Pre moderného veliteľa je jednou z prvých úloh zaistiť kedykoľvek pripravenosť zbraní a vybavenia jeho podjednotky na prácu. Nedostatok dostatočného počtu (čítaj: počtu zamestnancov) môže znamenať pokles palebnej sily alebo schopnosti koncentrovať hlavice správnej veľkosti na presnom mieste a v presnom čase. Udržanie vysokej bojovej pohotovosti je obzvlášť dôležité pre jednotky zúčastňujúce sa expedičných operácií. Tu je veliteľ výrazne obmedzený silami a prostriedkami, ktoré sú dodávané po mori alebo letecky, musí udržiavať všetky systémy v dobrom stave a byť schopný nielen vykonávať operácie, ale aj udržiavať dostatočný potenciál, kým sa zásoby nedoplnia. Pri údržbe a opravách majú expedičné jednotky jedinečné problémy, s ktorými sa jednotky s tradičnými zadnými dielňami nestretávajú, pretože väčšinu prác je potrebné vykonať na princípe „sebestačnosti“. Systémy sú nepochybne stále komplexnejšie, náročnejšie na opravu a údržbu, ale objavujú sa technológie, ktoré túto prácu zjednodušujú a umožňujú ju vykonávať rýchlejšie a na nižšej organizačnej úrovni.
Integrované systémy monitorovania stavu
V minulosti sa údržba vykonávala podľa plánu na základe konkrétnych časových období, napríklad ročne alebo po dosiahnutí určitého počtu kilometrov alebo hodín. Táto plánovaná údržba často neodrážala skutočné opotrebovanie alebo potrebu. Na druhej strane, opravy boli vykonané len vtedy, keď k poruche skutočne došlo a niečo sa pokazilo. K poruche mohlo dôjsť počas operácie, pričom bol veliteľ zbavený poruchového komponentu, kým nebola oprava dokončená. Integrovaný systém monitorovania stavu (ISMS) umožňuje prediktívnu údržbu a opravy nepretržitým zhromažďovaním, ukladaním a katalogizáciou údajov o použití a stave rôznych komponentov vozidla, lietadla alebo iných subsystémov.
Túto databázu potom analyzuje buď palubný počítač, alebo ju stiahnu technici, a porovná sa s rozsiahlou databázou štatistík, aby sa určilo možné zlyhanie súčasti.
Viceprezident výrobcu ISMS North Atlantic Industries uviedol, že „akonáhle sú identifikované pravdepodobné poruchy a zlyhania, je možné prijať vhodné nápravné opatrenia. Naše riešenia umožňujú personálu údržby lepšie predpovedať servis na základe skutočného výkonu a stavu samotného komponentu alebo jeho častí, a nie čakať, kým komponent zlyhá. “ISMS môže byť integrovaný do rôznych platforiem, ale ich použitie v lietadlách a vozidlách je obzvlášť atraktívne. Poskytujú nové príležitosti vrátane zlepšenej účinnosti servisu a opráv a zároveň výrazne znižujú prestoje.
Praktickú hodnotu nepretržitého monitorovania parametrov a stavu subsystémov predviedol zástupca spoločnosti Bell a Boeing pri opise ISMS zabudovaného do tiltrotora V-280 Valor ďalšej generácie. Tiltrotorový systém V-280 nielenže detekuje zlomený uzol, ale môže ho aj automaticky nahlásiť tímu údržby na zemi, dokonca aj počas letu. Vďaka týmto informáciám môže personál na mieste získať všetko, čo potrebuje, a vykonať opravy hneď, ako sa stroj vráti. S príchodom digitálnych bezdrôtových sietí a integrovaných správ je možné tieto rovnaké možnosti integrovať prakticky do akéhokoľvek systému. Prediktívne opravy môžu problému predchádzať a opraviť ho vopred.
Zabudovaná palubná diagnostika
Kombináciou ISMS a lokálneho spracovania údajov môžete získať vstavanú diagnostiku. Palubná diagnostika poskytuje posádke počiatočný náznak možnej poruchy alebo poruchy a je tiež základom pre hlbšiu analýzu technikom. Tieto systémy nepretržite monitorujú a v niektorých prípadoch zaznamenávajú históriu výkonnosti rôznych kľúčových komponentov základnej platformy. Vďaka tomu vám umožnia proaktívne odhaliť problémy a opraviť ich skôr, ako sa stane niečo vážnejšie. Systém Command Zone Oshkosh Defense obsahuje palubnú diagnostiku ako súčasť širšej digitálnej siete integrovanej do platformy. Veliaca zóna môže nielen vykonávať autodiagnostiku, ale aj pravidelne alebo v prípade potreby hlásiť svoj stav externým riadiacim zariadeniam. Dostupnosť systému teda do značnej miery závisí od znalostí technického personálu, ktorý dokáže vyhodnotiť a naplánovať preventívnu údržbu. Výsledkom je čisto „podmienená údržba“, ktorá môže viesť k preventívnej údržbe, ktorá zvyšuje dostupnosť systému pre zamýšľanú prevádzku.
Bloky rýchlej výmeny
Pretože maximalizácia dostupnosti systémov je hlavným cieľom údržbárskych a opravárenských prác, priamo z toho vyplýva, že čas a úsilie potrebné na uvedenie systému, obzvlášť kritického bojového systému do prevádzky, by v ideálnom prípade mali byť minimálne. Dobrým riešením by tu bol koncept rýchlo vymeniteľných blokov. Podľa nej by mali byť komponenty navrhovaného systému ľahko prístupné, ľahko odstrániteľné a vymeniteľné. Rýchlo vymeniteľný komponent je opravený neskôr, pričom technik v prvej línii sa zameriava na to, aby celý systém bol čo najskôr opäť v poriadku. Pôvodne bol tento postup prijatý v letectve, ale bol široko rozšírený na pozemné a námorné systémy. Zástupca spoločnosti Denel Vehicle Systems vysvetlil, že „Hlavným cieľom našich projektov bojových vozidiel je optimalizácia pre maximálnu operačnú pripravenosť. Obrnené vozidlo RG35 napríklad implementuje rýchlu výmenu subsystémov s minimálnym počtom operácií. “Odpruženie je možné nahradiť iba štyrmi skrutkami a dokonca aj prístrojovú dosku je možné odstrániť a vymeniť za menej ako 15 minút. Rýchla výmena bloku je rovnako užitočná pri opravách bojových škôd, pretože umožňuje opravy v prvej línii, ktoré by inak boli nepraktické alebo vyžadovali evakuáciu vozidla dozadu.
3D tlač
Je veľmi dôležité mať k dispozícii potrebnú súčiastku na opravu. Nasadené jednotky môžu so sebou vziať len obmedzený počet dielov, takže ak požadovaný komponent nie je po ruke, opravy nie je možné vykonať. V posledných rokoch bola technológia 3D tlače dôkladne preštudovaná. čo vám umožní vyrobiť konkrétny diel na mieste dokonca aj v teréne. Projektový manažér amerického úradu pre rozvoj systémov námornej pechoty vysvetlil, že „technológia ZD, nazývaná aj adaptívna, umožňuje vytlačenie jednej časti podľa potreby. Tieto technológie a procesy v zásade transformujú digitálne súbory na fyzické objekty. Digitálny súbor je možné vytvoriť naskenovaním existujúceho objektu alebo pomocou počítačového systému navrhovania. Program odošle pokyny 3D tlačiarni, ktorá objekt vytlačí a pridá vrstvy materiálu, kým sa nezíska hotový výrobok."
Americké námorníctvo začalo v roku 2014 používať 3D tlač na palube svojich lodí na replikáciu požadovaných dielov. Odvtedy námorná pechota a americké vojenské letectvo začali integrovať tieto schopnosti do svojich servisných a logistických štruktúr. Americká a indická armáda tiež zahájili programy na integráciu priamej digitálnej výroby do svojich dodávateľských reťazcov. Hlavnou výhodou je schopnosť rýchlejšie odosielať diely používateľovi, čo má za následok kratšie prestoje pri čakaní na opravu. Okrem toho je možné prenášať digitálne údaje potrebné na reprodukciu dielu zo vzdialenej výroby do polohy používateľa, čo tiež urýchľuje proces opravy. Táto metóda je vhodná aj na výrobu dielov pre zastarané zariadenia, ktoré sa už nevyrábajú a pre ktoré je ťažké získať diely.
Použitie 3D tlače je obzvlášť atraktívne pre expedičné sily. Použitie tlače ZD na mieste môže eliminovať potrebu prepravy zásob náhradných dielov, znížiť náklady a pomôcť zlepšiť efektivitu a bojovú pohotovosť vojsk. Pretože niektoré zásoby je možné vynájsť v teréne, bude to znamenať, že armáda bude inovatívnejšia. Okrem toho tlač ZD vyžaduje skôr lacnejšie suroviny ako hotové výrobky.
USMC už predviedol nasaditeľný komplex 3D tlače X-FAB. Obsahuje počítače s CAD softvérom; ukladanie digitálnych kresieb pre 3D tlač; ručný 3D skener; jednotka neprerušeného napájania; veľkoformátová 3D tlačiareň Cosine; 3D tlačiareň LulzBot TAZ; a stolná kompozitná tlačiareň Markforged; všetky patria do triedy extrudérových strojov. Napriek tomu, že komplex je v súčasnej dobe schopný vyrábať iba súčiastky z plastu, pripravujú sa plány na zahrnutie tlačiarní, ktoré tlačia diely z kovového prášku. Diely vyrobené komplexom X-FAB sú k dispozícii iba za niekoľko hodín, na rozdiel od ich prijatia prostredníctvom systému objednávania náhradných dielov, čo môže trvať niekoľko dní alebo týždňov.
3D tlač sa stáva ešte atraktívnejšou v kombinácii s ISMS a hlásením chýb v reálnom čase. Možnosť vlastnej výroby dielov na mieste znižuje obavy, že požadovaný diel nemusí byť na sklade.
Spotrebný materiál na mieste
Potreba sebestačnosti sa neobmedzuje iba na detaily. Mnoho kategórií vojenského vybavenia, vrátane vozidiel, letectva a delostrelectva, vyžaduje na prevádzku svojich subsystémov rôzne kvapaliny alebo špeciálne plyny, napríklad ovládacie prvky odpruženia, mechanizmy vrátenia vozidla, hasiace systémy, dennú optiku, systémy nočného videnia a dokonca aj pneumatiky. Na miesta trvalého nasadenia ich môže dodávateľ dodať, čomu sa hovorí „priamo k dverám“. Pri nasadení alebo v poľných táboroch musia mať technici po ruke tieto látky, z ktorých mnohé sú škodlivé a nebezpečné pri skladovaní a preprave, najmä v bojovej zóne. Schopnosť získať tieto látky podľa potreby a čo najbližšie k spotrebiteľovi umožňuje vo väčšine prípadov eliminovať tieto nebezpečenstvá a súčasne zaistiť dostupnosť výrobku kedykoľvek.
Jednou z týchto látok je stlačený dusík. Používa sa v systémoch nočného videnia, závesných systémoch, stojanoch pre helikoptéry, rôznych riadiacich systémoch, palivových nádržiach a pneumatikách dronov a lietadiel. Ťažké fľaše so stlačeným dusíkom sú ťažko manipulovateľné a v prípade poškodenia môžu byť nebezpečné."Námorníci boli prví, ktorí prijali na zásobovanie generátory dusíka nasadené v teréne," vysvetlil Scott Bodman zo spoločnosti South-Tek Systems. „Integrovala našu kompaktnú, oddelenú nízkotlakovú jednotku generovania dusíka N2 Gen do svojich optoelektronických systémov údržby v Iraku a Afganistane. Tieto terénne workshopy zahŕňali všetko potrebné na údržbu a opravy ďalekohľadov a zariadení na nočné videnie. N2 Gen generuje dusík zo vzduchu, funguje na prenosnom zdroji energie a dodáva dusík spotrebiteľom kdekoľvek, čím eliminuje potrebu externých dodávateľov. Tieto systémy umožňujú námorníkom rýchlo opraviť a vrátiť ďalekohľady a zariadenia pre nočné videnie späť bojovníkom. Rastúce používanie pokročilých aktívnych suspenzií a rastúce používanie dusíka na vojenské účely viedlo spoločnosť South-Tek k vývoju aj plne nasaditeľného vysokotlakového systému generovania dusíka s názvom N2 Gen HPC-1D. Systém poháňaný spoločnou sieťou alebo generátorom môže fungovať na vojenských základniach aj v teréne. Tento systém generuje dusík pre bojové vozidlá, ako sú Stryker a AMV, najnovšie taktické nákladné autá s pokročilým odpružením, ako je JLTV, delostrelecké dielce vrátane húfnice M777 155 mm a lietadlá a helikoptéry.
Často sa nevenuje náležitá pozornosť nakladaniu hasiacich systémov v teréne. Patria sem napríklad nádrže s hasiacimi prostriedkami pre automatické hasiace systémy pre bojové a taktické vozidlá, lietadlá a helikoptéry, ako aj ručné hasiace prístroje. Na získanie týchto schopností v teréne vyvinula americká armáda systém doplňovania požiaru (FSRS). Celý systém je umiestnený v robustnom kontajneri, ktorý je možné namontovať na lietadlo alebo loď a umiestniť na príves na pozemnú prepravu. Hovorca americkej armády pre správu obrnených vozidiel a vozidiel poznamenal, že „chybný systém hasenia požiaru na platforme znamená, že platformu nemožno ovládať. FSRS zaisťuje, aby technici v prvej línii mohli systém bez meškania opraviť a vrátiť ho online. Prvé systémy FSRS budú do americkej armády nasadené v roku 2019.
Údržba a opravy s rozšírenou realitou
Zvýšená komplexnosť vojenských systémov zvýšila zložitosť ich údržby a opráv. To spolu s potrebou vykonávať tieto akcie na najnižšej úrovni a ďalej postupovať do popredia, kde sú zdroje obmedzenejšie, predstavuje pre technický personál veľké výzvy. Hlavnou otázkou je, ako dať týmto špecialistom spôsobilosť vykonávať základné úlohy potrebné na vrátenie lietadla, vozidla, zbraňového systému a iného majetku do prevádzky. Jedným z navrhovaných riešení je využitie schopností „virtuálnej reality“. Krauss-Maffei Wegmann túto technológiu stále častejšie využíva na výučbu a rozširuje ju na špecializovaného technika. Vedúci oddelenia výcviku a modelovania popisuje tento systém takto: „Podoba videohry s prvkami virtuálnej reality, v ktorej vlastník displeja prilby vidí nielen 3D obraz stroja (alebo iného systému)), ale je tiež krok za krokom prevedený procesom opravy. Môže byť čisto virtuálny pre proces učenia alebo zoznamovania, alebo môže byť prekrývaný na skutočnej platforme. V druhom prípade opravár prejde všetkými potrebnými krokmi v procese opravy alebo údržby. “
Použitie technológie rozšírenej reality umožňuje špecialistovi vykonávať ľubovoľný počet úloh s väčšou dôverou, aj keď ich nikdy predtým nerobil. Dodatočne zaručuje správnosť postupu, čo vo výsledku eliminuje chyby, ktoré by ho mohli ohroziť. Je to efektívnejšie ako používanie tlačených alebo dokonca video návodov, pretože používatelia sú do procesu skutočne ponorení. Systém tiež umožňuje supervízorovi diaľkovo monitorovať akcie špecialistu v reálnom čase, upozorňovať na chyby a poskytovať rady. Využitie technológií rozšírenej reality vo výcviku umožňuje personálu opravárenských jednotiek umiestnených v popredí alebo nasadených v expedičných operáciách vykonávať širší rozsah úloh údržby a opráv bez toho, aby bolo potrebné povinné školenie personálu pre túto konkrétnu úlohu. V dôsledku toho sa zvyšuje pravdepodobnosť opráv, v opačnom prípade, ak takéto technológie nie sú k dispozícii, by sa malo odložiť z dôvodu nedostatku skúseností v mieste opravy. To v kombinácii s používaním ISMS, palubných diagnostických nástrojov a konceptu rýchloobrátkových jednotiek umožňuje rýchlejšie uvedenie zariadenia a zbraní do prevádzky (okrem iného aj kvôli nižšej organizačnej úrovni).
Budúcnosť je v údržbe a opravách
Vznik týchto technológií má potenciál revolúcie v procese údržby a opráv, ako aj v prevádzke. Nové a jedinečné doplnkové schopnosti, ktoré tieto technológie ponúkajú, budú mať zásadný vplyv na to, ako a na akej úrovni sa tieto činnosti vykonávajú. Tieto technológie, zapojené do integrovaného servisného, opravárenského, prevádzkového a dodávateľského procesu, zvýšia nezávislosť a sebestačnosť predných síl nasadených v expedičných operáciách. V dôsledku toho rýchlejšie opravy a podľa toho rýchlejší návrat zariadenia alebo zbraní do prevádzky. Okrem toho sa tým zvýši počet síl a majetku, ktoré sú k dispozícii na plnenie operačných úloh. Tento nový prístup k údržbe a opravám sa stáva faktorom zvyšovania bojových schopností a bojovej sily, čo môže pozitívne ovplyvniť pomer víťazstiev a porážok.
