بالنسبة للقائد الحديث ، تتمثل إحدى المهام الأولى في التأكد من جاهزية أسلحة ومعدات وحدته الفرعية للعمل في أي وقت. يمكن أن يعني عدم وجود أعداد كافية (اقرأ: التوظيف) انخفاض في القوة النارية أو القدرة على تركيز الرؤوس الحربية بالحجم الصحيح في موقع محدد وفي وقت محدد. يعد الحفاظ على الجاهزية القتالية العالية أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص للقوات المشاركة في العمليات الاستكشافية. هنا ، يكون القائد مقيدًا بشدة من قبل القوات والوسائل التي يتم تسليمها عن طريق البحر أو الجو ، ويجب عليه الحفاظ على جميع الأنظمة في حالة جيدة وأن يكون قادرًا ليس فقط على إجراء العمليات ، ولكن أيضًا الحفاظ على الإمكانات الكافية حتى يتم تجديد الإمدادات. عند إجراء الصيانة والإصلاح ، تواجه الوحدات الاستكشافية مشكلات فريدة لا تواجهها الوحدات ذات الورش الخلفية التقليدية ، حيث يجب تنفيذ معظم الأعمال وفقًا لمبدأ "الاكتفاء الذاتي". مما لا شك فيه ، أن الأنظمة أصبحت أكثر تعقيدًا ، وأصعب في الإصلاح والصيانة ، ولكن التقنيات الناشئة التي تبسط هذا العمل وتسمح بإنجازه بشكل أسرع وعلى مستوى تنظيمي أقل.
أنظمة مراقبة الحالة المتكاملة
في الماضي ، كان يتم إجراء الصيانة وفقًا لجدول زمني يعتمد على فترات زمنية محددة ، مثل سنويًا أو عند الوصول إلى عدد معين من الكيلومترات أو الساعات. غالبًا لا تعكس هذه الصيانة المجدولة البلى الفعلي أو الحاجة. من ناحية أخرى ، لم يتم إجراء الإصلاحات إلا عند حدوث عطل بالفعل وكسر شيء ما. يمكن أن يكون العطل قد حدث أثناء العملية ، مما يحرم قائد المكون الفاشل حتى اكتمال الإصلاح. يسمح نظام مراقبة الحالة المتكامل (ISMS) بالصيانة والإصلاحات التنبؤية من خلال التجميع المستمر للبيانات وتخزينها وفهرستها حول استخدام وحالة المكونات المختلفة للمركبة أو الطائرة أو الأنظمة الفرعية الأخرى.
ثم يتم تحليل قاعدة البيانات هذه ، إما عن طريق أجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن الطائرة أو يتم تنزيلها بواسطة الفنيين ومقارنتها بقاعدة بيانات كبيرة للإحصاءات لتحديد الفشل المحتمل للمكونات.
قال نائب رئيس شركة North Atlantic Industries المصنعة ISMS أنه "بمجرد تحديد حالات الفشل والفشل المحتملة ، يمكن اتخاذ الإجراءات التصحيحية المناسبة. تمكّن حلولنا موظفي الصيانة من توقع الخدمة بشكل أفضل بناءً على الأداء الفعلي وحالة المكون نفسه أو أجزاء منه ، بدلاً من انتظار تعطل أحد المكونات ". يمكن تضمين ISMS في مجموعة متنوعة من المنصات ، ولكن استخدامها في الطائرات والمركبات جذاب بشكل خاص. إنها توفر فرصًا جديدة ، بما في ذلك تحسين كفاءة الخدمة والإصلاح مع تقليل وقت التوقف عن العمل بشكل كبير.
تم توضيح القيمة العملية للمراقبة المستمرة للمعلمات وحالة الأنظمة الفرعية من قبل ممثل Bell و Boeing عند وصف ISMS المدمج في الجيل التالي من V-280 Valor tiltrotor.لا يكتشف نظام V-280 tiltrotor العقدة المكسورة فحسب ، بل يمكنه أيضًا إبلاغ فريق الصيانة على الأرض بذلك تلقائيًا ، حتى أثناء رحلته. باستخدام هذه المعلومات ، يمكن للأفراد الموجودين على الأرض الحصول على كل ما يحتاجون إليه وإجراء الإصلاحات بمجرد عودة الماكينة. مع ظهور الشبكات اللاسلكية الرقمية والمراسلة المدمجة ، يمكن دمج هذه الإمكانات نفسها في أي نظام تقريبًا. يمكن أن تمنع الإصلاحات التنبؤية المشكلة وتصححها مسبقًا.
تشخيصات مدمجة على متن الطائرة
من خلال الجمع بين ISMS ومعالجة البيانات المحلية ، يمكنك الحصول على تشخيصات داخلية. توفر التشخيصات على متن الطائرة للطاقم مؤشرًا أوليًا لحدوث عطل أو عطل محتمل ، وهي أيضًا الأساس لتحليل أعمق من قبل الفني. تراقب هذه الأنظمة باستمرار ، وفي بعض الحالات ، تسجل سجل أداء المكونات الرئيسية المختلفة للنظام الأساسي الأساسي. ونتيجة لذلك ، فإنها تسمح لك باكتشاف المشكلات بشكل استباقي وحلها قبل حدوث شيء أكثر خطورة. يشتمل نظام منطقة القيادة في Oshkosh Defense على تشخيصات على متن الطائرة كجزء من شبكة رقمية أوسع ومتكاملة مع النظام الأساسي. لا تستطيع منطقة القيادة إجراء التشخيصات الذاتية فحسب ، بل يمكنها أيضًا بشكل دوري أو ، إذا لزم الأمر ، الإبلاغ عن حالتها إلى أجهزة التحكم الخارجية. وبالتالي ، فإن توفر النظام يعتمد إلى حد كبير على معرفة الموظفين الفنيين ، الذين يمكنهم تقييم الصيانة الوقائية والتخطيط لها. والنتيجة هي "صيانة مشروطة" بحتة يمكن أن تؤدي إلى صيانة وقائية تزيد من توفر النظام للعملية المقصودة.
كتل التغيير السريع
نظرًا لأن تعظيم توافر الأنظمة هو الهدف الرئيسي لأعمال الصيانة والإصلاح ، فإنه يتبع مباشرة أن الوقت والجهد اللازمين لإعادة النظام ، وخاصة نظام القتال المهم للخدمة ، يجب أن يكونا في حده الأدنى. سيكون مفهوم قوالب التغيير السريع حلاً جيدًا هنا. وفقًا لذلك ، يجب أن تكون مكونات النظام المصمم سهلة الوصول وسهلة الإزالة والاستبدال. يتم إصلاح مكون التغيير السريع في وقت لاحق ، مع تركيز فني الخط الأمامي على إعادة النظام بأكمله إلى المسار الصحيح في أسرع وقت ممكن. تم اعتماد هذه الممارسة في الأصل في مجال الطيران ، وقد تم توسيعها على نطاق واسع لتشمل الأنظمة البرية والبحرية. أوضح ممثل من Denel Vehicle Systems أن "تحسين الجاهزية التشغيلية القصوى هو الهدف الرئيسي لمشاريع المركبات القتالية لدينا. على سبيل المثال ، تقوم المركبة المدرعة RG35 باستبدال سريع للأنظمة الفرعية بأقل عدد من العمليات ". يمكن استبدال نظام التعليق بأربعة مسامير فقط ، وحتى لوحة العدادات يمكن إزالتها واستبدالها في أقل من 15 دقيقة. تعد طريقة التغيير السريع مفيدة أيضًا في إصلاح الأضرار القتالية لأنها تسمح بإجراء إصلاحات في الخطوط الأمامية والتي قد تكون غير عملية أو تتطلب إخلاء السيارة إلى الخلف.
طباعة ثلاثية الأبعاد
من المهم جدًا توفير الجزء الضروري للإصلاح. يمكن للقوات المنتشرة أن تأخذ معهم عددًا محدودًا من الأجزاء ، لذلك إذا لم يكن العنصر المطلوب في متناول اليد ، فلا يمكن إجراء الإصلاحات. على مدى السنوات القليلة الماضية ، تمت دراسة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بدقة. مما يسمح لك بعمل جزء معين في الموقع حتى في الميدان. أوضح مدير مشروع في هيئة تطوير أنظمة مشاة البحرية الأمريكية أن "تقنية ZD ، التي تسمى أيضًا قابلة للتكيف ، تسمح بطباعة جزء واحد حسب الحاجة. تعمل هذه التقنيات والعمليات بشكل أساسي على تحويل الملفات الرقمية إلى أشياء مادية.يمكن إنشاء ملف رقمي عن طريق مسح كائن موجود أو باستخدام نظام تصميم بمساعدة الكمبيوتر. يرسل البرنامج تعليمات إلى الطابعة ثلاثية الأبعاد ، التي تطبع الكائن ، وتضيف طبقات من المواد حتى يتم الحصول على المنتج النهائي."
بدأت البحرية الأمريكية في استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد على متن سفنها في عام 2014 لتكرار الأجزاء المطلوبة. منذ ذلك الحين ، بدأت قوات المارينز والقوات الجوية الأمريكية في دمج هذه القدرات في الهياكل الخدمية واللوجستية. بدأ الجيشان الأمريكي والهندي أيضًا برامج لدمج التصنيع الرقمي المباشر في سلاسل التوريد الخاصة بهما. الميزة الرئيسية هنا هي القدرة على شحن الأجزاء إلى المستخدم بشكل أسرع ، مما يؤدي إلى تقليل وقت التوقف عن العمل أثناء انتظار الإصلاحات. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن نقل البيانات الرقمية المطلوبة لإعادة إنتاج الجزء من الإنتاج عن بُعد إلى موضع المستخدم ، مما يؤدي أيضًا إلى تسريع عملية الإصلاح. هذه الطريقة مناسبة أيضًا لإنتاج أجزاء للمعدات المتقادمة التي لم تعد قيد الإنتاج والتي يصعب الحصول على أجزائها.
يعد استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد أمرًا جذابًا بشكل خاص لقوات الحملة الاستكشافية. يمكن أن يؤدي استخدام الطباعة ZD في الموقع إلى التخلص من الحاجة إلى نقل مخزون قطع الغيار وتقليل التكاليف ، والمساعدة في تحسين الكفاءة والاستعداد القتالي للقوات. نظرًا لأنه يمكن اختراع بعض الإمدادات في الميدان ، فإن هذا سيجعل الجيش أكثر إبداعًا. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب طباعة ZD مواد خام أرخص من المنتجات النهائية.
أظهر USMC بالفعل مجمع الطباعة ثلاثية الأبعاد X-FAB القابل للنشر. يتضمن أجهزة كمبيوتر مزودة ببرنامج CAD ؛ تخزين الرسومات الرقمية للطباعة ثلاثية الأبعاد ؛ الماسح الضوئي ثلاثي الأبعاد ؛ وحدة إمداد طاقة غير منقطعة ؛ طابعة كبيرة الحجم ثلاثية الأبعاد جيب التمام ؛ طابعة ثلاثية الأبعاد LulzBot TAZ ؛ وطابعة سطح المكتب المركبة Markforged ؛ كلهم ينتمون إلى فئة آلات الطارد. على الرغم من أن المجمع قادر حاليًا على إنتاج أجزاء من البلاستيك فقط ، إلا أنه يتم وضع الخطط لتشمل طابعات تطبع الأجزاء من مسحوق المعدن. تتوفر الأجزاء التي يصنعها مجمع X-FAB في غضون ساعات قليلة فقط ، بدلاً من استلامها من خلال نظام طلب قطع الغيار ، والذي قد يستغرق أيامًا أو أسابيع.
تصبح الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر جاذبية عند دمجها مع ISMS وتقارير الأخطاء في الوقت الفعلي. تقلل القدرة على تصنيع الأجزاء في الموقع من القلق من عدم وجود جزء مطلوب في المخزون.
المواد الاستهلاكية في الموقع
لا تقتصر الحاجة إلى الاكتفاء الذاتي على التفاصيل. تتطلب العديد من فئات المعدات العسكرية ، بما في ذلك المركبات والطيران والمدفعية ، سوائل مختلفة أو غازات خاصة لتشغيل أنظمتها الفرعية ، على سبيل المثال ، أدوات التحكم في السفر المعلق ، وآليات التراجع ، وأنظمة إطفاء الحرائق ، والبصريات النهارية ، وأنظمة الرؤية الليلية ، وحتى الإطارات. يمكن تسليمها إلى أماكن النشر الدائم من قبل المورد ، وهو ما يسمى "الحق في الباب". أثناء الانتشار أو في المعسكرات الميدانية ، يجب أن يكون لدى الفنيين هذه المواد في متناول اليد ، وكثير منها ضار وخطير أثناء التخزين والنقل ، خاصة في منطقة القتال. تتيح القدرة على الحصول على هذه المواد حسب الحاجة وعلى مقربة من المستهلك قدر الإمكان القضاء على هذه المخاطر مع ضمان توفر المنتج في أي وقت.
واحدة من هذه المواد هي النيتروجين المضغوط. يتم استخدامه في أنظمة الرؤية الليلية وأنظمة التعليق ورفوف طائرات الهليكوبتر وأنظمة التحكم المختلفة وخزانات الوقود وإطارات الطائرات بدون طيار والطائرات. يصعب التعامل مع أسطوانات النيتروجين المضغوطة الثقيلة ويمكن أن تكون خطرة في حالة تلفها.أوضح سكوت بودمان من شركة South-Tek Systems أن "مشاة البحرية كانوا أول من وافق على استخدام مولدات النيتروجين التي تم نشرها ميدانيًا". "لقد قامت بدمج وحدة توليد النيتروجين منخفضة الضغط من الجيل N2 المدمجة والمنفصلة في أنظمة الصيانة الكهروضوئية في العراق وأفغانستان. تضمنت ورش العمل الميدانية كل ما يلزم لصيانة وإصلاح المناظير وأجهزة الرؤية الليلية. يولد N2 Gen النيتروجين من الهواء ، ويعمل على مصدر طاقة محمول ، ويزود المستهلكين بالنيتروجين في أي مكان ، مما يلغي الحاجة إلى موردين خارجيين. تسمح هذه الأنظمة لمشاة البحرية بإصلاح وإعادة النطاقات وأجهزة الرؤية الليلية بسرعة إلى المقاتلين. أدى الاستخدام المتزايد للمعلقات النشطة المتقدمة والاستخدام المتزايد للنيتروجين للأغراض العسكرية إلى قيام South-Tek أيضًا بتطوير نظام توليد نيتروجين عالي الضغط قابل للنشر بالكامل ، تم تعيينه N2 Gen HPC-1D. مدعومًا بشبكة رئيسية أو مولد مشترك ، يمكن للنظام أن يعمل في القواعد العسكرية وفي الميدان. يولد النظام النيتروجين للمركبات القتالية مثل Stryker و AMV ، وأحدث الشاحنات التكتيكية ذات التعليق المتقدم مثل JLTV وقطع المدفعية بما في ذلك مدافع الهاوتزر M777 عيار 155 ملم والطائرات والمروحيات.
في كثير من الأحيان لا يتم إيلاء الاهتمام الواجب لتحميل أنظمة إطفاء الحريق في الميدان. وهذا يشمل ، على سبيل المثال ، الدبابات المزودة بوسائل إطفاء لأنظمة إطفاء الحرائق الأوتوماتيكية للمركبات القتالية والتكتيكية والطائرات والمروحيات ، فضلاً عن طفايات الحريق المحمولة باليد. للحصول على هذه القدرات في الميدان ، طور الجيش الأمريكي نظام إعادة تعبئة إخماد الحرائق (FSRS). يتم وضع النظام بأكمله في حاوية قوية يمكن تركيبها على متن طائرة أو سفينة ووضعها على مقطورة للنقل البري. وأشار متحدث باسم إدارة المدرعات والمركبات بالجيش الأمريكي إلى أن نظام إخماد النيران المعيب على المنصة يعني أنه لا يمكن تشغيل المنصة. تضمن FSRS أن فنيي الخطوط الأمامية يمكنهم إصلاح النظام وإعادة الاتصال بالإنترنت دون تأخير. سيتم نشر أول أنظمة FSRS في الجيش الأمريكي في عام 2019.
الصيانة والإصلاح بالواقع المعزز
أدى التعقيد المتزايد للأنظمة العسكرية إلى زيادة تعقيد صيانتها وإصلاحها. هذا ، إلى جانب الحاجة إلى تنفيذ هذه الإجراءات على أدنى مستوى والتقدم إلى الواجهة ، حيث تكون الموارد محدودة ، يشكل تحديات كبيرة للموظفين التقنيين. السؤال الرئيسي هو كيفية منح هؤلاء المتخصصين الكفاءة لأداء المهام الأساسية اللازمة لإعادة طائرة ومركبة ونظام سلاح وممتلكات أخرى إلى الخدمة. أحد الحلول المقترحة هو استخدام قدرات "الواقع الافتراضي". باستخدام المحاكاة بشكل متزايد للتدريس ، قام Krauss-Maffei Wegmann بتوسيع هذه التكنولوجيا لفني متخصص. يصف رئيس قسم التدريب والنمذجة هذا النظام على النحو التالي: "يشبه لعبة فيديو بعناصر من الواقع الافتراضي ، حيث لا يرى مالك شاشة الخوذة فقط الصورة ثلاثية الأبعاد للجهاز (أو أي نظام آخر) ، ولكن يتم إرشادها أيضًا خطوة بخطوة خلال عملية الإصلاح. يمكن أن تكون افتراضية بحتة لعملية التعلم أو التعريف ، أو يمكن تراكبها على منصة حقيقية. في الحالة الثانية ، يمر المصلح بكل خطوة ضرورية في عملية الإصلاح أو الصيانة ".
يسمح استخدام تقنية الواقع المعزز للمتخصص بتولي أي عدد من المهام بثقة أكبر ، حتى لو لم يقم بها من قبل.كما أنه يضمن صحة العملية ، مما يؤدي ، نتيجة لذلك ، إلى التخلص من الأخطاء التي قد تعرضها للخطر. يعد هذا أكثر فاعلية من استخدام البرامج التعليمية المطبوعة أو حتى مقاطع الفيديو حيث يكون المستخدمون منغمسين بالفعل في هذه العملية. يسمح النظام أيضًا للمشرف بمراقبة إجراءات الاختصاصي عن بُعد في الوقت الفعلي ، والإشارة إلى الأخطاء وتقديم المشورة. يسمح استخدام تقنيات الواقع المعزز في التدريب لموظفي وحدات الإصلاح الموجودة في المقدمة أو المنتشرين في العمليات الاستكشافية بأداء مجموعة واسعة من مهام الصيانة والإصلاح دون الحاجة إلى تدريب إلزامي للأفراد للقيام بهذه المهمة المحددة. نتيجة لذلك ، تزداد احتمالية الإصلاحات ، وإلا ، إذا كانت هذه التقنيات غير متوفرة ، فيجب تأجيلها بسبب نقص الخبرة في موقع الإصلاح. هذا ، بالإضافة إلى استخدام ISMS ، وأدوات التشخيص على متن الطائرة ومفهوم وحدات التغيير السريع ، يجعل من الممكن إعادة تشغيل المعدات والأسلحة بشكل أسرع (بسبب ، من بين أمور أخرى ، المستوى التنظيمي الأدنى).
المستقبل في الصيانة والإصلاح
إن ظهور هذه التقنيات لديه القدرة على إحداث ثورة في عملية الصيانة والإصلاح ، وكذلك العمليات. سيكون للقدرات التكميلية الجديدة والفريدة من نوعها التي توفرها هذه التقنيات تأثير كبير على كيفية وعلى أي مستوى يتم تنفيذ هذه الأنشطة. من خلال الانخراط في عملية متكاملة للخدمة والإصلاح والتشغيل وتوريد قطع الغيار ، ستعمل هذه التقنيات على تعزيز الاستقلال والاكتفاء الذاتي للقوات الأمامية المنتشرة في العمليات الاستكشافية. ونتيجة لذلك ، تتم أعمال الإصلاح بشكل أسرع ، وبالتالي ، إعادة المعدات أو الأسلحة بشكل أسرع إلى الخدمة. بالإضافة إلى ذلك ، سيؤدي ذلك إلى زيادة عدد القوات والأصول المتاحة لتنفيذ المهام العملياتية. أصبح هذا النهج الجديد للصيانة والإصلاح عاملاً في زيادة القدرات القتالية والقوة القتالية ، والتي يمكن أن تؤثر بشكل إيجابي على نسبة الانتصارات والهزائم.
