Per a un comandant modern, una de les primeres tasques és garantir la preparació de les armes i equips de la seva subunitat per treballar en qualsevol moment. La manca d’un nombre suficient (llegiu: dotació de personal) pot significar una disminució de la potència de foc o la capacitat de concentrar ogives de la mida correcta en una ubicació precisa i en un moment precís. Mantenir una alta preparació al combat és especialment crític per a les tropes que participen en operacions expedicionàries. Aquí, el comandant està severament limitat per les forces i mitjans que es lliuren per mar o per via aèria, ha de mantenir tots els sistemes en bon estat i poder no només realitzar operacions, sinó també mantenir un potencial suficient fins que es reposi el subministrament. A l’hora de realitzar el manteniment i la reparació, les unitats expedicionàries s’enfronten a problemes únics als quals no s’enfronten les unitats amb tallers posteriors tradicionals, ja que la major part del treball s’ha de dur a terme segons el principi de “l’autosuficiència”. Sens dubte, els sistemes són cada vegada més complexos, més difícils de reparar i mantenir, però apareixen tecnologies que simplifiquen aquest treball i permeten fer-lo més ràpidament i amb un nivell organitzatiu inferior.
Sistemes integrats de control de l’estat
En el passat, el manteniment es realitzava segons un horari basat en períodes de temps específics, com ara anualment o en arribar a un nombre determinat de quilòmetres o hores. Aquest manteniment programat sovint no reflectia el desgast ni la necessitat reals. D'altra banda, les reparacions només es van fer quan es va produir un mal funcionament i es va trencar alguna cosa. El mal funcionament es podria haver produït durant l'operació, cosa que va privar el comandant del component fallit fins que es va completar la reparació. El Sistema Integrat de Supervisió de Condicions (ISMS) permet el manteniment i les reparacions predictives mitjançant la recopilació, l’emmagatzematge i la catalogació contínua de dades sobre l’ús i l’estat de diversos components d’un vehicle, aeronau o altres subsistemes.
Després, aquesta base de dades s’analitza, ja sigui per ordinadors de bord, o bé es descarrega per part dels tècnics i es compara amb una gran base de dades d’estadístiques per determinar possibles errors de components.
El vicepresident del fabricant d’ISMS North Atlantic Industries va dir que “un cop identificats els possibles fracassos i fallades, es poden prendre les mesures correctores adequades. Les nostres solucions permeten al personal de manteniment predir millor el servei en funció del rendiment i l’estat real del component mateix o de parts del mateix, en lloc d’esperar que un component falli”. Els ISMS es poden incrustar en diverses plataformes, però el seu ús en avions i vehicles és especialment atractiu. Proporcionen noves oportunitats, incloent una millora de l'eficiència en el servei i la reparació, alhora que redueixen dràsticament els temps d'inactivitat.
El representant de Bell i Boeing va demostrar el valor pràctic de la supervisió contínua dels paràmetres i l’estat dels subsistemes quan va descriure els ISMS integrats en el propulsor V-280 Valor tiltrotor. El sistema de tiltrotor V-280 no només detecta un node trencat, sinó que també pot informar-lo automàticament a l'equip de manteniment a terra, fins i tot durant el vol. Amb aquesta informació, el personal del terreny pot obtenir tot el que necessita i reparar-lo tan aviat com torni la màquina. Amb l'arribada de xarxes digitals sense fils i missatgeria integrada, aquestes mateixes capacitats es poden integrar en pràcticament qualsevol sistema. Les reparacions predictives poden prevenir i corregir el problema per endavant.
Diagnòstic integrat a bord
En combinar ISMS i processament de dades locals, podeu obtenir diagnòstics integrats a bord. El diagnòstic a bord proporciona a la tripulació una indicació inicial d’un possible mal funcionament o avaria, i també és la base per a una anàlisi més profunda per part del tècnic. Aquests sistemes monitoritzen i, en alguns casos, registren contínuament l’historial de rendiment de diversos components clau de la plataforma subjacent. Com a resultat, us permeten detectar proactivament els problemes i solucionar-los abans que passi alguna cosa més greu. El sistema de zona de comandament d'Oshkosh Defense inclou diagnòstics integrats com a part d'una xarxa digital més àmplia i integrada en plataformes. La Zona de Comandament no només pot realitzar autodiagnòstics, sinó també periòdicament o, si cal, informar del seu estat a dispositius de control externs. Per tant, la disponibilitat del sistema depèn en gran mesura del coneixement del personal tècnic, que pot avaluar i planificar el manteniment preventiu. El resultat és un "manteniment condicional" purament que pot conduir a un manteniment preventiu que augmenta la disponibilitat del sistema per a l'operació prevista.
Blocs de canvi ràpid
Atès que maximitzar la disponibilitat de sistemes és l’objectiu principal de les tasques de manteniment i reparació, es dedueix directament que el temps i l’esforç necessari per retornar al servei un sistema, especialment un sistema crític de combat, haurien de ser idealment mínims. El concepte de blocs de canvi ràpid seria una bona solució aquí. Segons ell, els components del sistema dissenyat haurien de ser fàcilment accessibles, fàcils d’eliminar i substituir. El component de canvi ràpid es repararà més endavant, i el tècnic de primera línia se centrarà en recuperar tot el sistema el més aviat possible. Adoptada originalment en aviació, aquesta pràctica s'ha estès àmpliament als sistemes marítims i terrestres. Un representant de Denel Vehicle Systems va explicar que “l'optimització per a la màxima preparació operativa és l'objectiu principal dels nostres projectes de vehicles de combat. Per exemple, el vehicle blindat RG35 implementa una substitució ràpida de subsistemes per un nombre mínim d'operacions . La suspensió es pot substituir per només quatre parabolts i fins i tot es pot treure i canviar el tauler en menys de 15 minuts. El mètode de bloqueig de canvi ràpid és igualment útil per reparar els danys de combat, ja que permet fer reparacions a la línia de front que d’altra manera no serien pràctiques o requeririen evacuar el vehicle cap a la part posterior.
Impressió 3D
És molt important tenir disponible la peça necessària per a la reparació. Les tropes desplegades només poden endur-se un nombre limitat de peces, de manera que si no es disposa del component requerit no es poden fer reparacions. Durant els darrers anys, la tecnologia d’impressió 3D s’ha estudiat a fons. que us permet fer una part específica in situ fins i tot al camp. Un cap de projecte de l'Autoritat de Desenvolupament de Sistemes del Cos de Marines dels Estats Units va explicar que “la tecnologia ZD, també anomenada adaptativa, permet imprimir una part segons sigui necessari. Aquestes tecnologies i processos transformen essencialment els fitxers digitals en objectes físics. Es pot crear un fitxer digital escanejant un objecte existent o mitjançant un sistema de disseny assistit per ordinador. El programa envia instruccions a la impressora 3D, que imprimeix l'objecte, afegint capes de material fins a obtenir un producte acabat.
La Marina dels Estats Units va començar a utilitzar la impressió 3D a bord dels seus vaixells el 2014 per reproduir les peces necessàries. Des de llavors, els marines i la Força Aèria dels Estats Units han començat a integrar aquestes capacitats en les seves estructures logístiques i de serveis. Els militars nord-americans i indis també han iniciat programes per integrar la fabricació directa digital a les seves cadenes de subministrament. El principal avantatge aquí és la possibilitat d’enviar peces a l’usuari més ràpidament, cosa que redueix el temps d’inactivitat mentre s’espera la reparació. A més, és possible transferir les dades digitals necessàries per reproduir la peça des de la producció remota fins a la posició de l’usuari, cosa que també accelera el procés de reparació. Aquest mètode també és adequat per a la producció de peces per a equips obsolets que ja no estan en producció i per a les quals és difícil obtenir peces.
L’ús de la impressió 3D és especialment atractiu per a les forces expedicionàries. L’ús d’impressió ZD in situ pot eliminar la necessitat de transportar existències de recanvis i reduir els costos, i contribuir a millorar l’eficiència i la capacitat de combat de les tropes. Com que alguns dels subministraments es poden inventar al camp, això farà que els militars siguin més innovadors. A més, la impressió ZD requereix matèries primeres més barates que productes acabats.
La USMC ja ha demostrat el complex d'impressió 3D desplegable de X-FAB. Inclou ordinadors amb programari CAD; emmagatzematge de dibuixos digitals per a la impressió 3D; escàner 3D de mà; unitat d'alimentació ininterrompuda; impressora 3D de gran format Cosine; Impressora 3D LulzBot TAZ; i impressora composta d'escriptori Markforged; tots pertanyen a la classe de les extrusores. Tot i que actualment el complex només és capaç de produir peces a partir de plàstic, s'està tramant la inclusió d'impressores que imprimeixin peces a partir de pols de metall. Les peces fabricades pel complex X-FAB estan disponibles en poques hores, en lloc de rebre-les mitjançant el sistema de comandes de recanvis, que pot trigar dies o setmanes.
La impressió 3D es fa encara més atractiva si es combina amb ISMS i informes de fallades en temps real. La possibilitat de fabricar peces en el lloc redueix la preocupació que una peça requerida no estigui en estoc.
Consumibles in situ
La necessitat d’autosuficiència no es limita als detalls. Moltes categories d’equipament militar, inclosos els vehicles, l’aviació i l’artilleria, requereixen diferents fluids o gasos especials per operar els seus subsistemes, per exemple, controls de desplaçament de suspensió, mecanismes de retrocés, sistemes d’extinció d’incendis, òptica diürna, sistemes de visió nocturna i fins i tot pneumàtics. El proveïdor els pot lliurar als llocs de desplegament permanent, que s'anomena "directament a la porta". Durant el desplegament o en camps de camp, els tècnics han de tenir a mà aquestes substàncies, moltes de les quals són nocives i perilloses durant l’emmagatzematge i el transport, especialment a la zona de combat. La possibilitat d’obtenir aquestes substàncies quan sigui necessari i el més a prop possible del consumidor permet, en la seva major part, eliminar aquests perills, tot garantint la disponibilitat del producte en qualsevol moment.
Una d’aquestes substàncies és el nitrogen comprimit. S'utilitza en sistemes de visió nocturna, sistemes de suspensió, bastidors per a helicòpters, diversos sistemes de control, tancs de combustible i pneumàtics de drons i avions. Els cilindres de nitrogen comprimit pesats són difícils de manejar i poden ser perillosos si es fan malbé."Els infants de marina van ser els primers a acceptar generadors de nitrogen desplegats al camp per subministrar-los", va explicar Scott Bodman de South-Tek Systems. “Ha integrat la nostra unitat compacta i separada de generació de nitrogen de baixa pressió N2 Gen als seus sistemes de manteniment optoelectrònic a l’Iraq i l’Afganistan. Aquests tallers de camp incloïen tot el necessari per mantenir i reparar abastos i dispositius de visió nocturna. El N2 Gen genera nitrogen a partir de l’aire, funciona amb una font d’energia portàtil i subministra nitrogen als consumidors a qualsevol lloc, eliminant la necessitat de proveïdors externs. Aquests sistemes permeten als marins reparar i retornar ràpidament els objectius i els dispositius de visió nocturna als combatents. L’ús creixent de suspensions actives avançades i l’ús creixent de nitrogen per a fins militars han portat South-Tek a desenvolupar també un sistema de generació de nitrogen a alta pressió completament desplegable, denominat N2 Gen HPC-1D. Alimentat per una xarxa elèctrica o generador comú, el sistema pot operar tant en bases militars com en el camp. El sistema genera nitrogen per a vehicles de combat com el Stryker i l’AMV, els darrers camions tàctics amb suspensió avançada com el JLTV, peces d’artilleria com l’obús M777 de 155 mm i avions i helicòpters.
Sovint no es presta l’atenció deguda a la càrrega de sistemes d’extinció d’incendis al camp. Això inclou, per exemple, tancs amb agents d'extinció per a sistemes d'extinció automàtica d'incendis per a vehicles de combat i tàctics, avions i helicòpters, així com extintors de mà. Per obtenir aquestes capacitats sobre el terreny, l'exèrcit dels Estats Units ha desenvolupat el sistema de recàrrega de supressió d'incendis (FSRS). Tot el sistema està allotjat en un contenidor robust que es pot muntar en un avió o vaixell i col·locar-lo en un remolc per al transport terrestre. Un portaveu de l'Administració de vehicles blindats i de l'exèrcit nord-americà va assenyalar que un sistema defectuós de supressió d'incendis a la plataforma significa que la plataforma no es pot operar. FSRS assegura que els tècnics de primera línia poden reparar el sistema i recuperar-lo en línia sense demora. Els primers sistemes FSRS es desplegaran a l’exèrcit nord-americà el 2019.
Manteniment i reparació amb realitat augmentada
La major complexitat dels sistemes militars ha augmentat la complexitat del seu manteniment i reparació. Això, unit a la necessitat de dur a terme aquestes accions al nivell més baix i avançar fins a l'avantguarda, on els recursos són més limitats, suposa grans reptes per al personal tècnic. La principal qüestió és com donar a aquests especialistes la competència per realitzar les tasques bàsiques necessàries per retornar al servei una aeronau, un vehicle, un sistema d’armes i altres béns. Una de les solucions proposades és utilitzar les capacitats de la "realitat virtual". Utilitzant cada vegada més la simulació per a l’ensenyament, Krauss-Maffei Wegmann ha estès aquesta tecnologia a un tècnic dedicat. El cap del departament de formació i modelització descriu aquest sistema de la següent manera: “L’aparença d’un videojoc amb elements de realitat virtual, en què el propietari de la pantalla del casc no només veu la imatge 3D de la màquina (o d’un altre sistema), però també es guia pas a pas pel procés de reparació. Pot ser purament virtual per a un procés d’aprenentatge o familiarització, o es pot superposar en una plataforma real. En el segon cas, el reparador realitzarà tots els passos necessaris en el procés de reparació o manteniment ".
L’ús de la tecnologia de realitat augmentada permet a l’especialista assumir qualsevol nombre de tasques amb més confiança, encara que mai no les hagi fet mai. A més, garanteix la correcció del procés, que, com a resultat, elimina els errors que podrien posar-lo en perill. Això és més eficaç que l'ús de tutorials impresos o fins i tot de vídeo, ja que els usuaris estan immersos en el procés. El sistema també permet al supervisor controlar de forma remota les accions de l'especialista en temps real, assenyalar errors i donar consells. L’ús de tecnologies de realitat augmentada a la formació permet al personal de les unitats de reparació ubicades a l’avantguarda o desplegades en operacions expedicionàries realitzar una àmplia gamma de tasques de manteniment i reparació sense la necessitat de formació obligatòria del personal per a aquesta tasca específica. Com a resultat, augmenta la probabilitat de reparacions, en cas contrari, si aquestes tecnologies no estan disponibles, s’hauria d’ajornar per manca d’experiència al lloc de reparació. Això, en combinació amb l’ús d’ISMS, eines de diagnòstic a bord i el concepte d’unitats de canvi ràpid, permet tornar a posar en funcionament equips i armes més ràpidament (a causa, entre altres coses, d’un nivell organitzatiu inferior).
El futur passa pel manteniment i la reparació
L’aparició d’aquestes tecnologies pot revolucionar el procés de manteniment i reparació, així com les operacions. Les noves i exclusives capacitats complementàries que ofereixen aquestes tecnologies tindran un impacte important en com i en quin nivell es duen a terme aquestes activitats. Participades en un procés integrat de servei, reparació, operació i subministrament de peces, aquestes tecnologies milloraran la independència i l'autosuficiència de les forces avançades desplegades en operacions expedicionàries. Com a resultat, treballs de reparació més ràpids i, en conseqüència, retorn més ràpid d’equips o armes al servei. A més, això augmentarà el nombre de forces i actius disponibles per dur a terme tasques operatives. Aquest nou enfocament de manteniment i reparació s'està convertint en un factor que augmenta les capacitats de combat i el poder de combat, que poden afectar positivament la proporció de victòries i derrotes.
