Utrzymanie i remonty w wojsku: perspektywy odległe czy krótkoterminowe?
Utrzymanie wysokiej gotowości bojowej armii to także wyzwanie dla specjalistów utrzymania ruchu, którzy mogą teraz korzystać z szerokiej gamy technologii, od systemów monitorowania stanu po instrukcje napraw z funkcjonalnością wirtualnej rzeczywistości.
Dla współczesnego dowódcy jednym z pierwszych zadań jest zadbanie o to, by broń i wyposażenie jego jednostki były w każdej chwili gotowe do pracy. Brak wystarczającej (czytaj: zwykłej) liczby może oznaczać spadek siły ognia lub zdolność do skoncentrowania jednostek bojowych odpowiedniej liczebności we właściwym miejscu i czasie. Utrzymanie wysokiej gotowości bojowej jest szczególnie istotne dla wojsk biorących udział w operacjach ekspedycyjnych. Tutaj dowódca jest mocno ograniczony siłami i środkami dostarczonymi drogą morską lub powietrzną, musi utrzymywać wszystkie systemy w należytym porządku i być w stanie nie tylko prowadzić operacje, ale także utrzymywać wystarczającą zdolność do uzupełnienia zapasów. Jednostki ekspedycyjne w wykonywaniu prac konserwacyjnych i naprawczych stoją przed unikalnymi wyzwaniami, z którymi nie mają do czynienia jednostki z tradycyjnymi warsztatami tylnymi, ponieważ większość prac musi być wykonywana na zasadzie „samowystarczalności”. Niewątpliwie systemy stają się coraz bardziej złożone, trudniejsze w naprawie i utrzymaniu, ale jednocześnie pojawiają się technologie, które upraszczają tę pracę i pozwalają wykonać ją szybciej i na niższym poziomie organizacyjnym.
W przeszłości konserwacja była wykonywana według harmonogramu opartego na określonych okresach czasu, na przykład co roku lub po osiągnięciu określonej liczby kilometrów lub godzin. Ta planowa konserwacja często nie odzwierciedlała rzeczywistego zużycia ani zapotrzebowania. Z drugiej strony naprawy były dokonywane tylko wtedy, gdy rzeczywiście wystąpiła awaria i coś się zepsuło. Awaria mogła wystąpić podczas operacji, pozbawiając dowódcę uszkodzonego komponentu do czasu zakończenia naprawy. Zintegrowany system monitorowania stanu (ISMS) umożliwia konserwację predykcyjną i naprawy poprzez ciągłe gromadzenie, przechowywanie i katalogowanie danych dotyczących użytkowania i stanu różnych maszyn, samolotów lub innych komponentów podsystemu.
Ta baza danych jest następnie analizowana przez komputery pokładowe lub pobierana przez techników i porównywana z dużą bazą danych statystycznych w celu określenia, czy element może ulec awarii.
Wiceprezes North Atlantic Industries, producenta ICMS, powiedział, że „po zidentyfikowaniu prawdopodobnych awarii i awarii w działaniu, można podjąć odpowiednie działania naprawcze. Oferowane przez nas rozwiązania pozwalają personelowi zajmującemu się konserwacją lepiej przewidywać usługi w oparciu o rzeczywistą wydajność i stan samego komponentu lub jego części, zamiast czekać na awarię komponentu.” ISMS można wbudować w różne platformy, ale ich zastosowanie w samolotach i pojazdach jest szczególnie atrakcyjne. Zapewniają nowe możliwości, w tym lepszą wydajność konserwacji i napraw, przy jednoczesnym znacznym skróceniu przestojów.
Praktyczną wartość ciągłego monitorowania parametrów i stanu podsystemów zademonstrował przedstawiciel firmy Bell and Boeing opisując system ISMS wbudowany w tiltrotor nowej generacji V-280 Valor. System tiltrotora V-280 nie tylko wykrywa zepsuty węzeł, ale może automatycznie zgłosić to zespołowi konserwacyjnemu na ziemi, nawet podczas lotu. Dzięki tym informacjom personel na miejscu może uzyskać wszystko, czego potrzebuje, i dokonać napraw natychmiast po zwrocie pojazdu. Wraz z pojawieniem się bezprzewodowych cyfrowych sieci danych i zintegrowanego przesyłania wiadomości te same możliwości można wbudować w prawie każdy system. Przewidywane prace naprawcze mogą z wyprzedzeniem zapobiegać usterkom i je korygować.
Łącząc SZBI i lokalne przetwarzanie danych, można uzyskać wbudowane narzędzia diagnostyczne. Diagnostyka pokładowa zapewnia załodze wstępne wskazanie ewentualnej awarii lub awarii, a także jest podstawą do głębszej analizy przez personel techniczny. Systemy te stale monitorują, a w niektórych przypadkach rejestrują historia obsługa różnych kluczowych komponentów platformy podstawowej. Dzięki temu pozwalają na wczesne wykrycie problemów i naprawienie ich, zanim wydarzy się coś poważniejszego. System Command Zone firmy Oshkosh Defense obejmuje diagnostykę pokładową w ramach szerszej, zintegrowanej z platformą sieci cyfrowej. Command Zone może nie tylko przeprowadzać autodiagnostykę, ale również okresowo lub w razie potrzeby raportować swój stan do zewnętrznych urządzeń sterujących. Zatem dostępność systemu w dużej mierze zależy od świadomości personelu technicznego, który może ocenić i zaplanować konserwację prewencyjną. Rezultatem jest czysta „konserwacja warunkowa”, która może prowadzić do konserwacji prewencyjnej, która zwiększa poziom gotowości systemu do przewidywanych operacji.
Ponieważ maksymalizacja dostępności systemów jest głównym celem prac konserwacyjnych i naprawczych, bezpośrednio wynika z tego, że czas i wysiłek wymagany do przywrócenia systemu do użytku, zwłaszcza krytycznego systemu walki, powinien być w idealnym przypadku minimalny. Dobrym rozwiązaniem byłaby tutaj koncepcja jednostek szybkiej wymiany. Zgodnie z nią elementy zaprojektowanego systemu powinny być łatwo dostępne, łatwe do demontażu i wymiany. Element szybkozmienny jest później naprawiany, uwaga personelu technicznego na linii frontu skierowana jest na szybki powrót do pracy całego systemu. Pierwotnie przyjęty w lotnictwopraktyka ta została powszechnie przeniesiona do systemów lądowych i morskich. Rzecznik Denel Vehicle Systems wyjaśnił, że „optymalizacja pod kątem maksymalnej dostępności jest głównym celem naszych projektów pojazdów bojowych. Na przykład w wozie opancerzonym RG35 zaimplementowano szybką wymianę podsystemów przy minimalnej liczbie operacji. Zawieszenie można wymienić tylko czterema śrubami, a nawet deskę rozdzielczą można zdjąć i wymienić w mniej niż 15 minut. Metoda szybkiej wymiany bloku jest równie przydatna w naprawianiu uszkodzeń w walce, ponieważ pozwala na naprawy na pierwszej linii, które w innym przypadku byłyby niepraktyczne lub wymagałyby ewakuacji pojazdu na tyły.
Bardzo ważne jest, aby mieć pod ręką niezbędną część do naprawy. Rozmieszczone oddziały mogą zabrać ze sobą tylko ograniczoną liczbę części zamiennych, więc jeśli wymagany komponent nie jest pod ręką, nie ma możliwości dokonania napraw. W ciągu ostatnich kilku lat technologia druku 3D została gruntownie przebadana. co pozwala wyprodukować konkretną część na miejscu, nawet w terenie. Kierownik projektu w Dyrekcji Inżynierii Systemów Korpusu Piechoty Morskiej Stanów Zjednoczonych wyjaśnił, że „technologia ZD, zwana również adaptacyjną, pozwala w razie potrzeby wydrukować jedną część. Te technologie i procesy zasadniczo przekształcają pliki cyfrowe w obiekty fizyczne. Plik cyfrowy można utworzyć poprzez zeskanowanie istniejącego obiektu lub przy użyciu systemu komputerowego wspomagania projektowania. Program wysyła instrukcje do drukarki XNUMXD, która drukuje obiekt, dokładając kolejne warstwy materiału aż do jego ukończenia.
Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych zaczęła używać druku 2014D na swoich statkach w XNUMX roku do replikowania potrzebnych części. Od tego czasu Korpus Piechoty Morskiej i Siły Powietrzne USA zaczęły integrować te zdolności ze swoimi strukturami usługowymi i logistycznymi. Armie USA i Indii rozpoczęły również programy integracji bezpośredniej produkcji cyfrowej ze swoimi łańcuchami dostaw. Główną korzyścią jest to, że części mogą być szybciej dostarczane do użytkownika, co skutkuje skróceniem przestojów w oczekiwaniu na naprawę. Dodatkowo istnieje możliwość przeniesienia danych cyfrowych niezbędnych do odtworzenia części ze zdalnej produkcji na stanowisko użytkownika, co również przyspiesza proces naprawy. Ta metoda jest również odpowiednia do produkcji części do przestarzałych pojazdów, które już nie są produkowane i do których części są trudno dostępne.
Wykorzystanie druku 3D jest szczególnie atrakcyjne dla sił ekspedycyjnych. Korzystanie z druku XNUMXD in situ może wyeliminować konieczność transportu zapasów części zamiennych i obniżyć koszty, przyczyniając się do poprawy efektywności i gotowości bojowej wojsk. Ponieważ część dostaw można wynaleźć w terenie, zwiększy to innowacyjność sił zbrojnych. Ponadto drukowanie XNUMXD wymaga tańszych surowców niż gotowych produktów.
USMC już zademonstrowało możliwy do wdrożenia system drukowania 3D X-FAB. Obejmuje komputery z oprogramowaniem CAD; przechowywanie rysunków cyfrowych do druku 3D; ręczny skaner 3D; zasilacz bezprzerwowy; wielkoformatowa drukarka 3D Cosine; drukarka 3D LulzBot TAZ; oraz stacjonarna drukarka kompozytowa Markforged; wszystkie należą do klasy maszyn wytłaczających. Chociaż kompleks jest obecnie w stanie produkować tylko części z plastiku, planuje się włączenie drukarek, które drukują części z proszku metalowego. Części produkowane przez X-FAB są dostępne w ciągu kilku godzin, w przeciwieństwie do zamawiania części, które może zająć dni lub tygodnie.
Druk 3D staje się jeszcze bardziej atrakcyjny w połączeniu z ISMS i systemem raportowania usterek w czasie rzeczywistym. Możliwość produkcji części na miejscu zmniejsza obawy, że potrzebna część może być niedostępna.
Potrzeba samowystarczalności nie ogranicza się do szczegółów. Wiele kategorii sprzętu wojskowego, w tym pojazdy, samoloty i artyleria, wymaga różnych płynów lub specjalnych gazów do obsługi swoich podsystemów, takich jak sterowanie zawieszeniem, mechanizmy odrzutu, systemy gaśnicze, optyka dzienna, systemy noktowizyjne, a nawet opony. Mogą być dostarczane do miejsc stałego rozmieszczenia przez dostawcę, który jest nazywany bezpośrednio „do drzwi”. Podczas rozmieszczania lub w obozach polowych technicy muszą mieć dostęp do tych substancji, z których wiele jest szkodliwych i niebezpiecznych podczas przechowywania i transportu, zwłaszcza w strefie walk. Możliwość uzyskania tych substancji w razie potrzeby i jak najbliżej konsumenta eliminuje w większości te zagrożenia, zapewniając jednocześnie dostępność produktu przez cały czas.
Jedną z takich substancji jest sprężony azot. Znajduje zastosowanie w systemach noktowizyjnych, systemach zawieszenia, stojakach do helikopterów, różnych systemach sterowania, zbiornikach paliwa i oponach. drony i samolotów. Ciężkie butle ze sprężonym azotem są trudne w obsłudze i stanowią zagrożenie w przypadku uszkodzenia. „Korpus piechoty morskiej jako pierwszy rozmieścił w terenie generatory azotu” — powiedział Scott Bodman z South-Tek Systems. „Firma zintegrowała naszą kompaktową, samodzielną jednostkę niskociśnieniowego azotu N2 Gen ze swoimi systemami optoelektronicznymi w Iraku i Afganistanie. Te warsztaty terenowe obejmowały wszystko, co potrzebne do konserwacji i naprawy przyrządów celowniczych i noktowizyjnych. N2 Gen wytwarza azot z powietrza, działa na przenośnym zasilaniu i dostarcza konsumentom azot w dowolnym miejscu, eliminując potrzebę korzystania z zewnętrznych dostawców. Systemy te pozwalają piechurom szybko naprawiać i zwracać żołnierzom celowniki i noktowizory. Rosnące wykorzystanie zaawansowanych aktywnych zasobników i rosnące wykorzystanie azotu w zastosowaniach wojskowych skłoniło firmę South-Tek do opracowania w pełni nadającego się do rozmieszczenia systemu azotu pod wysokim ciśnieniem, oznaczonego jako N2 Gen HPC-1D. Działając ze wspólnej sieci energetycznej lub generatora, system może działać zarówno w bazach wojskowych, jak iw terenie. System produkuje azot dla pojazdów bojowych, takich jak Stryker i AMV, najnowszych ciężarówek taktycznych z zaawansowanym zawieszeniem, takich jak JLTV, artylerii, w tym haubicy M155 777 mm, oraz samolotów i helikopterów.
Często nie zwraca się należytej uwagi na ładowanie systemów gaśniczych w terenie. Obejmuje to na przykład zbiorniki z kompozycją gaśniczą automatycznych systemów gaśniczych do pojazdów bojowych i taktycznych, samolotów i śmigłowców, a także gaśnice ręczne. Aby uzyskać te możliwości w terenie, armia amerykańska opracowała system uzupełniania przeciwpożarowego (FSRS). Cały system mieści się w wytrzymałym kontenerze, który można zamontować na samolocie lub statku i umieścić na przyczepie do transportu lądowego. Rzecznik Administracji Pojazdów Pancernych i Motorowych Armii USA zauważył, że „wadliwy system przeciwpożarowy na platformie oznacza, że platforma nie może być obsługiwana. FSRS zapewnia, że technicy z pierwszej linii mogą naprawić system i bezzwłocznie przywrócić go online. Pierwsze systemy FSRS zostaną wdrożone w armii amerykańskiej w 2019 roku.
Zwiększona złożoność systemów wojskowych zwiększyła złożoność ich konserwacji i naprawy. To, w połączeniu z koniecznością prowadzenia tych działań na najniższym szczeblu, a jeszcze bardziej do przodu, gdzie zasoby są bardziej ograniczone, stwarza duże wyzwania dla kadry technicznej. Głównym pytaniem jest, jak dać tym specjalistom kompetencje do wykonywania podstawowych zadań niezbędnych do przywrócenia do służby samolotu, pojazdu, systemu uzbrojenia i innych aktywów. Jednym z proponowanych rozwiązań jest wykorzystanie możliwości „rzeczywistości wirtualnej”. W coraz większym stopniu wykorzystując symulację do szkolenia, Krauss-Maffei Wegmann rozszerzył tę technologię na indywidualnego technika. Kierownik działu szkoleń i symulacji opisuje ten system w następujący sposób: „Podobieństwo gry wideo z elementami wirtualnej rzeczywistości, w której właściciel hełmu-ekspozycji widzi nie tylko trójwymiarowy obraz maszyny (lub innego systemu) , ale także prowadzi krok po kroku przez proces naprawy. Może to być czysto wirtualny styl procesu uczenia się lub zaznajamiania się, lub może to być nakładka na prawdziwą platformę. W drugim przypadku mechanik przeprowadzi wszystkie niezbędne kroki w procesie naprawy lub konserwacji.
Zastosowanie technologii rozszerzonej rzeczywistości pozwala specjalistom z większą pewnością podjąć się dowolnej liczby zadań, nawet jeśli nigdy wcześniej ich nie wykonywał. Dodatkowo gwarantuje prawidłowe wykonanie procesu, co w efekcie eliminuje błędy mogące mu zagrozić. Jest to bardziej wydajne niż korzystanie z samouczków drukowanych lub nawet wideo, ponieważ użytkownicy są faktycznie zanurzeni w tym procesie. System pozwala także przełożonemu na zdalne monitorowanie działań specjalisty w czasie rzeczywistym, wskazywanie błędów i udzielanie porad. Wykorzystanie technologii rozszerzonej rzeczywistości w szkoleniu umożliwia personelowi jednostek naprawczych, znajdujących się na czele lub rozmieszczonych w operacjach ekspedycyjnych, wykonywanie szerszego zakresu zadań konserwacyjnych i naprawczych bez konieczności obowiązkowego szkolenia personelu do tego konkretnego zadania. W rezultacie wzrasta prawdopodobieństwo napraw, w przeciwnym razie, jeśli takie technologie nie są dostępne, należy je odłożyć z powodu braku doświadczenia w miejscu naprawy. To, w połączeniu z wykorzystaniem SZBI, pokładowych narzędzi diagnostycznych oraz koncepcją jednostek szybkiej wymiany, pozwala na szybkie (m.in. ze względu na niższy poziom organizacyjny) ponowne uruchomienie sprzętu i uzbrojenia.
Pojawienie się tych technologii ma wszelkie szanse zrewolucjonizować proces konserwacji i napraw, a także eksploatację. Nowa i unikalna wartość dodana, jaką oferują te technologie, będzie miała duży wpływ na to, jak i na jakim poziomie podejmowane są te działania. Zaangażowane jako część zintegrowanego procesu konserwacji, napraw, eksploatacji i dostaw części zamiennych, technologie te zwiększą niezależność i samowystarczalność sił wysuniętych w operacjach ekspedycyjnych. W efekcie szybsze prace naprawcze i odpowiednio szybszy powrót sprzętu lub broni do służby. Ponadto zwiększy to liczbę sił i środków dostępnych do wykonywania zadań operacyjnych. To nowe podejście do konserwacji i napraw staje się czynnikiem zwiększającym zdolności bojowe i siłę bojową, co może pozytywnie wpłynąć na stosunek zwycięstw i porażek.
Augmented Reality Maintenance to praktyczna aplikacja rzeczywistości wirtualnej mająca zastosowanie w procesie naprawy i konserwacji sprzętu wojskowego. Na przykład żołnierz może „zobaczyć” układ podsystemów wewnątrz pojazdu bojowego Boxer (na zdjęciu)
Dla współczesnego dowódcy jednym z pierwszych zadań jest zadbanie o to, by broń i wyposażenie jego jednostki były w każdej chwili gotowe do pracy. Brak wystarczającej (czytaj: zwykłej) liczby może oznaczać spadek siły ognia lub zdolność do skoncentrowania jednostek bojowych odpowiedniej liczebności we właściwym miejscu i czasie. Utrzymanie wysokiej gotowości bojowej jest szczególnie istotne dla wojsk biorących udział w operacjach ekspedycyjnych. Tutaj dowódca jest mocno ograniczony siłami i środkami dostarczonymi drogą morską lub powietrzną, musi utrzymywać wszystkie systemy w należytym porządku i być w stanie nie tylko prowadzić operacje, ale także utrzymywać wystarczającą zdolność do uzupełnienia zapasów. Jednostki ekspedycyjne w wykonywaniu prac konserwacyjnych i naprawczych stoją przed unikalnymi wyzwaniami, z którymi nie mają do czynienia jednostki z tradycyjnymi warsztatami tylnymi, ponieważ większość prac musi być wykonywana na zasadzie „samowystarczalności”. Niewątpliwie systemy stają się coraz bardziej złożone, trudniejsze w naprawie i utrzymaniu, ale jednocześnie pojawiają się technologie, które upraszczają tę pracę i pozwalają wykonać ją szybciej i na niższym poziomie organizacyjnym.
Zintegrowane systemy monitorowania stanu
W przeszłości konserwacja była wykonywana według harmonogramu opartego na określonych okresach czasu, na przykład co roku lub po osiągnięciu określonej liczby kilometrów lub godzin. Ta planowa konserwacja często nie odzwierciedlała rzeczywistego zużycia ani zapotrzebowania. Z drugiej strony naprawy były dokonywane tylko wtedy, gdy rzeczywiście wystąpiła awaria i coś się zepsuło. Awaria mogła wystąpić podczas operacji, pozbawiając dowódcę uszkodzonego komponentu do czasu zakończenia naprawy. Zintegrowany system monitorowania stanu (ISMS) umożliwia konserwację predykcyjną i naprawy poprzez ciągłe gromadzenie, przechowywanie i katalogowanie danych dotyczących użytkowania i stanu różnych maszyn, samolotów lub innych komponentów podsystemu.
Ta baza danych jest następnie analizowana przez komputery pokładowe lub pobierana przez techników i porównywana z dużą bazą danych statystycznych w celu określenia, czy element może ulec awarii.
Wiceprezes North Atlantic Industries, producenta ICMS, powiedział, że „po zidentyfikowaniu prawdopodobnych awarii i awarii w działaniu, można podjąć odpowiednie działania naprawcze. Oferowane przez nas rozwiązania pozwalają personelowi zajmującemu się konserwacją lepiej przewidywać usługi w oparciu o rzeczywistą wydajność i stan samego komponentu lub jego części, zamiast czekać na awarię komponentu.” ISMS można wbudować w różne platformy, ale ich zastosowanie w samolotach i pojazdach jest szczególnie atrakcyjne. Zapewniają nowe możliwości, w tym lepszą wydajność konserwacji i napraw, przy jednoczesnym znacznym skróceniu przestojów.
Praktyczną wartość ciągłego monitorowania parametrów i stanu podsystemów zademonstrował przedstawiciel firmy Bell and Boeing opisując system ISMS wbudowany w tiltrotor nowej generacji V-280 Valor. System tiltrotora V-280 nie tylko wykrywa zepsuty węzeł, ale może automatycznie zgłosić to zespołowi konserwacyjnemu na ziemi, nawet podczas lotu. Dzięki tym informacjom personel na miejscu może uzyskać wszystko, czego potrzebuje, i dokonać napraw natychmiast po zwrocie pojazdu. Wraz z pojawieniem się bezprzewodowych cyfrowych sieci danych i zintegrowanego przesyłania wiadomości te same możliwości można wbudować w prawie każdy system. Przewidywane prace naprawcze mogą z wyprzedzeniem zapobiegać usterkom i je korygować.
Wbudowana diagnostyka pokładowa
Łącząc SZBI i lokalne przetwarzanie danych, można uzyskać wbudowane narzędzia diagnostyczne. Diagnostyka pokładowa zapewnia załodze wstępne wskazanie ewentualnej awarii lub awarii, a także jest podstawą do głębszej analizy przez personel techniczny. Systemy te stale monitorują, a w niektórych przypadkach rejestrują historia obsługa różnych kluczowych komponentów platformy podstawowej. Dzięki temu pozwalają na wczesne wykrycie problemów i naprawienie ich, zanim wydarzy się coś poważniejszego. System Command Zone firmy Oshkosh Defense obejmuje diagnostykę pokładową w ramach szerszej, zintegrowanej z platformą sieci cyfrowej. Command Zone może nie tylko przeprowadzać autodiagnostykę, ale również okresowo lub w razie potrzeby raportować swój stan do zewnętrznych urządzeń sterujących. Zatem dostępność systemu w dużej mierze zależy od świadomości personelu technicznego, który może ocenić i zaplanować konserwację prewencyjną. Rezultatem jest czysta „konserwacja warunkowa”, która może prowadzić do konserwacji prewencyjnej, która zwiększa poziom gotowości systemu do przewidywanych operacji.
Bloki szybkiej wymiany
Ponieważ maksymalizacja dostępności systemów jest głównym celem prac konserwacyjnych i naprawczych, bezpośrednio wynika z tego, że czas i wysiłek wymagany do przywrócenia systemu do użytku, zwłaszcza krytycznego systemu walki, powinien być w idealnym przypadku minimalny. Dobrym rozwiązaniem byłaby tutaj koncepcja jednostek szybkiej wymiany. Zgodnie z nią elementy zaprojektowanego systemu powinny być łatwo dostępne, łatwe do demontażu i wymiany. Element szybkozmienny jest później naprawiany, uwaga personelu technicznego na linii frontu skierowana jest na szybki powrót do pracy całego systemu. Pierwotnie przyjęty w lotnictwopraktyka ta została powszechnie przeniesiona do systemów lądowych i morskich. Rzecznik Denel Vehicle Systems wyjaśnił, że „optymalizacja pod kątem maksymalnej dostępności jest głównym celem naszych projektów pojazdów bojowych. Na przykład w wozie opancerzonym RG35 zaimplementowano szybką wymianę podsystemów przy minimalnej liczbie operacji. Zawieszenie można wymienić tylko czterema śrubami, a nawet deskę rozdzielczą można zdjąć i wymienić w mniej niż 15 minut. Metoda szybkiej wymiany bloku jest równie przydatna w naprawianiu uszkodzeń w walce, ponieważ pozwala na naprawy na pierwszej linii, które w innym przypadku byłyby niepraktyczne lub wymagałyby ewakuacji pojazdu na tyły.
Polowy generator azotu N2Gen HPC-1D to samodzielny system, który zapewnia konsumentom wysoko oczyszczony sprężony azot na miejscu. W pełni wdrożony system jest zasilany z sieci publicznej lub generatora, dzięki czemu może być używany w garnizonach lub odległych stanowiskach, gdzie azot może być niedostępny.
drukowanie 3d
Bardzo ważne jest, aby mieć pod ręką niezbędną część do naprawy. Rozmieszczone oddziały mogą zabrać ze sobą tylko ograniczoną liczbę części zamiennych, więc jeśli wymagany komponent nie jest pod ręką, nie ma możliwości dokonania napraw. W ciągu ostatnich kilku lat technologia druku 3D została gruntownie przebadana. co pozwala wyprodukować konkretną część na miejscu, nawet w terenie. Kierownik projektu w Dyrekcji Inżynierii Systemów Korpusu Piechoty Morskiej Stanów Zjednoczonych wyjaśnił, że „technologia ZD, zwana również adaptacyjną, pozwala w razie potrzeby wydrukować jedną część. Te technologie i procesy zasadniczo przekształcają pliki cyfrowe w obiekty fizyczne. Plik cyfrowy można utworzyć poprzez zeskanowanie istniejącego obiektu lub przy użyciu systemu komputerowego wspomagania projektowania. Program wysyła instrukcje do drukarki XNUMXD, która drukuje obiekt, dokładając kolejne warstwy materiału aż do jego ukończenia.
Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych zaczęła używać druku 2014D na swoich statkach w XNUMX roku do replikowania potrzebnych części. Od tego czasu Korpus Piechoty Morskiej i Siły Powietrzne USA zaczęły integrować te zdolności ze swoimi strukturami usługowymi i logistycznymi. Armie USA i Indii rozpoczęły również programy integracji bezpośredniej produkcji cyfrowej ze swoimi łańcuchami dostaw. Główną korzyścią jest to, że części mogą być szybciej dostarczane do użytkownika, co skutkuje skróceniem przestojów w oczekiwaniu na naprawę. Dodatkowo istnieje możliwość przeniesienia danych cyfrowych niezbędnych do odtworzenia części ze zdalnej produkcji na stanowisko użytkownika, co również przyspiesza proces naprawy. Ta metoda jest również odpowiednia do produkcji części do przestarzałych pojazdów, które już nie są produkowane i do których części są trudno dostępne.
Wykorzystanie druku 3D jest szczególnie atrakcyjne dla sił ekspedycyjnych. Korzystanie z druku XNUMXD in situ może wyeliminować konieczność transportu zapasów części zamiennych i obniżyć koszty, przyczyniając się do poprawy efektywności i gotowości bojowej wojsk. Ponieważ część dostaw można wynaleźć w terenie, zwiększy to innowacyjność sił zbrojnych. Ponadto drukowanie XNUMXD wymaga tańszych surowców niż gotowych produktów.
USMC już zademonstrowało możliwy do wdrożenia system drukowania 3D X-FAB. Obejmuje komputery z oprogramowaniem CAD; przechowywanie rysunków cyfrowych do druku 3D; ręczny skaner 3D; zasilacz bezprzerwowy; wielkoformatowa drukarka 3D Cosine; drukarka 3D LulzBot TAZ; oraz stacjonarna drukarka kompozytowa Markforged; wszystkie należą do klasy maszyn wytłaczających. Chociaż kompleks jest obecnie w stanie produkować tylko części z plastiku, planuje się włączenie drukarek, które drukują części z proszku metalowego. Części produkowane przez X-FAB są dostępne w ciągu kilku godzin, w przeciwieństwie do zamawiania części, które może zająć dni lub tygodnie.
Druk 3D staje się jeszcze bardziej atrakcyjny w połączeniu z ISMS i systemem raportowania usterek w czasie rzeczywistym. Możliwość produkcji części na miejscu zmniejsza obawy, że potrzebna część może być niedostępna.
Materiały eksploatacyjne na miejscu
Potrzeba samowystarczalności nie ogranicza się do szczegółów. Wiele kategorii sprzętu wojskowego, w tym pojazdy, samoloty i artyleria, wymaga różnych płynów lub specjalnych gazów do obsługi swoich podsystemów, takich jak sterowanie zawieszeniem, mechanizmy odrzutu, systemy gaśnicze, optyka dzienna, systemy noktowizyjne, a nawet opony. Mogą być dostarczane do miejsc stałego rozmieszczenia przez dostawcę, który jest nazywany bezpośrednio „do drzwi”. Podczas rozmieszczania lub w obozach polowych technicy muszą mieć dostęp do tych substancji, z których wiele jest szkodliwych i niebezpiecznych podczas przechowywania i transportu, zwłaszcza w strefie walk. Możliwość uzyskania tych substancji w razie potrzeby i jak najbliżej konsumenta eliminuje w większości te zagrożenia, zapewniając jednocześnie dostępność produktu przez cały czas.
Jedną z takich substancji jest sprężony azot. Znajduje zastosowanie w systemach noktowizyjnych, systemach zawieszenia, stojakach do helikopterów, różnych systemach sterowania, zbiornikach paliwa i oponach. drony i samolotów. Ciężkie butle ze sprężonym azotem są trudne w obsłudze i stanowią zagrożenie w przypadku uszkodzenia. „Korpus piechoty morskiej jako pierwszy rozmieścił w terenie generatory azotu” — powiedział Scott Bodman z South-Tek Systems. „Firma zintegrowała naszą kompaktową, samodzielną jednostkę niskociśnieniowego azotu N2 Gen ze swoimi systemami optoelektronicznymi w Iraku i Afganistanie. Te warsztaty terenowe obejmowały wszystko, co potrzebne do konserwacji i naprawy przyrządów celowniczych i noktowizyjnych. N2 Gen wytwarza azot z powietrza, działa na przenośnym zasilaniu i dostarcza konsumentom azot w dowolnym miejscu, eliminując potrzebę korzystania z zewnętrznych dostawców. Systemy te pozwalają piechurom szybko naprawiać i zwracać żołnierzom celowniki i noktowizory. Rosnące wykorzystanie zaawansowanych aktywnych zasobników i rosnące wykorzystanie azotu w zastosowaniach wojskowych skłoniło firmę South-Tek do opracowania w pełni nadającego się do rozmieszczenia systemu azotu pod wysokim ciśnieniem, oznaczonego jako N2 Gen HPC-1D. Działając ze wspólnej sieci energetycznej lub generatora, system może działać zarówno w bazach wojskowych, jak iw terenie. System produkuje azot dla pojazdów bojowych, takich jak Stryker i AMV, najnowszych ciężarówek taktycznych z zaawansowanym zawieszeniem, takich jak JLTV, artylerii, w tym haubicy M155 777 mm, oraz samolotów i helikopterów.
Często nie zwraca się należytej uwagi na ładowanie systemów gaśniczych w terenie. Obejmuje to na przykład zbiorniki z kompozycją gaśniczą automatycznych systemów gaśniczych do pojazdów bojowych i taktycznych, samolotów i śmigłowców, a także gaśnice ręczne. Aby uzyskać te możliwości w terenie, armia amerykańska opracowała system uzupełniania przeciwpożarowego (FSRS). Cały system mieści się w wytrzymałym kontenerze, który można zamontować na samolocie lub statku i umieścić na przyczepie do transportu lądowego. Rzecznik Administracji Pojazdów Pancernych i Motorowych Armii USA zauważył, że „wadliwy system przeciwpożarowy na platformie oznacza, że platforma nie może być obsługiwana. FSRS zapewnia, że technicy z pierwszej linii mogą naprawić system i bezzwłocznie przywrócić go online. Pierwsze systemy FSRS zostaną wdrożone w armii amerykańskiej w 2019 roku.
Korpus Piechoty Morskiej z powodzeniem zademonstrował wykonalność drukowania części 3D dla systemów wojskowych. W tym celu wykorzystuje prototyp ekspedycyjnego kompleksu druku 3D o nazwie X-FAB.
Konserwacja i naprawa za pomocą narzędzi rozszerzonej rzeczywistości
Zwiększona złożoność systemów wojskowych zwiększyła złożoność ich konserwacji i naprawy. To, w połączeniu z koniecznością prowadzenia tych działań na najniższym szczeblu, a jeszcze bardziej do przodu, gdzie zasoby są bardziej ograniczone, stwarza duże wyzwania dla kadry technicznej. Głównym pytaniem jest, jak dać tym specjalistom kompetencje do wykonywania podstawowych zadań niezbędnych do przywrócenia do służby samolotu, pojazdu, systemu uzbrojenia i innych aktywów. Jednym z proponowanych rozwiązań jest wykorzystanie możliwości „rzeczywistości wirtualnej”. W coraz większym stopniu wykorzystując symulację do szkolenia, Krauss-Maffei Wegmann rozszerzył tę technologię na indywidualnego technika. Kierownik działu szkoleń i symulacji opisuje ten system w następujący sposób: „Podobieństwo gry wideo z elementami wirtualnej rzeczywistości, w której właściciel hełmu-ekspozycji widzi nie tylko trójwymiarowy obraz maszyny (lub innego systemu) , ale także prowadzi krok po kroku przez proces naprawy. Może to być czysto wirtualny styl procesu uczenia się lub zaznajamiania się, lub może to być nakładka na prawdziwą platformę. W drugim przypadku mechanik przeprowadzi wszystkie niezbędne kroki w procesie naprawy lub konserwacji.
Zastosowanie technologii rozszerzonej rzeczywistości pozwala specjalistom z większą pewnością podjąć się dowolnej liczby zadań, nawet jeśli nigdy wcześniej ich nie wykonywał. Dodatkowo gwarantuje prawidłowe wykonanie procesu, co w efekcie eliminuje błędy mogące mu zagrozić. Jest to bardziej wydajne niż korzystanie z samouczków drukowanych lub nawet wideo, ponieważ użytkownicy są faktycznie zanurzeni w tym procesie. System pozwala także przełożonemu na zdalne monitorowanie działań specjalisty w czasie rzeczywistym, wskazywanie błędów i udzielanie porad. Wykorzystanie technologii rozszerzonej rzeczywistości w szkoleniu umożliwia personelowi jednostek naprawczych, znajdujących się na czele lub rozmieszczonych w operacjach ekspedycyjnych, wykonywanie szerszego zakresu zadań konserwacyjnych i naprawczych bez konieczności obowiązkowego szkolenia personelu do tego konkretnego zadania. W rezultacie wzrasta prawdopodobieństwo napraw, w przeciwnym razie, jeśli takie technologie nie są dostępne, należy je odłożyć z powodu braku doświadczenia w miejscu naprawy. To, w połączeniu z wykorzystaniem SZBI, pokładowych narzędzi diagnostycznych oraz koncepcją jednostek szybkiej wymiany, pozwala na szybkie (m.in. ze względu na niższy poziom organizacyjny) ponowne uruchomienie sprzętu i uzbrojenia.
Przyszłość to konserwacja i naprawa
Pojawienie się tych technologii ma wszelkie szanse zrewolucjonizować proces konserwacji i napraw, a także eksploatację. Nowa i unikalna wartość dodana, jaką oferują te technologie, będzie miała duży wpływ na to, jak i na jakim poziomie podejmowane są te działania. Zaangażowane jako część zintegrowanego procesu konserwacji, napraw, eksploatacji i dostaw części zamiennych, technologie te zwiększą niezależność i samowystarczalność sił wysuniętych w operacjach ekspedycyjnych. W efekcie szybsze prace naprawcze i odpowiednio szybszy powrót sprzętu lub broni do służby. Ponadto zwiększy to liczbę sił i środków dostępnych do wykonywania zadań operacyjnych. To nowe podejście do konserwacji i napraw staje się czynnikiem zwiększającym zdolności bojowe i siłę bojową, co może pozytywnie wpłynąć na stosunek zwycięstw i porażek.
informacja