SYSTEMLOGISTIK - en tillbakablick över utvecklingen i FV Anders Kågström

Transkript

1 SYSTEMLOGISTIK - en tillbakablick över utvecklingen i FV Anders Kågström Modern försvarsmateriel har länge varit ledande av den tekniska utvecklingen mot alltmer sofistikerade lösningar som i sin tur kräver ett utvecklat stödsystem för att optimal effekt skall kunna erhållas.. Den svenska ambitionen har varit att vapensystemen måste vara enkla att handha och om fel uppstår ska dessa lätt kunna identifieras och åtgärdas. För att åstadkomma detta har inom försvaret tidigt systemlogistikmetodiken använts och vidareutvecklats genom bla driftsäkerhetsanalyser. Vad är då systemlogistik? SOLE har antagit följande definition: Med helhetssyn på produkt och stödfunktioner planera, integrera och genomföra verksamheter för att uppnå rätt tillförlitlighet till bästa totalekonomi över produktens definierade livslängd. LCC (Life Cycle Cost) analyser har varit ett av verktygen för att åstadkomma detta. Behovet av dessa metoder har uppmärksammats redan under 60-talet av Dr Werner von Braun som tidigare varit chef för Huntsville s NASA Space Center. Han uttryckte att: The need for more highly trained, capable logistics engineers is obviously greater today and the need will be greater in the future. Systemlogistik har numera stor påverkan på ett vapensystems utformning för att tillgodose ställda krav på prestanda och ekonomi. Tidigare har vapensystem kunnat utvecklas som explicita projekt och utgjorde inte några större problem för den organisatoriska infrastrukturen. Medan från 1950-talet började mer komplexa system utvecklas och som blev integrerade i olika nätverk. Teknisk tjänst. Målet för den tekniska tjänsten är att bidra till en effektiv krigsorganisation, som skall svara upp mot krav på mobiliseringstider och operativ tillgänglighet och uthållighet. Den tekniska tjänsten syftar således till att understödja krigsförbandens förmåga att lösa sina uppgifter mot ställda krav och med stor flexibilitet. Härvid utgör materielens driftsäkerhet en viktig del för fullgörande av en effektiv teknisk tjänst. Driftsäkerheten är ett mått på det totala systemets egenskaper med avseende på dess funktionssäkerhet, underhållsmässighet och underhållssäkerhet. Dessa tre faktorer kan även beskrivas som: Funktionssäkerhet = hur ofta det blir fel på materielen. Underhållsmässighet = om fel uppstår skall orsaken snabbt kunna fastställas, lokaliseras och åtgärdas dvs repareras eller att felaktig del bytes ut. Underhållssäkerhet = att rätt instruktioner för åtgärden finns lättillgänglig, att erforderliga verktyg finns, att personalen är rätt utbildad samt att reservmateriel finns tillgänglig på rätt ställe och vid rätt tidpunkt. De två första funktionerna är konstruktionsparametrar och måste beaktas redan under konstruktionsfasen medan den tredje måste anpassas och struktureras för det förband som skall nyttja materielen samtidigt som det ska ingå i ett för försvaret gemensamt försörjningssystem.

2 Systemlogistikens utveckling. Materieltvecklingen under 1950-talet visade på nödvändigheten av att ändra synsätt avseende anskaffning av komplexa tekniska system, i synnerhet flygplan. Kravet på prestanda och utökat antal funktioner drev utvecklingen mot möjligheternas gräns. I vissa fall hann den tekniska utvecklingen inte med att tillfredsställande beakta tillgänglighetskraven. Några utrustningar fick tas ur tjänst på grund av allt för dålig funktion. Dock måste man hålla i minnet att prestandakraven till stor del styrs av utvecklingen hos den presumtive motståndaren. En allmän trend under perioden efter andra världskriget var att komplexiteten ökade. Det innebar högre driftsäkerhetskrav för varje komponent. Resultatet blev dock ofta sämre MTBF (Mean Time Between Failure) för det totala systemet och då även stigande underhållskostnader. Därför togs ett speciellt driftsäkerhetsprogram fram för att kunna optimera olika underhållslösningar under freds- och krigsförhållanden. Dessa simuleringar ledde fram till ökade krav på driftsäkerhet och dess optimala fördelning på resp. delsystemleverantörs produkter vilket gav underlag för fördelning av underhållet på olika nivåer liksom dimensionering av antalet utbytesenheter samt val av testfilosofi och typ av underhållsutrustningar. Driftsäkerhetsanalysen gav också en fingervisning om var det var mest kostnadseffektivt att sätta in åtgärder. Det nya synsättet och underhållskraven resulterade i ett nytt inriktningsdokument, program, som innehöll inslag i form av tidigarelagd livslängdsplanering med integrerad driftsäkerhetsoch underhållsberedning. Programmet godkändes och publicerades på svenska och engelska Det har visat sig att detta i allt väsentligt har hållit måttet genom åren och fått stor spridning. Tillämpningen av programmet innebar en utveckling av specifiering för drift- och underhåll. Inom de ekonomiska ramarna eftersträvades en balans mellan tekniska- och underhållsprestanda uttryckta i tillgänglighet och livslängdskostnader (LCC). Väsentlig del i anskaffningen var att utbytesenheterna kunde beställas samtidigt som serietillverkningen och at kontrakten kompletterades med garantier för LCC. Val av system med högre inköpspris accepterades om detta medförde lägre LCC: Publikationer administrativa system. I en så utpräglad teknisk miljö som försvaret har är det lätt att värdet av den administrativa funktionen underskattas. Enkla administrativa regler fastställdes tidigt men fick fastare form under början av 1940-talet.Handhavande instruktioner för försvaret har varit föredömligt enkla och lättfattliga. Vissa anvisningar kom att utges som Tekniska Order. De Tekniska Order som gavs ut delas upp i två serier: TOMT som innefattar tekniska föreskrifter och instruktioner beträffande användning, handhavande och underhåll TOMÄ innefattar föreskrifter för ändringar av materielen som anbefalls efter det att materielen levererats till förband. På 1970-talet kom tekniken även ifatt framtagning av publikationer. Det började med att skrivautomater och ordbehandlingssystem blev allt vanligare på kontor omkring publikationsframställningen. Ett fotosättningssystem med terminaler och optiska fotosättare infördes. Mediet för överföring mellan terminaler var inledningsvis hålremsor men övergick så småningom till att använda 8-tumsdisketter. Den tekniska framställningen av publikationer kom ytterligare att förändras på 1980-talet. Här avses införandet av det arbetsstationsbaserade digitala publikationssystemen för skribenter och tecknare som framtogs i samverkan med den civila sektorn. Men försvaret var under denna period drivande och ledande av införandet av digital teknik inom området.

3 Reservmaterielförsörjning. I slutet av 1030-talet var reservdelsförsörjningen i huvudsak bunden till depåorganisationer för centralt underhåll inklusive reservdelsförsörjning. Den lösningen påminner i många avseenden om den som i huvudsak fortfarande tillämpas i västvärlden i övrigt. Inom flygvapnet uppstod under andra världskriget tanken på en särskild organisation för reservdelsförsörjning och under åren organiserades denna funktion och placerades i Arboga. Denna reservmaterielfunktion kom 1984 att bli försvarsgemensam. Reservdelarnas volym ökade snabbt under 1940-talet och en mer rationell redovisning, än med manuellt kortsystem, gjorde sig alltmer påmind. En kommitté åkte 1948 över till USA för att studera vilka möjligheter som de nya datamaskinerna medgav. Detta ledde till att flygvapnet 1952 övergick från manuell lagerredovisning till maskinell och central lagerredovisning vid flygvapnets hålkortscentral i Arboga. Självfallet minskade då det manuella bokföringsarbetet. Nästa steg i reservdelssystemets utveckling kom 1956, då den programmerbara datorn IBM 650 installerades vid hålkortscentralen. Härigenom försvann resten av kartoteket för lagerredovisning och helt nya möjligheter öppnades för ADB-mässig redovisning och uppföljning av de olika reservdelslagren, vilket ledde till att reservdelssystemet då var världens första och under lång tid det mest moderna fungerande system för reservdelsförsörjning i större skala. En egenskap som redan tidigt väckte stor förvåning internationellt var att man hade automatisk överföring mellan olika förband och filialförråd enligt de matematiska formler som fanns inprogrammerade för styrningen. Redan 1958 bestämde flygvapnet sig för att väsentligt utöka sin ADB-kapacitet och IBM kontrakterades för att med en ny datamaskin genomföra elektronisk databehandling med hjälp av magnetband. Denna levererades i början av 1961 och var nummer två i landet. Det var en IBM 7070 med två satellitdatorer Arbetet med kartläggning, prioritering, systemering, omläggning, utbildning och systemtillämpning blev klart först under hösten 1963 och arbetet kunde flyta bra. Men den nu välutbildade personalen blev lättflyktig och en stor personalomsättning skedde till förfång för verksamheten Inriktningen blev nu att skapa ett försvarsgemensamt ADB-system för reservdelshantering driftsattes flygvapnets reservdelssystem på SAAB D23 och ersatte IBM 7070/7074 med icke onämnbara problem. I januari 1978 driftsattes flygvapnets reservdelssystem på dator UNIVAC 1100 utan större problem och i april samma år inordnades arméns reserdelssystem efter att vissa funktioner anpassats till arméförhållanden. DELTA 85, som det nya gemensammasystemet benämndes, med sina 30-åriga ADB-rötter blev ett idag väl fungerande system. Driftsimulering. För att tillräckligt snabbt och säkert utföra parameterstudier och känslighetsanalyser samt optimera underhållslösningar för olika konstruktionsalternativ, började driftsimulering att användas som hjälpmedel under 1960-talet. Under typarbetet rapporterade konstruktörerna med specificerade grunddata vilka egenskaper olika delsystem, apparat eller funktion med komponenter skulle få i drift. Genom en driftsimuleringsmodell som kunde behandla grunddata och övriga förutsättningar, kunde anvisningar kontinuerligt återmatas till respektive leverantör om nödvändiga konstruktionsändringar ned till komponent för att uppnå ställde krav på den kvantitativa verkningsgraden för systemet ifråga.

4 Med kvantitativ verkningsgrad avses här: Sannolikheten att till exempel funktionsdugliga flygplan med rätt vapenalternativ finns tillgängliga i förhållande till behovet att över tiden möte den presumtive fiendens operationer i krig. Intressenterna fick på så sätt en meningsfylld uppfattning om sin egen konstruktions påverkan på totalresultatet i den interaktiva processen mellan kund och leverantör. Detta var en psykologisk faktor, som snabbt gav effekt. En stor del av driftsimuleringen användes för beslut om val av testfilosofi för elektronikutrustningen i fpl 35F och 37, speciellt därför att teknikutveckling och erfarenhet inte fanns framtagna i tid. För senare framtagna vapensystem har metodiken utvecklats och förfinats. ADB-utvecklingen ADB kom tidigt till användning inte bara för reservmaterielhanteringen, som tidigare belysts, utan även för bla driftuppföljning av materielsystem, statistisk bearbetning av meteorologiska observationer men även avlöningsuträkning och flygtidsuppföljning för den flygande personalen. Efter bildandet av Försvarets Materielverk (FMV) blev samordningen av ADB-verksamheten centraliserad inom verket medan vissa operativa funktioner kom att handhas av försvarsgrensstaberna. Några för flygvapnet viktiga system kommer här att redovisas: Det viktigaste var DIDAS FLYG och var dessutom det ojämförligt största. Projektet startades med hjälp av ett konsultbolag. Avsikten var att slå samman befintliga register för materielfel, drifttid och driftstörningar för att effektivisera verksamheten. Flygvapnet hade större delen av sin materiel i drift varför denna uppföljning blev nödvändig för att öka materielens tillgänglighet och kom även att gälla för arméns och marinens flygplan och helikoptrar. Inkörningen blev relativt besvärlig främst kanske pga av dålig datakapacitet. I och med ökad datakraft genom att SAAB D23 tillfördes trots att FMV förordade IBM 370. Nu bildades projektet DIDAS NY FLYG för att snabbt bygga om systemet och utnyttja all den moderna teknik som skulle bli tillgänglig när D 23:an kom. Marktelematerielen överfördes till ett säskilt projekt, DIDAS MARK. Det beslutades att databasteknik skulle utnyttjas, samt att terminaler skulle användas för beställning av listutdata, direktutdata och uppgradering av systemet. Efter cirka 25 års mödosamt arbete, bland annat som pionjärer inom ADB-området, finns nu ett DIDAS FLYG som fyller sin uppgift som ett administrativt hjälpmedel och ett stöd i arbetet med materielutvärdering samt drift- och underhållsplanering av försvarets flygplan, helikoptrar och den materiel som samverkar med dessa. Ett annat intressant system, som infördes under 1960-talet, är Flygvapnets DA-system ingående i bla den flygande personalens flygtidsredovisning. Flygföraren skriver här en driftstörningsanmälan då fel på flygplanet har uppstått. Men även vid handhavandefel då föraren kan anmäla sig själv utan straffpåföljd om inte felet varit avsiktligt eller uppenbart slarv. Tankegången bakom detta system är att om föraren gör fel kommer andra att kunna göra detta fel och som kanske kunde ha lett till haveri. Nu kan istället denna erfarenhet att påverka att materielen eller instruktioner ändras. Detta har varit mycket framgångsrikt och främjat flygsäkerheten. Samma system har diskuterats inom sjukvården men tyvärr inte med samma framgång som i Flygvapnet. Inom sjukvården bestraffas personal som oaviktligt handhar utrustning felaktigt.

5 Testsystem Testsystemet för fpl 37 blev ett genombrott för metodiken varför kommer att belysas här. Med 37-systemet inleddes tekniken att utnyttja automatisk test. En ATS Automatic Test Station för övervakning av främst flygplanets elektroniksystem inklusive beväpning blev mycket effektiv och framförallt mycket tidsbesparande. En autotestare ATS är oftast uppbyggd kring en dator (ATE) och styrd av denna. Datorn är programmerad med rätt svar som är lagrat i skivminnet och som automatiskt används för att värdera mätresultatet, godkänt eller underkänt. Resultatet presenteras därefter i utskriven form på registrerutrustningen. På förband, verkstad och central verkstad kan fel i system och testutrustning uvärderas och åtgärdas. På den centrala nivån finns resurser att testa alla teknikenheter genom prestandamätning/felsökning i teststationer som används både på förband och centralt. Här undersöks utbytesenheten och felindikering lokaliseras till underenhet eller komponent. En minimering av antalet testutrustningar har kunat göras genom så kallade signalbundna testutrustningar, som genom automatisering fått erforderlig kapacitet. För jaktversionen av fpl 37 (JA37) kunde ett antal avionikutrustningar utöver den centrala datorn digitaliseras. Dessutom infördes Registrering av Underhålls- och Flygsäkerhetsdata (RUF). Styrt av den centrala datorn kunde en omfattande test av de flesta elektroniska systemen testas i flygplanet. Resultatet registrerades i RUF, som sedan kunde utvärderas i en dator av markpersonalen. Detta innebar att behovet av yttre testutrustningar praktiskt taget eliminerades. Erfarenheterna har tillvaratagits och utvecklats för 39-systemet som i stor utsträckning har inbyggd test Built In Test (BIT). Utbildningshjälpmedel I samband med införande av moderna vapensystem som tex JAS39 är den tekniska utbildningen inne i en ny epok, där simulatorer och datorer kommer att ingå som en naturlig del i utbildningen. Strukturen kommer att förändras till en utbildning mot två nivåer, där nivå två ger en fördjupad inom ett antal systemområden. Flygsystem 39 har nästan alla systemfunktioner styrda eller övervakade av datorer. Detta har medfört att ett nytt tänkande måste läras in av i första hand av de tekniker som tar emot en felanmälan från flygföraren och med vägledning av den skall göra en riktig felanalys. En felanmärkning på ett mekaniskt system kunde tidigare vara ganska entydig och peka på en konkret felorsak. Numera kan felet också vara et programfel i den dator som övervakar och styr systemet även om viss självtest finns. Vid felsökning kommer det inbyggda testsystemet att vara till stor hjälp men är inte heltäckande varför även i framtiden manuell fellokalisering som kräver djup systemkunskap måste utföras. Den ökande systemintegrationen och datoranvändningen tillsammans med höga krav på en väl bibehållen elmiljö har medfört att själva flygplanet fpl 39 har blivit mycket mindre användbart som utbildnings hjälpmedel än tidigare flygplangenerationer. Denna begränsning och att flygvapnet ej vill låsa operativa flygplan för teknisk utbildning har lett till att utbildningen har datoriserats och tillförts ett flexibelt. Detta har resulterat i utveckling av TUS JAS39 (Teknik Utbildnings System) och en simulator AST (Aircraft System Trainer). Hårdvarumässigt består AST av ett antal standard VME-baserade datorer och två PC-system, som huvudsakligen används för presentationen. AST återanvänder operativ programvara från skarpa flygplan samt simuleringsmodeller. Detta leder till minskade ledtider vid dataeditionsuppdateringar. Systemfunktioner visualiseras med hjälp av grafisk presentation av animerade scheman och virtuella paneler som är kopplade till operativ programvara och simuleringsmodeller. Simulatorn har funktioner inom samtliga flygplan 39 system och moder, inkl flygmoder och har blivit ett rationellt verktyg för den tekniska utbildningen.

6 Trender inom underhållsområdet Den närmaste tiden kommer fokus att vara riktad mot att göra de svenska utlandsåtagandena mer mobila för att förbanden snabbt ska kunna sättas upp, transporteras och vara operativa i princip när förbanden anländer till aktuell grupperingsplats. Detta erfordrar noggrann planering och övning. Det svenska försvaret bör ta lärdom från tex USA s försvar som har en lång tradition av denna mobilitet. USA har ju alltid varit långt från krigsskådeplatserna vilket då har krävt ett ordentligt logistiskt tänkande och stöd. I övrigt kan följande trender ses: * Ökad kommersiell fokus inom försörjningskedjan, ett ökat flexibelt kommersiellt tänkande, fortsatt ökande fokus på ägandekostnaderna och effektiv försörjning. Driftsäkerhetsanalyser, för att säkerställa att operativa krav är tillgodosedda, kommer att få starkare påverkan på beslut att anskaffa/specificera nya produkter. Ökade krav på tillförlitliga produkter med minimalt behov av förebyggande underhåll Ökade krav på att minimera det egna reservmateriellagret och istället förlita sig till leverantörens förmåga att hantera lager med korta genomloppstider för enheter som kräver reparation eller tillsyn