Para un comandante moderno, una de las primeras tareas es garantizar que las armas y el equipo de su subunidad estén listos para trabajar en cualquier momento. La falta de número suficiente (léase: personal) puede significar una disminución en la potencia de fuego o la capacidad de concentrar ojivas del tamaño correcto en una ubicación precisa y en un momento preciso. Mantener una alta preparación para el combate es especialmente crítico para las tropas que participan en operaciones expedicionarias. Aquí, el comandante está severamente limitado por las fuerzas y los medios que se entregan por mar o por aire, debe mantener todos los sistemas en buenas condiciones y poder no solo realizar operaciones, sino también mantener el potencial suficiente hasta que se repongan los suministros. Al realizar el mantenimiento y la reparación, las unidades expedicionarias enfrentan problemas únicos que las unidades con talleres traseros tradicionales no enfrentan, ya que la mayor parte del trabajo debe realizarse sobre el principio de "autosuficiencia". Sin duda, los sistemas son cada vez más complejos, más difíciles de reparar y mantener, pero están surgiendo tecnologías que simplifican este trabajo y permiten que se haga más rápido y a un nivel organizacional más bajo.
Sistemas de monitoreo de condición integrados
En el pasado, el mantenimiento se realizaba según un cronograma basado en períodos de tiempo específicos, como anualmente o al alcanzar un cierto número de kilómetros u horas. Este mantenimiento programado a menudo no reflejaba el desgaste o la necesidad reales. Por otro lado, las reparaciones se hicieron solo cuando realmente sucedió una falla y algo se rompió. El mal funcionamiento podría haber ocurrido durante la operación, privando al comandante del componente fallado hasta que se completó la reparación. El Sistema Integrado de Monitoreo de Condición (ISMS) permite el mantenimiento predictivo y las reparaciones mediante la recopilación, el almacenamiento y la catalogación continua de datos sobre el uso y la condición de varios componentes de un vehículo, aeronave u otros subsistemas.
Luego, esta base de datos es analizada, ya sea por computadoras a bordo o descargada por técnicos, y se compara con una gran base de datos de estadísticas para determinar posibles fallas de componentes.
El vicepresidente del fabricante de SGSI North Atlantic Industries dijo que “una vez que se han identificado las fallas y fallas probables, se pueden tomar las medidas correctivas apropiadas. Nuestras soluciones permiten al personal de mantenimiento predecir mejor el servicio en función del rendimiento y la condición reales del componente en sí o de sus partes, en lugar de esperar a que falle un componente”. El SGSI puede integrarse en una variedad de plataformas, pero su uso en aeronaves y vehículos es especialmente atractivo. Brindan nuevas oportunidades, incluida la mejora de la eficiencia del servicio y las reparaciones, al tiempo que reducen drásticamente el tiempo de inactividad.
El valor práctico del monitoreo continuo de los parámetros y el estado de los subsistemas fue demostrado por un representante de Bell y Boeing al describir el ISMS integrado en el motor basculante V-280 Valor de próxima generación. El sistema de rotor basculante V-280 no solo detecta un nodo roto, sino que también puede informarlo automáticamente al equipo de mantenimiento en tierra, incluso durante su vuelo. Con esta información, el personal en tierra puede obtener todo lo que necesita y realizar las reparaciones tan pronto como regrese la máquina. Con el advenimiento de las redes inalámbricas digitales y la mensajería integrada, estas mismas capacidades se pueden integrar en prácticamente cualquier sistema. Las reparaciones predictivas pueden prevenir y corregir el problema por adelantado.
Diagnóstico integrado a bordo
Al combinar el ISMS y el procesamiento de datos locales, puede obtener diagnósticos integrados a bordo. Los diagnósticos a bordo proporcionan a la tripulación una indicación inicial de un posible mal funcionamiento o avería, y también es la base para un análisis más profundo por parte del técnico. Estos sistemas monitorean continuamente y, en algunos casos, registran el historial de desempeño de varios componentes clave de la plataforma subyacente. Como resultado, le permiten detectar problemas de forma proactiva y solucionarlos antes de que suceda algo más grave. El sistema Command Zone de Oshkosh Defense incluye diagnósticos a bordo como parte de una red digital más amplia e integrada en la plataforma. El Command Zone no solo puede realizar autodiagnósticos, sino también periódicamente o, si es necesario, informar su estado a dispositivos de control externos. Así, la disponibilidad del sistema depende en gran medida del conocimiento del personal técnico, que puede evaluar y planificar el mantenimiento preventivo. El resultado es un "mantenimiento condicional" puramente que puede conducir a un mantenimiento preventivo que aumenta la disponibilidad del sistema para la operación prevista.
Bloques de cambio rápido
Dado que maximizar la disponibilidad de los sistemas es el objetivo principal del trabajo de mantenimiento y reparación, se deduce directamente que el tiempo y el esfuerzo necesarios para volver a poner un sistema, especialmente un sistema de combate crítico, idealmente deberían ser mínimos. El concepto de bloques de cambio rápido sería una buena solución aquí. Según él, los componentes del sistema diseñado deben ser fácilmente accesibles, fáciles de quitar y reemplazar. El componente de cambio rápido se repara en una fecha posterior, y el técnico de primera línea se concentra en volver a encarrilar todo el sistema lo antes posible. Adoptada originalmente en la aviación, esta práctica se ha extendido ampliamente a los sistemas terrestres y marítimos. Un representante de Denel Vehicle Systems explicó que “la optimización para la máxima disponibilidad operativa es el objetivo principal de nuestros proyectos de vehículos de combate. Por ejemplo, el vehículo blindado RG35 implementa un reemplazo rápido de subsistemas con un número mínimo de operaciones . La suspensión se puede reemplazar con solo cuatro pernos, e incluso el tablero se puede quitar y reemplazar en menos de 15 minutos. El método de bloqueo de cambio rápido es igualmente útil para reparar daños en combate, ya que permite reparaciones de primera línea que de otra manera no serían prácticas o requerirían evacuar el vehículo hacia atrás.
Impresión 3d
Es muy importante tener disponible la pieza necesaria para la reparación. Las tropas desplegadas solo pueden llevarse un número limitado de piezas, por lo que si el componente requerido no está disponible, no se pueden realizar reparaciones. En los últimos años, la tecnología de impresión 3D se ha estudiado a fondo. lo que le permite realizar una pieza específica en el sitio incluso en el campo. Un gerente de proyecto de la Autoridad de Desarrollo de Sistemas del Cuerpo de Marines de los EE. UU. Explicó que “la tecnología ZD, también llamada adaptativa, permite que una parte se imprima según sea necesario. Estas tecnologías y procesos esencialmente transforman archivos digitales en objetos físicos. Se puede crear un archivo digital escaneando un objeto existente o usando un sistema de diseño asistido por computadora. El programa envía instrucciones a la impresora 3D, que imprime el objeto, agregando capas de material hasta obtener un producto terminado.
La Marina de los EE. UU. Comenzó a utilizar la impresión 3D a bordo de sus barcos en 2014 para replicar las piezas necesarias. Desde entonces, la Infantería de Marina y la Fuerza Aérea de EE. UU. Han comenzado a integrar estas capacidades en sus estructuras de servicio y logística. Los ejércitos de EE. UU. E India también han comenzado programas para integrar la fabricación digital directa en sus cadenas de suministro. La principal ventaja aquí es la capacidad de enviar piezas al usuario más rápido, lo que resulta en menos tiempo de inactividad mientras espera las reparaciones. Además, es posible transferir los datos digitales necesarios para reproducir la pieza desde producción remota al puesto del usuario, lo que también acelera el proceso de reparación. Este método también es adecuado para la producción de piezas para equipos obsoletos que ya no están en producción y cuyas piezas son difíciles de obtener.
El uso de la impresión 3D es especialmente atractivo para las fuerzas expedicionarias. El uso de la impresión ZD en el sitio puede eliminar la necesidad de transportar existencias de repuestos y reducir los costos, y ayudar a mejorar la eficiencia y la preparación para el combate de las tropas. Dado que algunos de los suministros se pueden inventar en el campo, esto hará que los militares sean más innovadores. Además, la impresión ZD requiere materias primas más baratas que productos terminados.
El USMC ya ha demostrado el complejo de impresión 3D desplegable X-FAB. Incluye computadoras con software CAD; almacenamiento de dibujos digitales para impresión 3D; escáner 3D de mano; unidad de alimentación ininterrumpida; impresora 3D de gran formato Cosine; Impresora 3D LulzBot TAZ; e impresora compuesta de escritorio Markforged; todos pertenecen a la clase de máquinas extrusoras. Aunque el complejo actualmente solo es capaz de producir piezas de plástico, se están tramando planes para incluir impresoras que impriman piezas a partir de polvo metálico. Las piezas fabricadas por el complejo X-FAB están disponibles en solo unas pocas horas, en lugar de recibirlas a través del sistema de pedido de piezas de repuesto, que puede tardar días o semanas.
La impresión 3D se vuelve aún más atractiva cuando se combina con ISMS e informes de fallas en tiempo real. La capacidad de tener la fabricación de piezas en el sitio reduce la preocupación de que una pieza requerida no esté en stock.
Consumibles in situ
La necesidad de autosuficiencia no se limita a los detalles. Muchas categorías de equipo militar, incluidos los vehículos, la aviación y la artillería, requieren diferentes fluidos o gases especiales para operar sus subsistemas, por ejemplo, controles de desplazamiento de suspensión, mecanismos de retroceso, sistemas de extinción de incendios, óptica diurna, sistemas de visión nocturna e incluso neumáticos. Pueden ser entregados en los lugares de despliegue permanente por parte del proveedor, lo que se denomina "derecho a puerta". Durante el despliegue o en los campamentos, los técnicos deben tener a mano estas sustancias, muchas de las cuales son dañinas y peligrosas durante el almacenamiento y transporte, especialmente en la zona de combate. La capacidad de obtener estas sustancias según sea necesario y lo más cerca posible del consumidor permite en su mayor parte eliminar estos peligros al tiempo que garantiza la disponibilidad del producto en cualquier momento.
Una de estas sustancias es el nitrógeno comprimido. Se utiliza en sistemas de visión nocturna, sistemas de suspensión, racks de helicópteros, diversos sistemas de control, tanques de combustible y neumáticos de drones y aviones. Los cilindros de nitrógeno comprimido pesados son difíciles de manipular y pueden resultar peligrosos si se dañan.“Los marines fueron los primeros en aceptar generadores de nitrógeno desplegados en el campo para el suministro”, explicó Scott Bodman de South-Tek Systems. “Ha integrado nuestra unidad de generación de nitrógeno de baja presión N2 Gen separada y compacta en sus sistemas de mantenimiento optoelectrónico en Irak y Afganistán. Estos talleres de campo incluyeron todo lo necesario para mantener y reparar osciloscopios y dispositivos de visión nocturna. El N2 Gen genera nitrógeno a partir del aire, funciona con una fuente de energía portátil y suministra nitrógeno a los consumidores en cualquier lugar, eliminando la necesidad de proveedores externos. Estos sistemas permiten a los marines reparar y devolver rápidamente visores y dispositivos de visión nocturna a los combatientes. El uso cada vez mayor de suspensiones activas avanzadas y el uso cada vez mayor de nitrógeno para fines militares han llevado a South-Tek a desarrollar también un sistema de generación de nitrógeno de alta presión totalmente desplegable, designado N2 Gen HPC-1D. Alimentado por una red o generador común, el sistema puede funcionar tanto en bases militares como en el campo. El sistema genera nitrógeno para vehículos de combate como el Stryker y el AMV, los últimos camiones tácticos con suspensión avanzada como el JLTV, piezas de artillería, incluido el obús M777 de 155 mm, y aviones y helicópteros.
A menudo no se presta la debida atención a la carga de sistemas de extinción de incendios en el campo. Esto incluye, por ejemplo, tanques con agentes extintores para sistemas automáticos de extinción de incendios para vehículos de combate y tácticos, aviones y helicópteros, así como extintores de incendios portátiles. Para obtener estas capacidades en el campo, el Ejército de los EE. UU. Ha desarrollado el Sistema de recarga de extinción de incendios (FSRS). Todo el sistema está alojado en un contenedor robusto que puede montarse en un avión o barco y colocarse en un remolque para su transporte terrestre. Un portavoz de la Administración de Vehículos y Blindados del Ejército de los EE. UU. Señaló que “un sistema de extinción de incendios defectuoso en la plataforma significa que la plataforma no se puede operar. FSRS garantiza que los técnicos de primera línea puedan reparar el sistema y volver a ponerlo en línea sin demora. Los primeros sistemas FSRS se implementarán en el Ejército de EE. UU. En 2019.
Mantenimiento y reparación con realidad aumentada
La creciente complejidad de los sistemas militares ha aumentado la complejidad de su mantenimiento y reparación. Esto, sumado a la necesidad de realizar estas acciones en el nivel más bajo y más avanzado a la vanguardia, donde los recursos son más limitados, plantea grandes desafíos para el personal técnico. La cuestión principal es cómo dar a estos especialistas la competencia para realizar las tareas básicas necesarias para volver a poner en servicio una aeronave, un vehículo, un sistema de armas y otras propiedades. Una de las soluciones propuestas es utilizar las capacidades de la "realidad virtual". Krauss-Maffei Wegmann, que utiliza cada vez más la simulación para la enseñanza, ha extendido esta tecnología a un técnico dedicado. El jefe del departamento de formación y modelado describe este sistema de la siguiente manera: “La apariencia de un videojuego con elementos de realidad virtual, en el que el propietario del casco-pantalla ve no solo la imagen 3D de la máquina (u otro sistema), pero también se guía paso a paso a través del proceso de reparación. Puede ser puramente virtual para un proceso de aprendizaje o familiarización, o puede superponerse en una plataforma real. En el segundo caso, el reparador pasará por todos los pasos necesarios en el proceso de reparación o mantenimiento ".
El uso de la tecnología de realidad aumentada permite al especialista asumir cualquier número de tareas con mayor confianza, incluso si nunca las ha hecho antes. Además, garantiza la corrección del proceso, lo que, como resultado, elimina errores que pudieran ponerlo en peligro. Esto es más efectivo que usar tutoriales impresos o incluso en video, ya que los usuarios están realmente inmersos en el proceso. El sistema también permite al supervisor monitorear de forma remota las acciones del especialista en tiempo real, señalar errores y dar consejos. El uso de tecnologías de realidad aumentada en la formación permite al personal de las unidades de reparación ubicadas en la vanguardia o desplegadas en operaciones expedicionarias realizar un abanico más amplio de tareas de mantenimiento y reparación sin necesidad de la formación obligatoria del personal para esta tarea específica. Como resultado, aumenta la probabilidad de reparaciones; de lo contrario, si dichas tecnologías no están disponibles, debe posponerse debido a la falta de experiencia en el sitio de reparación. Esto, en combinación con el uso de SGSI, herramientas de diagnóstico a bordo y el concepto de unidades de cambio rápido, permite volver a poner en funcionamiento equipos y armas más rápidamente (debido, entre otras cosas, a un nivel organizativo más bajo).
El futuro está en mantenimiento y reparación
La aparición de estas tecnologías tiene el potencial de revolucionar el proceso de mantenimiento y reparación, así como las operaciones. Las nuevas y únicas capacidades complementarias que ofrecen estas tecnologías tendrán un gran impacto en cómo y en qué nivel se llevan a cabo estas actividades. Involucradas en un proceso integrado de servicio, reparación, operación y suministro de repuestos, estas tecnologías mejorarán la independencia y autosuficiencia de las fuerzas de avanzada desplegadas en operaciones expedicionarias. Como resultado, un trabajo de reparación más rápido y, en consecuencia, una devolución más rápida del equipo o las armas al servicio. Además, esto aumentará el número de fuerzas y activos disponibles para llevar a cabo tareas operativas. Este nuevo enfoque de mantenimiento y reparación se está convirtiendo en un factor para aumentar las capacidades de combate y el poder de combate, lo que puede afectar positivamente la proporción de victorias y derrotas.
