Bảo dưỡng và sửa chữa trong quân đội: triển vọng xa hay ngắn hạn?
Duy trì trạng thái sẵn sàng chiến đấu cao của quân đội cũng là một thách thức đối với các chuyên gia bảo trì, những người hiện có thể sử dụng nhiều công nghệ để thực hiện việc này, từ hệ thống giám sát tình trạng đến sách hướng dẫn sửa chữa với chức năng thực tế ảo.
Đối với một chỉ huy hiện đại, một trong những nhiệm vụ đầu tiên là đảm bảo rằng vũ khí và trang thiết bị của đơn vị mình luôn sẵn sàng hoạt động bất cứ lúc nào. Thiếu số lượng đủ (đọc là: thông thường) có thể đồng nghĩa với việc giảm hỏa lực hoặc khả năng tập trung các đơn vị chiến đấu có quy mô phù hợp vào đúng địa điểm và đúng thời điểm. Duy trì khả năng sẵn sàng chiến đấu cao là điều đặc biệt quan trọng đối với quân đội tham gia các chiến dịch viễn chinh. Ở đây, người chỉ huy bị hạn chế nghiêm trọng bởi lực lượng và tài sản được giao bằng đường biển hoặc đường hàng không, anh ta phải giữ cho tất cả các hệ thống hoạt động tốt và không chỉ có thể tiến hành các hoạt động mà còn phải duy trì đủ năng lực cho đến khi tiếp tế được bổ sung. Các đơn vị viễn chinh tiến hành bảo dưỡng, sửa chữa phải đối mặt với những thách thức riêng mà các đơn vị có xưởng hậu phương truyền thống không phải đối mặt, vì phần lớn công việc phải thực hiện theo nguyên tắc “tự cung tự cấp”. Không nghi ngờ gì nữa, các hệ thống đang trở nên phức tạp hơn, khó sửa chữa và bảo trì hơn, nhưng đồng thời, các công nghệ đang xuất hiện giúp đơn giản hóa công việc này và cho phép nó được thực hiện nhanh hơn và ở cấp độ tổ chức thấp hơn.
Trước đây, việc bảo trì được thực hiện theo lịch trình dựa trên các khoảng thời gian cụ thể, chẳng hạn như hàng năm hoặc khi đạt đến một số km hoặc giờ nhất định. Việc bảo trì theo lịch trình này thường không phản ánh nhu cầu hoặc hao mòn thực tế. Mặt khác, việc sửa chữa chỉ được thực hiện khi thực sự xảy ra trục trặc và hỏng hóc. Sự cố có thể xảy ra trong quá trình hoạt động, tước quyền chỉ huy của bộ phận hỏng hóc cho đến khi việc sửa chữa hoàn tất. Hệ thống giám sát tình trạng tích hợp (ISMS) cho phép dự đoán bảo trì và sửa chữa bằng cách liên tục thu thập, lưu trữ và lập danh mục dữ liệu sử dụng và sức khỏe cho nhiều máy móc, máy bay hoặc các thành phần hệ thống con khác.
Cơ sở dữ liệu này sau đó được phân tích bởi các máy tính trên bo mạch hoặc do các kỹ thuật viên tải xuống và so sánh với một cơ sở dữ liệu thống kê lớn để xác định xem một thành phần có thể bị lỗi hay không.
Phó chủ tịch của North Atlantic Industries, một nhà sản xuất của ICMS, cho biết “sau khi xác định được các hư hỏng và lỗi có thể xảy ra trong quá trình vận hành, các hành động khắc phục thích hợp có thể được thực hiện. Các giải pháp của chúng tôi cho phép nhân viên sửa chữa dự đoán dịch vụ tốt hơn dựa trên hiệu suất và tình trạng thực tế của chính bộ phận đó hoặc các bộ phận của nó, thay vì chờ đợi bộ phận đó hỏng hóc ”. ISMS có thể được xây dựng trên nhiều nền tảng khác nhau, nhưng việc sử dụng chúng trên máy bay và phương tiện là đặc biệt hấp dẫn. Chúng cung cấp các cơ hội mới, bao gồm cải thiện hiệu quả bảo trì và sửa chữa, đồng thời giảm đáng kể thời gian chết.
Giá trị thực tế của việc giám sát liên tục các thông số và trạng thái của các hệ thống con đã được đại diện của Bell và Boeing chứng minh khi mô tả ISMS được tích hợp trong động cơ nghiêng thế hệ tiếp theo V-280 Valor. Hệ thống của máy bay nghiêng V-280 không chỉ phát hiện một nút bị hỏng mà còn có thể tự động báo cáo nó cho đội bảo trì trên mặt đất, ngay cả trong quá trình bay của nó. Với thông tin này, nhân viên trên mặt đất có thể nhận được mọi thứ họ cần và tiến hành sửa chữa ngay sau khi xe được trả lại. Với sự ra đời của mạng dữ liệu kỹ thuật số không dây và nhắn tin tích hợp, hầu hết mọi hệ thống đều có thể tích hợp các khả năng tương tự. Công việc sửa chữa dự đoán có thể ngăn ngừa và sửa chữa trước một sự cố.
Khi kết hợp ISMS và xử lý dữ liệu cục bộ, có thể có được các công cụ chẩn đoán tích hợp trên bo mạch. Chẩn đoán trên tàu cung cấp cho phi hành đoàn dấu hiệu ban đầu về sự cố hoặc hỏng hóc có thể xảy ra, đồng thời cũng là cơ sở để nhân viên kỹ thuật phân tích sâu hơn. Các hệ thống này liên tục giám sát và trong một số trường hợp, ghi lại câu chuyện hoạt động của các thành phần chính khác nhau của nền tảng cốt lõi. Do đó, chúng cho phép phát hiện sớm các vấn đề và khắc phục chúng trước khi điều gì đó nghiêm trọng hơn xảy ra. Hệ thống Vùng chỉ huy của Oshkosh Defense bao gồm chẩn đoán trên bo mạch như một phần của mạng kỹ thuật số tích hợp nền tảng rộng hơn. Vùng chỉ huy không chỉ có thể tự chẩn đoán mà còn có thể định kỳ hoặc, nếu cần, báo cáo trạng thái của nó cho các thiết bị điều khiển bên ngoài. Do đó, tính khả dụng của hệ thống phần lớn phụ thuộc vào nhận thức của nhân viên kỹ thuật, những người có thể đánh giá và lập kế hoạch bảo trì phòng ngừa. Kết quả là "bảo trì có điều kiện" thuần túy, có thể dẫn đến bảo trì phòng ngừa làm tăng mức độ sẵn sàng của hệ thống đối với các hoạt động dự kiến.
Vì tối đa hóa tính khả dụng của hệ thống là mục tiêu chính của công việc bảo trì và sửa chữa, nên lý tưởng nhất là thời gian và nỗ lực cần thiết để đưa hệ thống trở lại hoạt động, đặc biệt là hệ thống chiến đấu quan trọng. Một giải pháp tốt ở đây sẽ là khái niệm về các đơn vị thay đổi nhanh chóng. Theo đó, các thành phần của hệ thống được thiết kế phải dễ dàng tiếp cận, dễ dàng tháo gỡ và thay thế. Linh kiện thay đổi nhanh chóng được sửa chữa sau đó, sự chú ý của nhân viên kỹ thuật tuyến đầu hướng đến sự nhanh chóng trở lại hoạt động của toàn bộ hệ thống. Ban đầu được nhận nuôi ở hàng không, thực hành này đã được chuyển giao rộng rãi cho các hệ thống đất liền và biển. Một phát ngôn viên của Denel Vehicle Systems giải thích rằng “tối ưu hóa để có khả năng sẵn sàng tối đa là mục tiêu chính trong các thiết kế phương tiện chiến đấu của chúng tôi. Ví dụ, trong xe bọc thép RG35, việc thay thế nhanh chóng các hệ thống con với số lượng hoạt động tối thiểu được thực hiện. Hệ thống treo có thể được thay thế chỉ với bốn bu lông, và thậm chí bảng điều khiển có thể được tháo ra và thay thế trong vòng chưa đầy 15 phút. Phương pháp khối thay đổi nhanh cũng hữu ích không kém trong việc sửa chữa các hư hỏng trong chiến đấu, vì nó cho phép sửa chữa tuyến trước mà không thực tế hoặc yêu cầu phương tiện phải được sơ tán về phía sau.
Điều rất quan trọng là phải có trong tay các bộ phận cần thiết để sửa chữa. Các binh sĩ đã triển khai chỉ có thể mang theo một số lượng phụ tùng hạn chế, vì vậy nếu không có sẵn linh kiện cần thiết thì không thể sửa chữa được. Trong vài năm qua, công nghệ in 3D đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. cho phép bạn sản xuất một bộ phận cụ thể ngay tại chỗ, ngay cả trên thực địa. Một giám đốc dự án tại Cục Kỹ thuật Hệ thống Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ giải thích rằng “Công nghệ ZD, còn được gọi là thích ứng, cho phép bạn in một phần nếu cần thiết. Các công nghệ và quy trình này về cơ bản biến đổi các tệp kỹ thuật số thành các đối tượng vật lý. Tệp kỹ thuật số có thể được tạo bằng cách quét một đối tượng hiện có hoặc bằng cách sử dụng hệ thống thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính. Chương trình sẽ gửi hướng dẫn đến máy in XNUMXD, máy in này sẽ in đối tượng, thêm các lớp vật liệu cho đến khi hoàn thành.
Hải quân Hoa Kỳ bắt đầu sử dụng công nghệ in 2014D trên tàu của họ vào năm XNUMX để tái tạo các bộ phận cần thiết. Kể từ đó, Thủy quân lục chiến và Không quân Hoa Kỳ đã bắt đầu tích hợp những khả năng này vào cơ cấu dịch vụ và hậu cần của họ. Quân đội Mỹ và Ấn Độ cũng đã bắt đầu các chương trình tích hợp sản xuất kỹ thuật số trực tiếp vào chuỗi cung ứng của họ. Lợi ích chính ở đây là các bộ phận có thể được giao cho người dùng nhanh hơn, dẫn đến thời gian chờ sửa chữa ít hơn. Ngoài ra, có thể chuyển dữ liệu kỹ thuật số cần thiết để tái tạo bộ phận từ nơi sản xuất từ xa đến vị trí của người dùng, điều này cũng đẩy nhanh quá trình sửa chữa. Phương pháp này cũng thích hợp để sản xuất các bộ phận cho các loại xe quá cũ không còn được sản xuất và các bộ phận khó lấy.
Việc sử dụng in 3D đặc biệt hấp dẫn đối với các lực lượng viễn chinh. Sử dụng in XNUMXD tại chỗ có thể loại bỏ nhu cầu vận chuyển kho dự trữ phụ tùng thay thế và giảm chi phí, giúp nâng cao hiệu quả và khả năng sẵn sàng chiến đấu của quân đội. Vì một số nguồn cung cấp có thể được phát minh trên thực địa, điều này sẽ làm cho các lực lượng vũ trang đổi mới hơn. Ngoài ra, in XNUMXD đòi hỏi nguyên liệu thô rẻ hơn là thành phẩm.
USMC đã trình diễn hệ thống in 3D có thể triển khai X-FAB. Nó bao gồm máy tính với phần mềm CAD; lưu trữ các bản vẽ kỹ thuật số để in 3D; máy quét 3D cầm tay; đơn vị cung cấp điện không bị gián đoạn; máy in 3D khổ lớn Cosine; Máy in 3D LulzBot TAZ; và máy in hỗn hợp để bàn Markforged; chúng đều thuộc loại máy đùn. Mặc dù cơ sở này hiện chỉ có khả năng sản xuất các bộ phận từ nhựa, nhưng các kế hoạch đang được thực hiện để bao gồm máy in có thể in các bộ phận từ bột kim loại. Các bộ phận do X-FAB sản xuất sẽ có sẵn chỉ trong vài giờ, không giống như việc đặt hàng bộ phận có thể mất vài ngày hoặc vài tuần.
In 3D thậm chí còn trở nên hấp dẫn hơn khi được kết hợp với ISMS và hệ thống báo cáo lỗi thời gian thực. Khả năng sản xuất các bộ phận tại chỗ làm giảm lo ngại rằng bộ phận cần thiết có thể không có sẵn.
Nhu cầu tự cung tự cấp không giới hạn ở các chi tiết. Nhiều loại thiết bị quân sự, bao gồm xe cộ, máy bay và pháo binh, cần nhiều chất lỏng hoặc khí đặc biệt khác nhau để vận hành các hệ thống phụ của chúng, chẳng hạn như hệ thống điều khiển hệ thống treo, cơ chế giật, hệ thống chữa cháy, quang học ban ngày, hệ thống nhìn ban đêm và thậm chí cả lốp xe. Chúng có thể được nhà cung cấp chuyển đến các địa điểm triển khai thường xuyên, được gọi là trực tiếp “đến tận nơi”. Trong quá trình triển khai hoặc trong các trại dã chiến, nhân viên kỹ thuật phải có sẵn những chất này, nhiều chất độc hại và nguy hiểm khi cất giữ và vận chuyển, đặc biệt là trong khu vực chiến đấu. Khả năng thu được các chất này khi cần thiết và càng gần người tiêu dùng càng tốt loại bỏ hầu hết các mối nguy này trong khi đảm bảo rằng sản phẩm luôn có sẵn.
Một chất như vậy là nitơ nén. Nó được sử dụng trong các hệ thống nhìn đêm, hệ thống treo, giá đỡ trực thăng, các hệ thống điều khiển khác nhau, thùng nhiên liệu và lốp xe. máy bay không người lái và máy bay. Bình ni-tơ nén nặng rất khó xử lý và gây nguy hiểm nếu bị hư hỏng. Scott Bodman của South-Tek Systems cho biết: “Thủy quân lục chiến là lực lượng đầu tiên triển khai các máy phát điện nitơ được triển khai tại hiện trường. “Nó đã tích hợp thiết bị nitơ áp suất thấp thế hệ N2 độc lập nhỏ gọn của chúng tôi vào các hệ thống quang điện tử của nó ở Iraq và Afghanistan. Các hội thảo thực địa này bao gồm mọi thứ cần thiết để bảo trì và sửa chữa các thiết bị ngắm và nhìn đêm. Thế hệ N2 tạo ra nitơ từ không khí, chạy bằng năng lượng di động và cung cấp nitơ cho người tiêu dùng ở bất cứ đâu, loại bỏ nhu cầu về các nhà cung cấp bên ngoài. Các hệ thống này cho phép lính bộ binh nhanh chóng sửa chữa và trả lại các thiết bị ngắm và nhìn đêm cho binh lính. Việc sử dụng ngày càng nhiều các vỏ hoạt tính tiên tiến và việc sử dụng nitơ ngày càng tăng trong các ứng dụng quân sự đã khiến South-Tek cũng phát triển một hệ thống nitơ áp suất cao có thể triển khai đầy đủ, được chỉ định là N2 Gen HPC-1D. Vận hành từ lưới điện hoặc máy phát điện chung, hệ thống có thể vận hành cả ở căn cứ quân sự và ngoài thực địa. Hệ thống này tạo ra nitơ cho các phương tiện chiến đấu như Stryker và AMV, xe tải chiến thuật mới nhất với hệ thống treo tiên tiến như JLTV, các loại pháo bao gồm lựu pháo M155 777mm, máy bay và trực thăng.
Thông thường, việc nạp hệ thống chữa cháy tại hiện trường không được quan tâm đúng mức. Điều này bao gồm, ví dụ, các xe tăng có thành phần chữa cháy của hệ thống chữa cháy tự động cho các phương tiện chiến đấu và chiến thuật, máy bay và trực thăng, cũng như các bình chữa cháy cầm tay. Để có được những khả năng này trên thực địa, Quân đội Hoa Kỳ đã phát triển Hệ thống nạp lại hỏa lực (FSRS). Toàn bộ hệ thống được đặt trong một thùng chứa chắc chắn có thể lắp trên máy bay hoặc tàu thủy và đặt trên xe kéo để vận chuyển đường bộ. Một phát ngôn viên của Cục Thiết giáp và Xe cơ giới của Quân đội Hoa Kỳ lưu ý rằng “một hệ thống ngăn chặn hỏa lực bị lỗi trên bệ có nghĩa là bệ không thể vận hành được. FSRS đảm bảo rằng các kỹ thuật viên tuyến đầu có thể sửa chữa hệ thống và đưa hệ thống trở lại trực tuyến mà không bị chậm trễ. Các hệ thống FSRS đầu tiên sẽ được triển khai trong Quân đội Mỹ vào năm 2019.
Sự phức tạp ngày càng tăng của các hệ thống quân sự đã làm tăng mức độ phức tạp của việc bảo trì và sửa chữa chúng. Điều này, kết hợp với việc phải thực hiện các hoạt động này ở mức thấp nhất và thậm chí phải tiến lên phía trước, nơi nguồn lực hạn chế hơn, tạo ra những thách thức lớn cho đội ngũ kỹ thuật. Câu hỏi chính là làm thế nào để trang bị cho những chuyên gia này khả năng thực hiện các nhiệm vụ cơ bản cần thiết để đưa máy bay, phương tiện, hệ thống vũ khí và các tài sản khác vào hoạt động. Một trong những giải pháp được đề xuất là sử dụng các khả năng của "thực tế ảo". Ngày càng sử dụng mô phỏng để đào tạo, Krauss-Maffei Wegmann đã mở rộng công nghệ này cho từng kỹ thuật viên. Người đứng đầu bộ phận đào tạo và mô phỏng mô tả hệ thống này như sau: “Sự giống nhau của trò chơi điện tử với các yếu tố của thực tế ảo, trong đó chủ sở hữu màn hình mũ bảo hiểm không chỉ nhìn thấy hình ảnh XNUMXD của một chiếc máy (hoặc hệ thống khác) , mà còn được hướng dẫn từng bước trong quá trình sửa chữa. Đây có thể là một phong cách hoàn toàn ảo cho một quá trình học tập hoặc làm quen hoặc nó có thể là một lớp phủ trên một nền tảng thực. Trong trường hợp thứ hai, thợ sửa chữa sẽ thực hiện từng bước cần thiết trong quá trình sửa chữa hoặc bảo trì.
Việc sử dụng công nghệ thực tế tăng cường cho phép một chuyên gia đảm nhận bất kỳ nhiệm vụ nào với sự tự tin cao hơn, ngay cả khi anh ta chưa từng làm chúng trước đây. Nó cũng đảm bảo thực hiện đúng quy trình, do đó, loại trừ các lỗi có thể gây nguy hiểm cho nó. Điều này hiệu quả hơn so với việc sử dụng các hướng dẫn in hoặc thậm chí bằng video vì người dùng đang thực sự đắm mình trong quá trình này. Hệ thống cũng cho phép người giám sát theo dõi từ xa các hoạt động của một chuyên gia trong thời gian thực, chỉ ra các sai sót và đưa ra lời khuyên. Việc sử dụng công nghệ thực tế tăng cường trong đào tạo cho phép nhân viên của các đơn vị sửa chữa, đặt ở vị trí hàng đầu hoặc được triển khai trong các hoạt động viễn chinh, thực hiện nhiều nhiệm vụ bảo trì và sửa chữa hơn mà không cần đào tạo bắt buộc nhân sự cho nhiệm vụ cụ thể này. Do đó, khả năng sửa chữa tăng lên, ngược lại, nếu không có sẵn các công nghệ đó, chúng nên bị hoãn lại do thiếu kinh nghiệm tại địa điểm sửa chữa. Điều này, kết hợp với việc sử dụng ISMS, các công cụ chẩn đoán trên bo mạch và khái niệm về các đơn vị thay đổi nhanh chóng, cho phép bạn nhanh chóng (do, trong số những thứ khác, cấp tổ chức thấp hơn) đưa thiết bị và vũ khí vào hoạt động trở lại.
Sự ra đời của những công nghệ này có cơ hội cách mạng hóa quá trình bảo trì và sửa chữa, cũng như vận hành. Các khả năng giá trị gia tăng mới và độc đáo mà các công nghệ này mang lại sẽ có tác động lớn đến cách thức và cấp độ các hoạt động này được thực hiện. Được tham gia như một phần của quy trình tích hợp bảo dưỡng, sửa chữa, vận hành và cung cấp phụ tùng thay thế, những công nghệ này sẽ tăng tính độc lập và tự túc của lực lượng tiền phương được triển khai trong các hoạt động viễn chinh. Do đó, công việc sửa chữa nhanh hơn và do đó, thiết bị hoặc vũ khí được đưa vào phục vụ nhanh hơn. Ngoài ra, điều này sẽ làm tăng số lượng lực lượng và phương tiện sẵn có để thực hiện các nhiệm vụ tác chiến. Phương pháp bảo dưỡng và sửa chữa mới này đang trở thành một yếu tố làm tăng khả năng chiến đấu và sức mạnh chiến đấu, có thể ảnh hưởng tích cực đến tỷ lệ thắng và bại.
Bảo trì thực tế tăng cường là một ứng dụng thực tế ảo thực tế áp dụng cho quá trình sửa chữa và bảo dưỡng thiết bị quân sự. Ví dụ, một người lính có thể "nhìn thấy" cách bố trí các hệ thống phụ bên trong xe chiến đấu Boxer (ảnh)
Đối với một chỉ huy hiện đại, một trong những nhiệm vụ đầu tiên là đảm bảo rằng vũ khí và trang thiết bị của đơn vị mình luôn sẵn sàng hoạt động bất cứ lúc nào. Thiếu số lượng đủ (đọc là: thông thường) có thể đồng nghĩa với việc giảm hỏa lực hoặc khả năng tập trung các đơn vị chiến đấu có quy mô phù hợp vào đúng địa điểm và đúng thời điểm. Duy trì khả năng sẵn sàng chiến đấu cao là điều đặc biệt quan trọng đối với quân đội tham gia các chiến dịch viễn chinh. Ở đây, người chỉ huy bị hạn chế nghiêm trọng bởi lực lượng và tài sản được giao bằng đường biển hoặc đường hàng không, anh ta phải giữ cho tất cả các hệ thống hoạt động tốt và không chỉ có thể tiến hành các hoạt động mà còn phải duy trì đủ năng lực cho đến khi tiếp tế được bổ sung. Các đơn vị viễn chinh tiến hành bảo dưỡng, sửa chữa phải đối mặt với những thách thức riêng mà các đơn vị có xưởng hậu phương truyền thống không phải đối mặt, vì phần lớn công việc phải thực hiện theo nguyên tắc “tự cung tự cấp”. Không nghi ngờ gì nữa, các hệ thống đang trở nên phức tạp hơn, khó sửa chữa và bảo trì hơn, nhưng đồng thời, các công nghệ đang xuất hiện giúp đơn giản hóa công việc này và cho phép nó được thực hiện nhanh hơn và ở cấp độ tổ chức thấp hơn.
Hệ thống giám sát tình trạng tích hợp
Trước đây, việc bảo trì được thực hiện theo lịch trình dựa trên các khoảng thời gian cụ thể, chẳng hạn như hàng năm hoặc khi đạt đến một số km hoặc giờ nhất định. Việc bảo trì theo lịch trình này thường không phản ánh nhu cầu hoặc hao mòn thực tế. Mặt khác, việc sửa chữa chỉ được thực hiện khi thực sự xảy ra trục trặc và hỏng hóc. Sự cố có thể xảy ra trong quá trình hoạt động, tước quyền chỉ huy của bộ phận hỏng hóc cho đến khi việc sửa chữa hoàn tất. Hệ thống giám sát tình trạng tích hợp (ISMS) cho phép dự đoán bảo trì và sửa chữa bằng cách liên tục thu thập, lưu trữ và lập danh mục dữ liệu sử dụng và sức khỏe cho nhiều máy móc, máy bay hoặc các thành phần hệ thống con khác.
Cơ sở dữ liệu này sau đó được phân tích bởi các máy tính trên bo mạch hoặc do các kỹ thuật viên tải xuống và so sánh với một cơ sở dữ liệu thống kê lớn để xác định xem một thành phần có thể bị lỗi hay không.
Phó chủ tịch của North Atlantic Industries, một nhà sản xuất của ICMS, cho biết “sau khi xác định được các hư hỏng và lỗi có thể xảy ra trong quá trình vận hành, các hành động khắc phục thích hợp có thể được thực hiện. Các giải pháp của chúng tôi cho phép nhân viên sửa chữa dự đoán dịch vụ tốt hơn dựa trên hiệu suất và tình trạng thực tế của chính bộ phận đó hoặc các bộ phận của nó, thay vì chờ đợi bộ phận đó hỏng hóc ”. ISMS có thể được xây dựng trên nhiều nền tảng khác nhau, nhưng việc sử dụng chúng trên máy bay và phương tiện là đặc biệt hấp dẫn. Chúng cung cấp các cơ hội mới, bao gồm cải thiện hiệu quả bảo trì và sửa chữa, đồng thời giảm đáng kể thời gian chết.
Giá trị thực tế của việc giám sát liên tục các thông số và trạng thái của các hệ thống con đã được đại diện của Bell và Boeing chứng minh khi mô tả ISMS được tích hợp trong động cơ nghiêng thế hệ tiếp theo V-280 Valor. Hệ thống của máy bay nghiêng V-280 không chỉ phát hiện một nút bị hỏng mà còn có thể tự động báo cáo nó cho đội bảo trì trên mặt đất, ngay cả trong quá trình bay của nó. Với thông tin này, nhân viên trên mặt đất có thể nhận được mọi thứ họ cần và tiến hành sửa chữa ngay sau khi xe được trả lại. Với sự ra đời của mạng dữ liệu kỹ thuật số không dây và nhắn tin tích hợp, hầu hết mọi hệ thống đều có thể tích hợp các khả năng tương tự. Công việc sửa chữa dự đoán có thể ngăn ngừa và sửa chữa trước một sự cố.
Chẩn đoán tích hợp trên bo mạch
Khi kết hợp ISMS và xử lý dữ liệu cục bộ, có thể có được các công cụ chẩn đoán tích hợp trên bo mạch. Chẩn đoán trên tàu cung cấp cho phi hành đoàn dấu hiệu ban đầu về sự cố hoặc hỏng hóc có thể xảy ra, đồng thời cũng là cơ sở để nhân viên kỹ thuật phân tích sâu hơn. Các hệ thống này liên tục giám sát và trong một số trường hợp, ghi lại câu chuyện hoạt động của các thành phần chính khác nhau của nền tảng cốt lõi. Do đó, chúng cho phép phát hiện sớm các vấn đề và khắc phục chúng trước khi điều gì đó nghiêm trọng hơn xảy ra. Hệ thống Vùng chỉ huy của Oshkosh Defense bao gồm chẩn đoán trên bo mạch như một phần của mạng kỹ thuật số tích hợp nền tảng rộng hơn. Vùng chỉ huy không chỉ có thể tự chẩn đoán mà còn có thể định kỳ hoặc, nếu cần, báo cáo trạng thái của nó cho các thiết bị điều khiển bên ngoài. Do đó, tính khả dụng của hệ thống phần lớn phụ thuộc vào nhận thức của nhân viên kỹ thuật, những người có thể đánh giá và lập kế hoạch bảo trì phòng ngừa. Kết quả là "bảo trì có điều kiện" thuần túy, có thể dẫn đến bảo trì phòng ngừa làm tăng mức độ sẵn sàng của hệ thống đối với các hoạt động dự kiến.
Các khối thay đổi nhanh chóng
Vì tối đa hóa tính khả dụng của hệ thống là mục tiêu chính của công việc bảo trì và sửa chữa, nên lý tưởng nhất là thời gian và nỗ lực cần thiết để đưa hệ thống trở lại hoạt động, đặc biệt là hệ thống chiến đấu quan trọng. Một giải pháp tốt ở đây sẽ là khái niệm về các đơn vị thay đổi nhanh chóng. Theo đó, các thành phần của hệ thống được thiết kế phải dễ dàng tiếp cận, dễ dàng tháo gỡ và thay thế. Linh kiện thay đổi nhanh chóng được sửa chữa sau đó, sự chú ý của nhân viên kỹ thuật tuyến đầu hướng đến sự nhanh chóng trở lại hoạt động của toàn bộ hệ thống. Ban đầu được nhận nuôi ở hàng không, thực hành này đã được chuyển giao rộng rãi cho các hệ thống đất liền và biển. Một phát ngôn viên của Denel Vehicle Systems giải thích rằng “tối ưu hóa để có khả năng sẵn sàng tối đa là mục tiêu chính trong các thiết kế phương tiện chiến đấu của chúng tôi. Ví dụ, trong xe bọc thép RG35, việc thay thế nhanh chóng các hệ thống con với số lượng hoạt động tối thiểu được thực hiện. Hệ thống treo có thể được thay thế chỉ với bốn bu lông, và thậm chí bảng điều khiển có thể được tháo ra và thay thế trong vòng chưa đầy 15 phút. Phương pháp khối thay đổi nhanh cũng hữu ích không kém trong việc sửa chữa các hư hỏng trong chiến đấu, vì nó cho phép sửa chữa tuyến trước mà không thực tế hoặc yêu cầu phương tiện phải được sơ tán về phía sau.
Máy phát điện Nitơ hiện trường N2Gen HPC-1D là một hệ thống độc lập cung cấp cho người tiêu dùng nguồn nitơ nén tinh khiết cao tại chỗ. Hệ thống được triển khai đầy đủ được cung cấp bởi lưới điện công cộng hoặc máy phát điện, cho phép nó được sử dụng ở các đơn vị đồn trú hoặc các vị trí xa nơi có thể không có nitơ.
in 3d
Điều rất quan trọng là phải có trong tay các bộ phận cần thiết để sửa chữa. Các binh sĩ đã triển khai chỉ có thể mang theo một số lượng phụ tùng hạn chế, vì vậy nếu không có sẵn linh kiện cần thiết thì không thể sửa chữa được. Trong vài năm qua, công nghệ in 3D đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. cho phép bạn sản xuất một bộ phận cụ thể ngay tại chỗ, ngay cả trên thực địa. Một giám đốc dự án tại Cục Kỹ thuật Hệ thống Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ giải thích rằng “Công nghệ ZD, còn được gọi là thích ứng, cho phép bạn in một phần nếu cần thiết. Các công nghệ và quy trình này về cơ bản biến đổi các tệp kỹ thuật số thành các đối tượng vật lý. Tệp kỹ thuật số có thể được tạo bằng cách quét một đối tượng hiện có hoặc bằng cách sử dụng hệ thống thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính. Chương trình sẽ gửi hướng dẫn đến máy in XNUMXD, máy in này sẽ in đối tượng, thêm các lớp vật liệu cho đến khi hoàn thành.
Hải quân Hoa Kỳ bắt đầu sử dụng công nghệ in 2014D trên tàu của họ vào năm XNUMX để tái tạo các bộ phận cần thiết. Kể từ đó, Thủy quân lục chiến và Không quân Hoa Kỳ đã bắt đầu tích hợp những khả năng này vào cơ cấu dịch vụ và hậu cần của họ. Quân đội Mỹ và Ấn Độ cũng đã bắt đầu các chương trình tích hợp sản xuất kỹ thuật số trực tiếp vào chuỗi cung ứng của họ. Lợi ích chính ở đây là các bộ phận có thể được giao cho người dùng nhanh hơn, dẫn đến thời gian chờ sửa chữa ít hơn. Ngoài ra, có thể chuyển dữ liệu kỹ thuật số cần thiết để tái tạo bộ phận từ nơi sản xuất từ xa đến vị trí của người dùng, điều này cũng đẩy nhanh quá trình sửa chữa. Phương pháp này cũng thích hợp để sản xuất các bộ phận cho các loại xe quá cũ không còn được sản xuất và các bộ phận khó lấy.
Việc sử dụng in 3D đặc biệt hấp dẫn đối với các lực lượng viễn chinh. Sử dụng in XNUMXD tại chỗ có thể loại bỏ nhu cầu vận chuyển kho dự trữ phụ tùng thay thế và giảm chi phí, giúp nâng cao hiệu quả và khả năng sẵn sàng chiến đấu của quân đội. Vì một số nguồn cung cấp có thể được phát minh trên thực địa, điều này sẽ làm cho các lực lượng vũ trang đổi mới hơn. Ngoài ra, in XNUMXD đòi hỏi nguyên liệu thô rẻ hơn là thành phẩm.
USMC đã trình diễn hệ thống in 3D có thể triển khai X-FAB. Nó bao gồm máy tính với phần mềm CAD; lưu trữ các bản vẽ kỹ thuật số để in 3D; máy quét 3D cầm tay; đơn vị cung cấp điện không bị gián đoạn; máy in 3D khổ lớn Cosine; Máy in 3D LulzBot TAZ; và máy in hỗn hợp để bàn Markforged; chúng đều thuộc loại máy đùn. Mặc dù cơ sở này hiện chỉ có khả năng sản xuất các bộ phận từ nhựa, nhưng các kế hoạch đang được thực hiện để bao gồm máy in có thể in các bộ phận từ bột kim loại. Các bộ phận do X-FAB sản xuất sẽ có sẵn chỉ trong vài giờ, không giống như việc đặt hàng bộ phận có thể mất vài ngày hoặc vài tuần.
In 3D thậm chí còn trở nên hấp dẫn hơn khi được kết hợp với ISMS và hệ thống báo cáo lỗi thời gian thực. Khả năng sản xuất các bộ phận tại chỗ làm giảm lo ngại rằng bộ phận cần thiết có thể không có sẵn.
Hàng tiêu dùng tại chỗ
Nhu cầu tự cung tự cấp không giới hạn ở các chi tiết. Nhiều loại thiết bị quân sự, bao gồm xe cộ, máy bay và pháo binh, cần nhiều chất lỏng hoặc khí đặc biệt khác nhau để vận hành các hệ thống phụ của chúng, chẳng hạn như hệ thống điều khiển hệ thống treo, cơ chế giật, hệ thống chữa cháy, quang học ban ngày, hệ thống nhìn ban đêm và thậm chí cả lốp xe. Chúng có thể được nhà cung cấp chuyển đến các địa điểm triển khai thường xuyên, được gọi là trực tiếp “đến tận nơi”. Trong quá trình triển khai hoặc trong các trại dã chiến, nhân viên kỹ thuật phải có sẵn những chất này, nhiều chất độc hại và nguy hiểm khi cất giữ và vận chuyển, đặc biệt là trong khu vực chiến đấu. Khả năng thu được các chất này khi cần thiết và càng gần người tiêu dùng càng tốt loại bỏ hầu hết các mối nguy này trong khi đảm bảo rằng sản phẩm luôn có sẵn.
Một chất như vậy là nitơ nén. Nó được sử dụng trong các hệ thống nhìn đêm, hệ thống treo, giá đỡ trực thăng, các hệ thống điều khiển khác nhau, thùng nhiên liệu và lốp xe. máy bay không người lái và máy bay. Bình ni-tơ nén nặng rất khó xử lý và gây nguy hiểm nếu bị hư hỏng. Scott Bodman của South-Tek Systems cho biết: “Thủy quân lục chiến là lực lượng đầu tiên triển khai các máy phát điện nitơ được triển khai tại hiện trường. “Nó đã tích hợp thiết bị nitơ áp suất thấp thế hệ N2 độc lập nhỏ gọn của chúng tôi vào các hệ thống quang điện tử của nó ở Iraq và Afghanistan. Các hội thảo thực địa này bao gồm mọi thứ cần thiết để bảo trì và sửa chữa các thiết bị ngắm và nhìn đêm. Thế hệ N2 tạo ra nitơ từ không khí, chạy bằng năng lượng di động và cung cấp nitơ cho người tiêu dùng ở bất cứ đâu, loại bỏ nhu cầu về các nhà cung cấp bên ngoài. Các hệ thống này cho phép lính bộ binh nhanh chóng sửa chữa và trả lại các thiết bị ngắm và nhìn đêm cho binh lính. Việc sử dụng ngày càng nhiều các vỏ hoạt tính tiên tiến và việc sử dụng nitơ ngày càng tăng trong các ứng dụng quân sự đã khiến South-Tek cũng phát triển một hệ thống nitơ áp suất cao có thể triển khai đầy đủ, được chỉ định là N2 Gen HPC-1D. Vận hành từ lưới điện hoặc máy phát điện chung, hệ thống có thể vận hành cả ở căn cứ quân sự và ngoài thực địa. Hệ thống này tạo ra nitơ cho các phương tiện chiến đấu như Stryker và AMV, xe tải chiến thuật mới nhất với hệ thống treo tiên tiến như JLTV, các loại pháo bao gồm lựu pháo M155 777mm, máy bay và trực thăng.
Thông thường, việc nạp hệ thống chữa cháy tại hiện trường không được quan tâm đúng mức. Điều này bao gồm, ví dụ, các xe tăng có thành phần chữa cháy của hệ thống chữa cháy tự động cho các phương tiện chiến đấu và chiến thuật, máy bay và trực thăng, cũng như các bình chữa cháy cầm tay. Để có được những khả năng này trên thực địa, Quân đội Hoa Kỳ đã phát triển Hệ thống nạp lại hỏa lực (FSRS). Toàn bộ hệ thống được đặt trong một thùng chứa chắc chắn có thể lắp trên máy bay hoặc tàu thủy và đặt trên xe kéo để vận chuyển đường bộ. Một phát ngôn viên của Cục Thiết giáp và Xe cơ giới của Quân đội Hoa Kỳ lưu ý rằng “một hệ thống ngăn chặn hỏa lực bị lỗi trên bệ có nghĩa là bệ không thể vận hành được. FSRS đảm bảo rằng các kỹ thuật viên tuyến đầu có thể sửa chữa hệ thống và đưa hệ thống trở lại trực tuyến mà không bị chậm trễ. Các hệ thống FSRS đầu tiên sẽ được triển khai trong Quân đội Mỹ vào năm 2019.
Thủy quân lục chiến đã chứng minh thành công tính khả thi của các bộ phận in 3D cho các hệ thống quân sự. Với những mục đích này, cô ấy sử dụng nguyên mẫu của một tổ hợp in 3D viễn chinh có tên là X-FAB.
Bảo trì và sửa chữa bằng các công cụ thực tế tăng cường
Sự phức tạp ngày càng tăng của các hệ thống quân sự đã làm tăng mức độ phức tạp của việc bảo trì và sửa chữa chúng. Điều này, kết hợp với việc phải thực hiện các hoạt động này ở mức thấp nhất và thậm chí phải tiến lên phía trước, nơi nguồn lực hạn chế hơn, tạo ra những thách thức lớn cho đội ngũ kỹ thuật. Câu hỏi chính là làm thế nào để trang bị cho những chuyên gia này khả năng thực hiện các nhiệm vụ cơ bản cần thiết để đưa máy bay, phương tiện, hệ thống vũ khí và các tài sản khác vào hoạt động. Một trong những giải pháp được đề xuất là sử dụng các khả năng của "thực tế ảo". Ngày càng sử dụng mô phỏng để đào tạo, Krauss-Maffei Wegmann đã mở rộng công nghệ này cho từng kỹ thuật viên. Người đứng đầu bộ phận đào tạo và mô phỏng mô tả hệ thống này như sau: “Sự giống nhau của trò chơi điện tử với các yếu tố của thực tế ảo, trong đó chủ sở hữu màn hình mũ bảo hiểm không chỉ nhìn thấy hình ảnh XNUMXD của một chiếc máy (hoặc hệ thống khác) , mà còn được hướng dẫn từng bước trong quá trình sửa chữa. Đây có thể là một phong cách hoàn toàn ảo cho một quá trình học tập hoặc làm quen hoặc nó có thể là một lớp phủ trên một nền tảng thực. Trong trường hợp thứ hai, thợ sửa chữa sẽ thực hiện từng bước cần thiết trong quá trình sửa chữa hoặc bảo trì.
Việc sử dụng công nghệ thực tế tăng cường cho phép một chuyên gia đảm nhận bất kỳ nhiệm vụ nào với sự tự tin cao hơn, ngay cả khi anh ta chưa từng làm chúng trước đây. Nó cũng đảm bảo thực hiện đúng quy trình, do đó, loại trừ các lỗi có thể gây nguy hiểm cho nó. Điều này hiệu quả hơn so với việc sử dụng các hướng dẫn in hoặc thậm chí bằng video vì người dùng đang thực sự đắm mình trong quá trình này. Hệ thống cũng cho phép người giám sát theo dõi từ xa các hoạt động của một chuyên gia trong thời gian thực, chỉ ra các sai sót và đưa ra lời khuyên. Việc sử dụng công nghệ thực tế tăng cường trong đào tạo cho phép nhân viên của các đơn vị sửa chữa, đặt ở vị trí hàng đầu hoặc được triển khai trong các hoạt động viễn chinh, thực hiện nhiều nhiệm vụ bảo trì và sửa chữa hơn mà không cần đào tạo bắt buộc nhân sự cho nhiệm vụ cụ thể này. Do đó, khả năng sửa chữa tăng lên, ngược lại, nếu không có sẵn các công nghệ đó, chúng nên bị hoãn lại do thiếu kinh nghiệm tại địa điểm sửa chữa. Điều này, kết hợp với việc sử dụng ISMS, các công cụ chẩn đoán trên bo mạch và khái niệm về các đơn vị thay đổi nhanh chóng, cho phép bạn nhanh chóng (do, trong số những thứ khác, cấp tổ chức thấp hơn) đưa thiết bị và vũ khí vào hoạt động trở lại.
Tương lai là bảo trì và sửa chữa
Sự ra đời của những công nghệ này có cơ hội cách mạng hóa quá trình bảo trì và sửa chữa, cũng như vận hành. Các khả năng giá trị gia tăng mới và độc đáo mà các công nghệ này mang lại sẽ có tác động lớn đến cách thức và cấp độ các hoạt động này được thực hiện. Được tham gia như một phần của quy trình tích hợp bảo dưỡng, sửa chữa, vận hành và cung cấp phụ tùng thay thế, những công nghệ này sẽ tăng tính độc lập và tự túc của lực lượng tiền phương được triển khai trong các hoạt động viễn chinh. Do đó, công việc sửa chữa nhanh hơn và do đó, thiết bị hoặc vũ khí được đưa vào phục vụ nhanh hơn. Ngoài ra, điều này sẽ làm tăng số lượng lực lượng và phương tiện sẵn có để thực hiện các nhiệm vụ tác chiến. Phương pháp bảo dưỡng và sửa chữa mới này đang trở thành một yếu tố làm tăng khả năng chiến đấu và sức mạnh chiến đấu, có thể ảnh hưởng tích cực đến tỷ lệ thắng và bại.
tin tức