyrobené komplexem X-FAB jsou k dispozici během několika hodin, na rozdíl od jejich obdržení prostřednictvím systému objednávání náhradních dílů, což může trvat dny nebo týdny.
3D tisk se stává ještě atraktivnější v kombinaci s ISMS a hlášením chyb v reálném čase. Možnost vlastní výroby dílů na místě snižuje obavy, že požadovaný díl nemusí být na skladě.
Spotřební materiál na místě
Potřeba soběstačnosti se neomezuje pouze na detaily. Mnoho kategorií vojenského vybavení, včetně vozidel, letectví a dělostřelectva, vyžaduje pro provoz svých subsystémů různé kapaliny nebo speciální plyny, například ovládací prvky odpružení, mechanismy zpětného rázu, hasicí systémy, denní optiku, systémy nočního vidění a dokonce i pneumatiky. Na místa trvalého nasazení je může dodat dodavatel, kterému se říká „hned ke dveřím“. Při nasazení nebo v polních táborech musí mít technici po ruce tyto látky, z nichž mnohé jsou škodlivé a nebezpečné při skladování a přepravě, zejména v bojové zóně. Možnost získat tyto látky podle potřeby a co nejblíže spotřebiteli umožňuje z velké části tato nebezpečí eliminovat a současně zajistit dostupnost výrobku kdykoli.
Jednou z těchto látek je stlačený dusík. Používá se v systémech nočního vidění, závěsných systémech, stojanech pro helikoptéry, různých řídicích systémech, palivových nádržích a pneumatikách dronů a letadel. S těžkými tlakovými lahvemi dusíku se obtížně manipuluje a v případě poškození mohou být nebezpečné."Námořní pěchota byla první, kdo přijal k zásobování generátory dusíku rozmístěné v terénu," vysvětlil Scott Bodman ze společnosti South-Tek Systems. "Integrovala naši kompaktní, samostatnou nízkotlakou jednotku generování dusíku N2 Gen do svých optoelektronických systémů údržby v Iráku a Afghánistánu." Tyto polní workshopy zahrnovaly vše potřebné k údržbě a opravě dalekohledů a zařízení pro noční vidění. N2 Gen generuje dusík ze vzduchu, pracuje na přenosném zdroji energie a dodává dusík spotřebitelům kdekoli, což eliminuje potřebu externích dodavatelů. Tyto systémy umožňují námořníkům rychle opravit a vrátit obory a zařízení pro noční vidění zpět bojovníkům. Rostoucí využívání pokročilých aktivních suspenzí a rostoucí využívání dusíku pro vojenské účely vedlo společnost South-Tek také k vývoji plně nasaditelného vysokotlakého systému generování dusíku, označovaného jako N2 Gen HPC-1D. Systém napájený společnou sítí nebo generátorem může fungovat jak na vojenských základnách, tak v terénu. Tento systém generuje dusík pro bojová vozidla, jako jsou Stryker a AMV, nejnovější taktické nákladní automobily s pokročilým odpružením, jako je JLTV, dělostřelecké zbraně včetně houfnice M777 155 mm a letadla a helikoptéry.
Často není věnována náležitá pozornost nakládání hasicích systémů v terénu. Patří sem například tanky s hasicími prostředky pro automatické hasicí systémy pro bojová a taktická vozidla, letadla a helikoptéry, stejně jako ruční hasicí přístroje. K získání těchto schopností v terénu vyvinula americká armáda systém doplňování ohně (FSRS). Celý systém je umístěn v robustním kontejneru, který lze namontovat na letadlo nebo loď a umístit na přívěs pro pozemní přepravu. Mluvčí americké správy obrněných a vozidel americké armády poznamenal, že „vadný systém hašení požáru na plošině znamená, že platformu nelze provozovat. FSRS zajišťuje, že technici v první linii mohou systém neprodleně opravit a vrátit jej online. První systémy FSRS budou do americké armády nasazeny v roce 2019.
Údržba a opravy s rozšířenou realitou
Zvýšená složitost vojenských systémů zvýšila složitost jejich údržby a oprav. To spolu s nutností provádět tyto akce na nejnižší úrovni a dále postupovat do popředí, kde jsou zdroje omezenější, představuje pro technické pracovníky velké výzvy. Hlavní otázkou je, jak dát těmto specialistům kompetence k plnění základních úkolů nezbytných pro vrácení letadla, vozidla, zbraňového systému a dalšího majetku do provozu. Jedním z navrhovaných řešení je využití schopností „virtuální reality“. Krauss-Maffei Wegmann tuto technologii stále častěji využívá pro výuku a rozšířil ji na specializovaného technika. Vedoucí oddělení výcviku a modelování popisuje tento systém následovně: „Podoba videohry s prvky virtuální reality, ve které majitel zobrazení helmy vidí nejen 3D obraz stroje (nebo jiného systému)), ale je také krok za krokem proveden procesem opravy. Může být čistě virtuální pro proces učení nebo seznamování, nebo může být překryt na skutečné platformě. V druhém případě opravář projde všemi nezbytnými kroky v procesu opravy nebo údržby. “
Použití technologie rozšířené reality umožňuje specialistovi s větším sebevědomím plnit libovolný počet úkolů, i když je nikdy předtím nedělal. Navíc zaručuje správnost procesu, což ve výsledku eliminuje chyby, které by jej mohly ohrozit. Je to efektivnější než používání tištěných nebo dokonce video tutoriálů, protože uživatelé jsou do procesu skutečně ponořeni. Systém také umožňuje supervizorovi vzdáleně sledovat akce specialisty v reálném čase, upozorňovat na chyby a radit. Využití technologií rozšířené reality ve školení umožňuje personálu opravárenských jednotek umístěných v popředí nebo nasazených v expedičních operacích provádět širší škálu úkolů údržby a oprav bez nutnosti povinného školení personálu pro tento konkrétní úkol. V důsledku toho se zvyšuje pravděpodobnost oprav, v opačném případě, pokud takové technologie nejsou k dispozici, by měly být odloženy kvůli nedostatku zkušeností v místě opravy. To v kombinaci s využitím ISMS, palubních diagnostických nástrojů a konceptu jednotek rychlé výměny umožňuje rychlejší uvedení zařízení a zbraní zpět do provozu (mimo jiné kvůli nižší organizační úrovni).
Budoucnost je v údržbě a opravách
Vznik těchto technologií má potenciál způsobit revoluci v procesu údržby a oprav i v provozu. Nové a jedinečné doplňkové schopnosti, které tyto technologie nabízejí, budou mít zásadní dopad na to, jak a na jaké úrovni jsou tyto činnosti prováděny. Tyto technologie, zapojené do integrovaného procesu servisu, oprav, provozu a dodávek dílů, posílí nezávislost a soběstačnost jednotek vpřed nasazených v expedičních operacích. Výsledkem je rychlejší oprava a podle toho rychlejší návrat vybavení nebo zbraní do provozu. Kromě toho se tím zvýší počet sil a prostředků, které jsou k dispozici pro plnění operačních úkolů. Tento nový přístup k údržbě a opravám se stává faktorem zvyšujícím bojové schopnosti a bojovou sílu, což může pozitivně ovlivnit poměr vítězství a porážek.
