Pour un commandant moderne, l'une des premières tâches est de s'assurer que les armes et l'équipement de sa sous-unité sont prêts à travailler à tout moment. Le manque de nombres suffisants (lire: effectifs) peut signifier une diminution de la puissance de feu ou la capacité de concentrer des ogives de la bonne taille dans un endroit précis et à un moment précis. Le maintien d'une préparation au combat élevée est particulièrement critique pour les troupes participant à des opérations expéditionnaires. Ici, le commandant est sévèrement limité par les forces et les moyens qui lui sont livrés par mer ou par air, il doit maintenir tous les systèmes en bon état et être capable non seulement de conduire des opérations, mais aussi de maintenir un potentiel suffisant jusqu'au réapprovisionnement. Lors de l'entretien et de la réparation, les unités expéditionnaires sont confrontées à des problèmes uniques auxquels les unités dotées d'ateliers arrière traditionnels ne sont pas confrontées, car la plupart des travaux doivent être effectués selon le principe de « l'autosuffisance ». Sans aucun doute, les systèmes deviennent plus complexes, plus difficiles à réparer et à entretenir, mais des technologies émergent qui simplifient ce travail et permettent de le faire plus rapidement et à un niveau organisationnel inférieur.
Systèmes de surveillance d'état intégrés
Dans le passé, l'entretien était effectué selon un calendrier basé sur des périodes de temps spécifiques, par exemple annuellement ou après avoir atteint un certain nombre de kilomètres ou d'heures. Ces entretiens programmés ne reflétaient souvent pas l'usure réelle ou le besoin. D'un autre côté, les réparations n'étaient effectuées que lorsqu'un dysfonctionnement se produisait et que quelque chose s'était cassé. Le dysfonctionnement pourrait s'être produit pendant l'opération, privant le commandant du composant défaillant jusqu'à ce que la réparation soit terminée. Le système intégré de surveillance de l'état (ISMS) permet une maintenance et des réparations prédictives en collectant, stockant et cataloguant en continu des données sur l'utilisation et l'état de divers composants d'un véhicule, d'un avion ou d'autres sous-systèmes.
Cette base de données est ensuite analysée, soit par des ordinateurs de bord, soit téléchargée par des techniciens et comparée à une grande base de données de statistiques pour déterminer une éventuelle défaillance d'un composant.
Le vice-président du fabricant de SMSI North Atlantic Industries a déclaré qu'« une fois que les défaillances et les défaillances probables ont été identifiées, des mesures correctives appropriées peuvent être prises. Nos solutions permettent au personnel de maintenance de mieux prévoir le service en fonction des performances et de l'état réels du composant lui-même ou de parties de celui-ci, plutôt que d'attendre qu'un composant tombe en panne. » Les SMSI peuvent être intégrés à diverses plates-formes, mais leur utilisation dans les avions et les véhicules est particulièrement attrayante. Ils offrent de nouvelles opportunités, notamment une amélioration de l'efficacité du service et des réparations tout en réduisant considérablement les temps d'arrêt.
La valeur pratique d'une surveillance continue des paramètres et de l'état des sous-systèmes a été démontrée par un représentant de Bell et de Boeing lors de la description du SMSI intégré à la prochaine génération de rotors basculants V-280 Valor. Le système tiltrotor V-280 détecte non seulement un nœud cassé, mais peut également le signaler automatiquement à l'équipe de maintenance au sol, même pendant son vol. Grâce à ces informations, le personnel au sol peut obtenir tout ce dont il a besoin et effectuer les réparations dès le retour de la machine. Avec l'avènement des réseaux sans fil numériques et de la messagerie intégrée, ces mêmes capacités peuvent être intégrées à pratiquement n'importe quel système. Les réparations prédictives peuvent prévenir et corriger le problème à l'avance.
Diagnostic embarqué intégré
En combinant l'ISMS et le traitement local des données, vous pouvez obtenir des diagnostics intégrés intégrés. Le diagnostic embarqué fournit à l'équipage une première indication d'un éventuel dysfonctionnement ou d'une panne, et constitue également la base d'une analyse plus approfondie par le technicien. Ces systèmes surveillent en permanence et, dans certains cas, enregistrent l'historique des performances de divers composants clés de la plate-forme sous-jacente. En conséquence, ils vous permettent de détecter de manière proactive les problèmes et de les résoudre avant que quelque chose de plus grave ne se produise. Le système Command Zone d'Oshkosh Defense comprend des diagnostics embarqués dans le cadre d'un réseau numérique plus large et intégré à la plate-forme. La Command Zone peut non seulement effectuer des autodiagnostics, mais aussi périodiquement ou, si nécessaire, signaler son état à des dispositifs de contrôle externes. Ainsi, la disponibilité du système dépend en grande partie des connaissances du personnel technique, qui peut évaluer et planifier la maintenance préventive. Le résultat est une "maintenance conditionnelle" pure qui peut conduire à une maintenance préventive qui augmente la disponibilité du système pour le fonctionnement prévu.
Blocs à changement rapide
Étant donné que la maximisation de la disponibilité des systèmes est l'objectif principal des travaux de maintenance et de réparation, il s'ensuit directement que le temps et les efforts nécessaires pour remettre en service un système, en particulier un système de combat critique, devraient idéalement être minimes. Le concept de blocs à changement rapide serait une bonne solution ici. Selon elle, les composants du système conçu doivent être facilement accessibles, faciles à retirer et à remplacer. Le composant à changement rapide est réparé à une date ultérieure, le technicien de première ligne se concentrant sur la remise en route de l'ensemble du système dès que possible. Adoptée à l'origine dans l'aviation, cette pratique a été largement étendue aux systèmes terrestres et maritimes. Un représentant de Denel Vehicle Systems a expliqué que « L'optimisation pour une préparation opérationnelle maximale est l'objectif principal de nos projets de véhicules de combat. Par exemple, le véhicule blindé RG35 met en œuvre un remplacement rapide des sous-systèmes avec un nombre minimum d'opérations. » La suspension peut être remplacée avec seulement quatre boulons, et même le tableau de bord peut être retiré et remplacé en moins de 15 minutes. La méthode des blocs à changement rapide est également utile pour réparer les dommages de combat, car elle permet des réparations de première ligne qui seraient autrement peu pratiques ou nécessiteraient l'évacuation du véhicule vers l'arrière.
impression en 3D
Il est très important d'avoir la pièce nécessaire à disposition pour la réparation. Les troupes déployées ne peuvent emporter qu'un nombre limité de pièces avec elles, donc si le composant requis n'est pas disponible, les réparations ne peuvent pas être effectuées. Au cours des dernières années, la technologie d'impression 3D a fait l'objet d'études approfondies. ce qui permet de réaliser une pièce spécifique sur place même sur le terrain. Un chef de projet de la US Marine Corps Systems Development Authority a expliqué que « la technologie ZD, également appelée adaptative, permet d'imprimer une pièce selon les besoins. Ces technologies et procédés transforment essentiellement les fichiers numériques en objets physiques. Un fichier numérique peut être créé en scannant un objet existant ou en utilisant un système de conception assistée par ordinateur. Le programme envoie des instructions à l'imprimante 3D, qui imprime l'objet, en ajoutant des couches de matière jusqu'à l'obtention d'un produit fini. »
L'US Navy a commencé à utiliser l'impression 3D à bord de ses navires en 2014 pour reproduire les pièces requises. Depuis lors, les Marines et l'US Air Force ont commencé à intégrer ces capacités dans leurs structures de service et de logistique. Les armées américaine et indienne ont également lancé des programmes pour intégrer la fabrication numérique directe dans leurs chaînes d'approvisionnement. Le principal avantage ici est la possibilité d'expédier les pièces à l'utilisateur plus rapidement, ce qui réduit les temps d'arrêt en attendant les réparations. De plus, il est possible de transférer les données numériques nécessaires à la reproduction de la pièce de la production à distance vers le poste de l'utilisateur, ce qui accélère également le processus de réparation. Ce procédé est également adapté à la fabrication de pièces pour des équipements obsolètes qui ne sont plus en production et pour lesquels les pièces sont difficiles à obtenir.
L'utilisation de l'impression 3D est particulièrement attractive pour les forces expéditionnaires. L'utilisation de l'impression ZD sur site peut éliminer le besoin de transporter des stocks de pièces de rechange et réduire les coûts, et contribuer à améliorer l'efficacité et la préparation au combat des troupes. Étant donné que certaines des fournitures peuvent être inventées sur le terrain, cela rendra l'armée plus innovante. De plus, l'impression ZD nécessite des matières premières moins chères plutôt que des produits finis.
L'USMC a déjà fait la démonstration du complexe d'impression 3D déployable X-FAB. Il comprend des ordinateurs avec un logiciel de CAO; stockage de dessins numériques pour l'impression 3D; scanner 3D portatif; bloc d'alimentation sans interruption; imprimante 3D grand format Cosinus; imprimante 3D LulzBot TAZ; et imprimante composite de bureau Markforged; elles appartiennent toutes à la classe des extrudeuses. Bien que le complexe ne soit actuellement capable de produire des pièces qu'à partir de plastique, des plans sont en cours pour inclure des imprimantes qui impriment des pièces à partir de poudre métallique. Les pièces fabriquées par le complexe X-FAB sont disponibles en quelques heures seulement, au lieu de les recevoir via le système de commande de pièces détachées, ce qui peut prendre des jours ou des semaines.
L'impression 3D devient encore plus attrayante lorsqu'elle est associée à l'ISMS et au signalement des pannes en temps réel. La possibilité d'avoir la fabrication de pièces sur site réduit le risque qu'une pièce requise ne soit pas en stock.
Consommables sur site
Le besoin d'autosuffisance ne se limite pas aux détails. De nombreuses catégories d'équipements militaires, y compris les véhicules, l'aviation et l'artillerie, nécessitent différents fluides ou gaz spéciaux pour faire fonctionner leurs sous-systèmes, par exemple, des commandes de déplacement de suspension, des mécanismes de recul, des systèmes d'extinction d'incendie, des optiques diurnes, des systèmes de vision nocturne et même des pneus. Ils peuvent être livrés sur les lieux de déploiement permanent par le fournisseur, ce que l'on appelle le « droit à la porte ». Lors du déploiement ou dans les camps de terrain, les techniciens doivent avoir à portée de main ces substances, dont beaucoup sont nocives et dangereuses lors du stockage et du transport, notamment dans la zone de combat. La possibilité d'obtenir ces substances au besoin et au plus près du consommateur permet en grande partie d'éliminer ces dangers tout en assurant la disponibilité du produit à tout moment.
L'une de ces substances est l'azote comprimé. Il est utilisé dans les systèmes de vision nocturne, les systèmes de suspension, les racks d'hélicoptères, divers systèmes de contrôle, les réservoirs de carburant et les pneus de drones et d'avions. Les bouteilles d'azote comprimé lourdes sont difficiles à manipuler et peuvent être dangereuses si elles sont endommagées."Les Marines ont été les premiers à accepter des générateurs d'azote déployés sur le terrain pour l'approvisionnement", a expliqué Scott Bodman de South-Tek Systems. « Elle a intégré notre unité de génération d'azote basse pression compacte et séparée N2 Gen dans ses systèmes de maintenance optoélectroniques en Irak et en Afghanistan. Ces ateliers sur le terrain comprenaient tout le nécessaire pour entretenir et réparer les oscilloscopes et les appareils de vision nocturne. Le N2 Gen génère de l'azote à partir de l'air, fonctionne sur une source d'alimentation portable et fournit de l'azote aux consommateurs n'importe où, éliminant ainsi le besoin de fournisseurs externes. Ces systèmes permettent aux marines de réparer et de rendre rapidement les lunettes de visée et les appareils de vision nocturne aux combattants. L'utilisation croissante de suspensions actives avancées et l'utilisation croissante d'azote à des fins militaires ont conduit South-Tek à développer également un système de génération d'azote à haute pression entièrement déployable, désigné N2 Gen HPC-1D. Alimenté par un réseau commun ou un générateur, le système peut fonctionner aussi bien sur des bases militaires que sur le terrain. Le système génère de l'azote pour les véhicules de combat tels que le Stryker et l'AMV, les derniers camions tactiques à suspension avancée tels que le JLTV, les pièces d'artillerie dont l'obusier M777 de 155 mm, les avions et les hélicoptères.
Souvent, on n'a pas prêté l'attention voulue au chargement des systèmes d'extinction d'incendie sur le terrain. Cela comprend, par exemple, les réservoirs avec agents d'extinction pour les systèmes d'extinction automatique d'incendie pour les véhicules de combat et tactiques, les avions et les hélicoptères, ainsi que les extincteurs à main. Pour obtenir ces capacités sur le terrain, l'armée américaine a développé le Fire Suppression Refill System (FSRS). L'ensemble du système est logé dans un conteneur robuste qui peut être monté sur un avion ou un navire et placé sur une remorque pour le transport terrestre. Un porte-parole de l'Armored and Vehicle Administration de l'armée américaine a noté qu'« un système d'extinction d'incendie défectueux sur la plate-forme signifie que la plate-forme ne peut pas être utilisée. FSRS garantit que les techniciens de première ligne peuvent réparer le système et le remettre en ligne sans délai. Les premiers systèmes FSRS seront déployés dans l'armée américaine en 2019.
Maintenance et réparation avec réalité augmentée
La complexité accrue des systèmes militaires a accru la complexité de leur entretien et de leur réparation. Ceci, associé à la nécessité de mener ces actions au niveau le plus bas et plus avancé au premier plan, où les ressources sont plus limitées, pose de grands défis pour le personnel technique. La question principale est de savoir comment donner à ces spécialistes les compétences nécessaires pour effectuer les tâches de base nécessaires à la remise en service d'un aéronef, d'un véhicule, d'un système d'arme et d'autres biens. Une des solutions proposées est d'utiliser les capacités de la « réalité virtuelle ». Utilisant de plus en plus la simulation pour l'enseignement, Krauss-Maffei Wegmann a étendu cette technologie à un technicien dédié. Le chef du département de formation et de modélisation décrit ce système comme suit:), mais est également guidé pas à pas tout au long du processus de réparation. Il peut être purement virtuel pour un processus d'apprentissage ou de familiarisation, ou il peut être superposé sur une plate-forme réelle. Dans le second cas, le réparateur passera par toutes les étapes nécessaires du processus de réparation ou d'entretien. »
L'utilisation de la technologie de réalité augmentée permet au spécialiste d'assumer un certain nombre de tâches avec une plus grande confiance, même s'il ne les a jamais effectuées auparavant. Il garantit en outre l'exactitude du processus, ce qui, par conséquent, élimine les erreurs qui pourraient le compromettre. C'est plus efficace que d'utiliser des didacticiels imprimés ou même vidéo, car les utilisateurs sont réellement immergés dans le processus. Le système permet également au superviseur de surveiller à distance les actions du spécialiste en temps réel, de signaler les erreurs et de donner des conseils. L'utilisation des technologies de réalité augmentée dans la formation permet au personnel des unités de réparation situées en première ligne ou déployées dans des opérations expéditionnaires d'effectuer un plus large éventail de tâches de maintenance et de réparation sans avoir besoin d'une formation obligatoire du personnel pour cette tâche spécifique. En conséquence, la probabilité de réparations augmente, sinon, si de telles technologies ne sont pas disponibles, elles devraient être reportées en raison du manque d'expérience sur le site de réparation. Ceci, combiné à l'utilisation de l'ISMS, des outils de diagnostic embarqués et du concept d'unités à changement rapide, permet une remise en service plus rapide des équipements et des armes (en raison, entre autres, d'un niveau d'organisation inférieur).
L'avenir est dans l'entretien et la réparation
L'émergence de ces technologies a le potentiel de révolutionner le processus de maintenance et de réparation, ainsi que les opérations. Les nouvelles capacités complémentaires uniques offertes par ces technologies auront un impact majeur sur la manière et le niveau d'exécution de ces activités. Engagés dans un processus intégré de service, de réparation, d'exploitation et d'approvisionnement en pièces, ces technologies renforceront l'indépendance et l'autosuffisance des forces avancées déployées dans les opérations expéditionnaires. En conséquence, des travaux de réparation plus rapides et, par conséquent, une remise en service plus rapide des équipements ou des armes. De plus, cela augmentera le nombre de forces et de moyens disponibles pour effectuer des tâches opérationnelles. Cette nouvelle approche de l'entretien et de la réparation devient un facteur d'augmentation des capacités de combat et de la puissance de combat, ce qui peut affecter positivement le ratio de victoires et de défaites.
