I detta kapitel ges en presentation av hur additiv tillverkning skulle kunna vara en del av FMV och
Försvarsmakten i framtiden. Detta kapitel gen en förklaring på vilka strategiska och taktiska fördelar som kan åstadkommas genom en implementering av additiv tillverkning.
7.1 AM som integrerad del i en underhållsberedning
En viktig möjlighet med additiv tillverkning är möjligheten till en precis reproduktion av komponenter och delsystem som är tillverkade genom additiv tillverkning. Detta är något som kan använda som en del i en underhållsberedning (PWC, The Future of Spare Parts is 3D, 2015) En underhållsberedning är alltid en bedömning av hur behovet av underhåll och reservmaterial kommer att se ut under ett systems livslängd. Denna bedömning görs vanligtvis genom tidigare erfarenheter och expertis inom ILS- (Integrerat logistikstöd). Resultatet blir sedan en underhållsplan för systemets planerade livslängd och en initialanskaffning av reservmaterial för systemet. Detta representeras av den övre cirkeln i figur 17.
Under de senare åren har det dock genom nedskärningar och omprioriteringar lags mindre resurser för arbete med underhållsberedning vid anskaffning av nya system samt uppdatering av befintliga (FMTS, 2018). Detta kan då innebära att underhållsberedningen ger ett undermåligt resultat som skiljer sig från vad man skulle kunna åstadkomma med mer eller obegränsade resurser. Detta representeras av cirkeln till vänster i figur 17.
Oavsett hur mycket resurser som tilldelas ett projekt och hur mycket av detta som läggs på underhållsfrågor och på reservmaterial så är en underhållsberedning alltid bara en uppskattning av vad som kommer hända i framtiden. Det är en uppskattning som har gjorts utifrån de antaganden och det erfarenheter och data som fanns att tillgå vid det tillfälle då underhållsberedningen upprättades. Detta innebär att eftersom förutsättningarna för ett system kan förändras under dess livstid så kan också behovet av underhåll för ett system förändras och den underhålls och reservmateriel som finns täcker alltså inte det faktiska behovet. Det kan till exempel vara att systemet inte används på de sätt som det initialt var tänkt att användas eller att systemet används under en mycket längre tid än vad som från början var tänkt som systemets livscykel. Detta representeras i den högra cirkeln i figur 17.
Figur 17, Underhållsberedning och underhåll för verkliga förhållanden Resultat UH-beredning Verkligt UH behov, åldrande och förändrad användning Vad UH-ber borde gett för resultat
26
För att möta denna osäkerhet i en underhållsberedning och det ett skevt förhållande mellan underhållsberedning och behov av underhåll så ger additiv tillverkning en möjlighet att skapa en bredare underhållsberedning som täcker ett större antal scenarion (Freeman & Pauli, 2015) Detta kan göras för befintliga system där obsolescensärenden i fredstid uppstår eller vid specifika behov vid till exempel internationella insatser (Pettersson, FHS, 2018) eller i en nationell krissituation. Additiv tillverkning är att bemöta som ett ytterligare led i en underhållsberedning. Det betyder att vissa komponenter fortfarande kommer behöva lagerföras som reservmateriel. I de fall där additiv tillverkning nyttjas vid tillverkning inom industrin alternativt att reproduktion av komponenten är möjligt genom additiv tillverkning så kan egentillverkning genom 3D-printing vara ett alternativ i underhållsberedningen. Detta nyttjas redan idag av till exempel holländska marinen som har externt reservdelsavtal genom additiv tillverkning för vissa komponenter (3D-print, 2018) samt Mercedes-Benz lastvagnar som idag nyttjar additiv tillverkning för vissa reservdelar (Additivemanufacturing, 2018)
I de fall där en komponent har en kritisk funktion för systemet skulle även FMV kunna krav ställa för möjlig egen reproduktion genom additiv tillverkning. Detta betyder att tillgänglighet för det tekniska systemet kan säkerställas oavsett om en underleverantör försvinner eller att lagersaldot på reservmaterialet är lågt.
Additiv tillverkning kommer alltså i sig inte ersätta en bra underhållsberedning utan kommer i framtiden kunna vara en naturlig del i den och framför allt kunna bidra till bättre förberedda system med lång teknisk livslängd.
7.2 AM genom livscykeln för ett tekniskt system
För att visualisera var och hur additiv tillverkning kan implementeras inom olika system presenteras i detta kapitel en genomgång kopplat till olika steg i ett systems livscykel. Den modell som har använts är försvarsmaktens modell för Livscykelprocesser för system.
Försvarsmaktens modell för livscykelprocesser för system är en standardmodell som används inom Försvarsmakten och FMV vid utveckling och anskaffning av system (FM, livscykelprocesser). Modellen bygger på ISO standard 152 88. och har ett flöde enligt figur 18.
Figur 18, Livscykelprocesser för system
Additiv tillverkning är som teknik inte låst till en del i livscykelprocessen för ett system. Tekniken kan nyttjas för att uppnå olika mål i de olika stegen. Additiv tillverkning har stora styrkor som kan nyttjas vid konceptframtagning och för tillverkning av mock-uper. Tekniken har därför en naturlig del i konceptutvecklingsskedet (3D-hubs, 2017)
I utvecklingsskedet och i produktion kan tekniken primärt nyttjas inom industrin som ett verktyg för tillverkning. Tekniken dels erbjuda möjligheter till att göra bättre produkter som är lättare och starkare samt möjligheter till ”one-off” produkter och en större flexibilitet i produktion (reserapport Hägglunds). Ianvändning och underhålls-skedet har tekniken som beskrivet i AM som integrerad del i underhållsberedning tidigare i kapitlet en viktig plats i framtiden.
Inom alla led i livscykelprocessen bör det finnas aktiviteter och tekniska system kopplade till den specifika processen samt ett verksamhetsstöd för detta. (FM, Livscykelprocesser). Vid en implementering av additiv tillverkning i försvarsmakten är detta viktigt att ta i beaktan. För att detta skall kunna genomföras är bland annat en god förståelse för tekniken viktig.
27
7.3 Stridsskadereparationer
I och med att Försvarsmakten sedan en tid tillbaka går mot ett i huvudsak nationellt inriktat försvar har ett återtagande av förmågan till att kunna genomföra stridsfältsreparationer eller krigsskadereparationer blivit aktuell.
Stridskadereparationer representeras av ett antal mer eller mindre konventionella metoder för att reparera ett system för att uppnå en tillräcklig grad av teknisk tillgänglighet (funktion) för ett skadat system. En okonventionell reparationsmetod kan till exempel vara lagningar med tejp och ståltråd medan en konventionell metod är typiskt byte av verifierade komponenter. De reparationer som kan genomföras som stridsskadereparationer kan innehålla allt ifrån standard och verifierade reparationer till ej verifierade och okonventionella reparationsmetoder. Detta vissas schematiskt i figur 19.
Figur 19, Klassning av reparationsmetoder
Att nyttja en reparationsmetod som är ej verifierad och okonventionell innebär att en större risk och en större osäkerhet i själva reparationen finns. Idag i fredstid så är okonventionella reparationsmetoder generellt aldrig tillåtna (Handbok Stridskadereparationer, 1997) I händelse av krig ökar dock handlingsfriheten av flera anledningar. Bland annat så kan den ekonomiska aspekten inom ett system bli mindre viktig och personsäkerhet i enskilda val kan hanteras med större osäkerhet i syfte att uppnå ett specifikt ml eller uppdrag. Med detta så tillåts mer okonventionella metoder för reparationer och en större handlingsfrihet i valet av reparationsmetod enligt i figur 20.
Reparationsmetoder
Konventionella
standardrep Alternativa rep
Okonventionella
28
Figur 20, Handlingsfrihet vid val av reparationsmetod vid fred/krig
Additiv tillverkning skulle som reparationsmetod båda vara konventionell och verifierad samt icke verifierad och okonventionell. En 3D-printer skulle alltså kunna genom en teknisk order och en digital printfil kunna vara verifierad i förväg. Samtidigt skulle tekniken kan nyttjas till att tillverka icke verifierad materiel efter behov i fält. En tydlig styrka med en printad komponent eller lagning då den är tillverkad kan samma printfil kan köras igen. Detta tillsammans med den höga automatiseringen gör att reparationerna får mycket bra reproducerbarhet. En implementering av 3D-printig som stridskadereparationsmetod kan då bidra till att skapa förutsättningar för att hantera stridsskadereparationer på ett strukturerat sätt.
Tekniken skulle kunna användas för att tillverka komponenter som är mer komplexa komponenter än vad som är möjligt med traditionella reparationsmetoder för stridsskaderep. Tekniken kan även användas tillsammans med traditionella repförmågor. Detta kan göras genom tillverkning av ”hybridkomponenter” där bara vissa specifika delar är tillverkade med 3d printer. funktionen kan då verka tillsammans med en maskinbearbetningscontainer. En liknande lösning används idag i norska försvaret där de nyttjar en krigskaderep nivå 3 tillsammans med Fieldmade och deras tillverkningsresurs (FieldMade, 2018) Det som är tydligt från det norska försvaret är att det finns en stor vinst i det ”oväntade”. Det är till exempel komponenter som inte är upptäckta som kritiska på något sätt under en underhållsberedning men som skapar stora problem då de saknas och kan vara mycket svåra att få ta på, i de fallen har tekniken visat sig vara mycket effektiv.
I och med att detta är en förmåga som kan vara intressant att genomföra ett återtag av samt att den 3D-print teknik som finns redan idag kan vara tillräckligt bra mindre enklare komponenter så kan detta vara ett bra område att initialt implementera tekniken inom Försvarsmakten. Det finns dessutom externa bolag så som FieldMade som skulle kunna stötta ett sådant projekt vilket skulle kunna ge en snabbare implementering av tekniken.
Fred Kris Krig
Ha ndli ng sf rihe t
29