Voor een moderne commandant is een van de eerste taken ervoor te zorgen dat de wapens en uitrusting van zijn subeenheid op elk moment gereed zijn voor werk. Gebrek aan voldoende (lees: personeels)aantallen kan een vermindering van vuurkracht betekenen of het vermogen om kernkoppen van de juiste grootte op een precieze locatie en op een nauwkeurig tijdstip te concentreren. Het handhaven van een hoge gevechtsgereedheid is vooral van cruciaal belang voor troepen die deelnemen aan expeditieoperaties. Hier wordt de commandant ernstig beperkt door de troepen en middelen die over zee of door de lucht worden geleverd, hij moet alle systemen in goede staat houden en niet alleen operaties kunnen uitvoeren, maar ook voldoende potentieel behouden totdat de voorraden zijn aangevuld. Bij het uitvoeren van onderhoud en reparatie hebben expeditie-eenheden te maken met unieke problemen die eenheden met traditionele achterwerkplaatsen niet hebben, aangezien het meeste werk moet worden uitgevoerd volgens het principe van "zelfvoorziening". Ongetwijfeld worden systemen complexer, moeilijker te repareren en te onderhouden, maar er ontstaan technologieën die dit werk vereenvoudigen en sneller en op een lager organisatorisch niveau kunnen doen.
Geïntegreerde conditiebewakingssystemen
In het verleden werd onderhoud uitgevoerd volgens een schema op basis van bepaalde perioden, zoals jaarlijks of bij het bereiken van een bepaald aantal kilometers of uren. Dit geplande onderhoud kwam vaak niet overeen met de werkelijke slijtage of behoefte. Aan de andere kant werd er pas gerepareerd als er daadwerkelijk een storing was en er iets kapot ging. De storing kan tijdens de operatie zijn opgetreden, waardoor de commandant van het defecte onderdeel is beroofd totdat de reparatie was voltooid. Het Integrated Condition Monitoring System (ISMS) maakt voorspellend onderhoud en reparaties mogelijk door het continu verzamelen, opslaan en catalogiseren van gegevens over het gebruik en de staat van verschillende onderdelen van een voertuig, vliegtuig of andere subsystemen.
Deze database wordt vervolgens geanalyseerd, hetzij door boordcomputers, hetzij gedownload door technici, en vergeleken met een grote database met statistieken om mogelijke defecten aan onderdelen vast te stellen.
De vice-president van ISMS-fabrikant North Atlantic Industries zei dat zodra de waarschijnlijke storingen en storingen zijn geïdentificeerd, passende corrigerende maatregelen kunnen worden genomen. Onze oplossingen stellen onderhoudspersoneel in staat om service beter te voorspellen op basis van de werkelijke prestaties en staat van het onderdeel zelf of onderdelen ervan, in plaats van te wachten tot een onderdeel defect raakt.” ISMS kan worden ingebed in een verscheidenheid aan platforms, maar het gebruik ervan in vliegtuigen en voertuigen is bijzonder aantrekkelijk. Ze bieden nieuwe kansen, waaronder verbeterde service en reparatie-efficiëntie, terwijl de uitvaltijd drastisch wordt verminderd.
De praktische waarde van continue bewaking van de parameters en toestand van subsystemen werd aangetoond door een vertegenwoordiger van Bell en Boeing bij het beschrijven van het ISMS dat is ingebouwd in de volgende generatie V-280 Valor tiltrotor. Het V-280 tiltrotorsysteem detecteert niet alleen een kapotte node, maar kan dit ook automatisch melden aan het onderhoudsteam op de grond, zelfs tijdens de vlucht. Met deze informatie kan het personeel op de grond alles krijgen wat ze nodig hebben en reparaties uitvoeren zodra de machine terugkeert. Met de komst van digitale draadloze netwerken en geïntegreerde messaging, kunnen dezelfde mogelijkheden in vrijwel elk systeem worden ingebouwd. Voorspellende reparaties kunnen het probleem vooraf voorkomen en verhelpen.
Ingebouwde ingebouwde diagnose
Door ISMS en lokale gegevensverwerking te combineren, kunt u ingebouwde diagnostiek aan boord krijgen. Diagnostiek aan boord geeft de bemanning een eerste indicatie van een mogelijke storing of panne en vormt tevens de basis voor een diepere analyse door de technicus. Deze systemen bewaken en leggen in sommige gevallen de prestatiegeschiedenis van verschillende belangrijke componenten van het onderliggende platform continu vast. Hierdoor kunt u proactief problemen detecteren en oplossen voordat er iets ernstigers gebeurt. Het Command Zone-systeem van Oshkosh Defense omvat diagnostiek aan boord als onderdeel van een breder, platformgeïntegreerd digitaal netwerk. De Command Zone kan niet alleen zelfdiagnose uitvoeren, maar ook periodiek of, indien nodig, de status ervan rapporteren aan externe besturingsapparatuur. De beschikbaarheid van het systeem hangt dus grotendeels af van de kennis van de technische staf, die preventief onderhoud kan evalueren en plannen. Het resultaat is een puur “voorwaardelijk onderhoud” dat kan leiden tot preventief onderhoud dat de beschikbaarheid van het systeem voor de beoogde operatie verhoogt.
Snelwisselblokken
Aangezien het maximaliseren van de beschikbaarheid van systemen het belangrijkste doel is van onderhouds- en reparatiewerkzaamheden, volgt hieruit direct dat de tijd en moeite die nodig is om een systeem, met name een kritiek gevechtssysteem, weer in gebruik te nemen, idealiter minimaal zou moeten zijn. Het concept van snelwisselblokken zou hier een goede oplossing zijn. Volgens deze richtlijn moeten de componenten van het ontworpen systeem gemakkelijk toegankelijk, gemakkelijk te verwijderen en te vervangen zijn. Het snelwisselcomponent wordt op een later tijdstip gerepareerd, waarbij de eerstelijnstechnicus zich erop toelegt het hele systeem zo snel mogelijk weer op de rails te krijgen. Oorspronkelijk toegepast in de luchtvaart, is deze praktijk op grote schaal uitgebreid tot land- en zeesystemen. Een vertegenwoordiger van Denel Vehicle Systems legde uit dat “optimalisatie voor maximale operationele paraatheid het hoofddoel is van onze gevechtsvoertuigprojecten. Zo implementeert het pantservoertuig RG35 een snelle vervanging van subsystemen met een minimum aan handelingen.” De ophanging kan worden vervangen met slechts vier bouten en zelfs het dashboard kan in minder dan 15 minuten worden verwijderd en vervangen. De quick-change block-methode is even nuttig bij het herstellen van gevechtsschade, omdat het reparaties aan de frontlinie mogelijk maakt die anders onpraktisch zouden zijn of waarbij het voertuig naar achteren moet worden geëvacueerd.
3d printen
Het is erg belangrijk om het benodigde onderdeel voor de reparatie beschikbaar te hebben. Ingezette troepen kunnen slechts een beperkt aantal onderdelen meenemen, dus als het vereiste onderdeel niet bij de hand is, kunnen reparaties niet worden uitgevoerd. De afgelopen jaren is de 3D-printtechnologie grondig bestudeerd. waarmee u zelfs in het veld ter plaatse een specifiek onderdeel kunt maken. Een projectmanager bij de US Marine Corps Systems Development Authority legde uit dat "ZD-technologie, ook wel adaptief genoemd, het mogelijk maakt om één onderdeel naar behoefte te printen. Deze technologieën en processen transformeren in wezen digitale bestanden in fysieke objecten. Een digitaal bestand kan worden gemaakt door een bestaand object te scannen of door een computerondersteund ontwerpsysteem te gebruiken. Het programma stuurt instructies naar de 3D-printer, die het object print en materiaallagen toevoegt totdat een eindproduct is verkregen."
De Amerikaanse marine begon in 2014 met 3D-printen aan boord van haar schepen om de vereiste onderdelen te repliceren. Sindsdien zijn de mariniers en de Amerikaanse luchtmacht begonnen deze capaciteiten te integreren in hun service- en logistieke structuren. De Amerikaanse en Indiase legers zijn ook begonnen met programma's om digitale directe productie in hun toeleveringsketens te integreren. Het belangrijkste voordeel hierbij is de mogelijkheid om onderdelen sneller naar de gebruiker te verzenden, wat resulteert in minder uitvaltijd tijdens het wachten op reparaties. Bovendien is het mogelijk om de digitale gegevens die nodig zijn om het onderdeel te reproduceren vanuit de productie op afstand naar de positie van de gebruiker over te dragen, wat ook het reparatieproces versnelt. Deze methode is ook geschikt voor de productie van onderdelen voor verouderde apparatuur die niet meer in productie is en waarvoor moeilijk aan onderdelen te komen is.
Het gebruik van 3D-printen is vooral aantrekkelijk voor expeditiekrachten. Het gebruik van ZD-printing op locatie kan de noodzaak om voorraden reserveonderdelen te transporteren elimineren en de kosten verlagen, en de efficiëntie en gevechtsgereedheid van troepen helpen verbeteren. Omdat sommige benodigdheden in het veld kunnen worden uitgevonden, zal dit het leger innovatiever maken. Bovendien vereist ZD-printen goedkopere grondstoffen in plaats van afgewerkte producten.
Het USMC heeft het X-FAB inzetbare 3D-printcomplex al gedemonstreerd. Het omvat computers met CAD-software; opslag van digitale tekeningen voor 3D-printen; draagbare 3D-scanner; ononderbroken voedingseenheid; grootformaat 3D-printer Cosine; 3D-printer LulzBot TAZ; en desktop composietprinter Markforged; ze behoren allemaal tot de klasse van extrudermachines. Hoewel het complex momenteel alleen in staat is om onderdelen van plastic te maken, worden er plannen gesmeed om printers op te nemen die onderdelen printen uit metaalpoeder. Onderdelen gemaakt door het X-FAB-complex zijn binnen een paar uur beschikbaar, in plaats van ze te ontvangen via het bestelsysteem voor reserveonderdelen, wat dagen of weken kan duren.
3D-printen wordt nog aantrekkelijker in combinatie met ISMS en realtime storingsrapportage. De mogelijkheid om onderdelen ter plaatse te produceren, vermindert de zorg dat een vereist onderdeel mogelijk niet op voorraad is.
Verbruiksartikelen ter plaatse
De behoefte aan zelfvoorziening is niet beperkt tot details. Veel categorieën militair materieel, waaronder voertuigen, luchtvaart en artillerie, hebben verschillende vloeistoffen of speciale gassen nodig om hun subsystemen te bedienen, bijvoorbeeld veerwegcontroles, terugdraaimechanismen, brandblussystemen, dagoptiek, nachtzichtsystemen en zelfs banden. Ze kunnen door de leverancier op de plaatsen van vaste inzet worden afgeleverd, dit wordt "recht aan de deur" genoemd. Tijdens inzet of in veldkampen moeten technici deze stoffen bij de hand hebben, waarvan vele schadelijk en gevaarlijk zijn tijdens opslag en transport, vooral in het gevechtsgebied. De mogelijkheid om deze stoffen naar behoefte en zo dicht mogelijk bij de consument te verkrijgen, maakt het voor het grootste deel mogelijk om deze gevaren uit te sluiten en tegelijkertijd de beschikbaarheid van het product op elk moment te garanderen.
Een van deze stoffen is samengeperste stikstof. Het wordt gebruikt in nachtzichtsystemen, ophangsystemen, helikopterrekken, diverse besturingssystemen, brandstoftanks en banden van drones en vliegtuigen. Zware cilinders met gecomprimeerde stikstof zijn moeilijk te hanteren en kunnen gevaarlijk zijn als ze beschadigd raken."De mariniers waren de eersten die in het veld ingezette stikstofgeneratoren voor bevoorrading accepteerden", legt Scott Bodman van South-Tek Systems uit. “Het heeft onze compacte, afzonderlijke N2 Gen lagedruk-stikstofgeneratie-eenheid geïntegreerd in zijn opto-elektronische onderhoudssystemen in Irak en Afghanistan. Deze veldworkshops omvatten alles wat nodig is voor het onderhouden en repareren van scopes en nachtkijkers. De N2 Gen genereert stikstof uit lucht, werkt op een draagbare stroombron en levert stikstof aan consumenten waar dan ook, waardoor er geen externe leveranciers nodig zijn. Met deze systemen kunnen mariniers scopes en nachtkijkers snel repareren en terugsturen naar jagers. Het toenemende gebruik van geavanceerde actieve suspensies en het toenemende gebruik van stikstof voor militaire doeleinden hebben South-Tek ertoe gebracht ook een volledig inzetbaar hogedruk-stikstofgeneratiesysteem te ontwikkelen, aangeduid als N2 Gen HPC-1D. Aangedreven door een gemeenschappelijk lichtnet of generator, kan het systeem zowel op militaire bases als in het veld werken. Het systeem genereert stikstof voor gevechtsvoertuigen zoals de Stryker en AMV, de nieuwste tactische trucks met geavanceerde ophanging zoals de JLTV, artilleriestukken, waaronder de M777 155 mm houwitser, en vliegtuigen en helikopters.
Vaak niet voldoende aandacht besteed aan het laden van brandblusinstallaties in het veld. Het gaat bijvoorbeeld om tanks met blusmiddelen voor automatische brandblussystemen voor gevechts- en tactische voertuigen, vliegtuigen en helikopters, maar ook om handbrandblussers. Om deze capaciteiten in het veld te verkrijgen, heeft het Amerikaanse leger het Fire Suppression Refill System (FSRS) ontwikkeld. Het hele systeem is ondergebracht in een robuuste container die op een vliegtuig of schip kan worden gemonteerd en op een trailer kan worden geplaatst voor vervoer over land. Een woordvoerder van de Armoured and Vehicle Administration van het Amerikaanse leger merkte op dat “een defect brandblussysteem op het platform betekent dat het platform niet kan worden bediend. FSRS zorgt ervoor dat eerstelijns technici het systeem kunnen repareren en zonder vertraging weer online kunnen krijgen. De eerste FSRS-systemen zullen in 2019 worden ingezet bij het Amerikaanse leger.
Onderhoud en reparatie met augmented reality
De toegenomen complexiteit van militaire systemen heeft de complexiteit van hun onderhoud en reparatie vergroot. Dit, in combinatie met de noodzaak om deze acties op het laagste niveau uit te voeren en verder naar de voorgrond te schuiven, waar de middelen beperkter zijn, stelt de technische staf voor grote uitdagingen. De belangrijkste vraag is hoe deze specialisten de competentie kunnen geven om de basistaken uit te voeren die nodig zijn om een vliegtuig, voertuig, wapensysteem en andere eigendommen weer in gebruik te nemen. Een van de voorgestelde oplossingen is om gebruik te maken van de mogelijkheden van "virtual reality". Krauss-Maffei Wegmann maakt steeds meer gebruik van simulatie voor lesgeven en heeft deze technologie uitgebreid tot een toegewijde technicus. Het hoofd van de afdeling training en modellering beschrijft dit systeem als volgt: "De schijn van een videogame met elementen van virtual reality, waarin de eigenaar van het helmdisplay niet alleen het 3D-beeld van de machine (of ander systeem), maar wordt ook stap voor stap door het reparatieproces geleid. Het kan puur virtueel zijn voor een leer- of kennismakingsproces, of het kan als overlay op een echt platform worden geplaatst. In het tweede geval zal de reparateur alle noodzakelijke stappen in het reparatie- of onderhoudsproces doorlopen."
Het gebruik van augmented reality-technologie stelt de specialist in staat om een willekeurig aantal taken met meer vertrouwen op zich te nemen, zelfs als hij ze nog nooit eerder heeft gedaan. Het garandeert bovendien de correctheid van het proces, waardoor fouten worden geëlimineerd die het in gevaar zouden kunnen brengen. Dit is effectiever dan het gebruik van gedrukte of zelfs videozelfstudies, omdat gebruikers daadwerkelijk worden ondergedompeld in het proces. Het systeem stelt de supervisor ook in staat om het handelen van de specialist op afstand in realtime te volgen, fouten te signaleren en advies te geven. Het gebruik van augmented reality-technologieën bij trainingen stelt het personeel van reparatie-eenheden in de voorhoede of ingezet bij expeditieoperaties in staat een breder scala aan onderhouds- en reparatietaken uit te voeren zonder dat er verplichte training van personeel voor deze specifieke taak nodig is. Als gevolg hiervan neemt de kans op reparaties toe, anders, als dergelijke technologieën niet beschikbaar zijn, moet deze worden uitgesteld vanwege een gebrek aan ervaring op de reparatielocatie. Dit, in combinatie met het gebruik van ISMS, diagnostische hulpmiddelen aan boord en het concept van snelwisseleenheden, maakt het mogelijk om (onder meer door een lager organisatieniveau) materieel en wapens sneller weer in gebruik te nemen.
De toekomst ligt in onderhoud en reparatie
De opkomst van deze technologieën heeft het potentieel om een revolutie teweeg te brengen in het proces van onderhoud en reparatie, evenals in de bedrijfsvoering. De nieuwe en unieke complementaire mogelijkheden die deze technologieën bieden, zullen een grote impact hebben op hoe en op welk niveau deze activiteiten worden uitgevoerd. Betrokken bij een geïntegreerd service-, reparatie-, operatie- en onderdelenleveringsproces, zullen deze technologieën de onafhankelijkheid en zelfvoorziening van voorwaartse troepen die worden ingezet bij expeditieoperaties vergroten. Als gevolg hiervan snellere reparatiewerkzaamheden en daarmee een snellere terugkeer van apparatuur of wapens. Bovendien zal hierdoor het aantal strijdkrachten en middelen dat beschikbaar is om operationele taken uit te voeren toenemen. Deze nieuwe benadering van onderhoud en reparatie wordt een factor in het vergroten van de gevechtscapaciteiten en gevechtskracht, wat de verhouding tussen overwinningen en nederlagen positief kan beïnvloeden.
