(Harri) Spiraalikehittämisen edellytyksistä ja hyödyntämisen mahdollisuuksista Puolustusvoimissa uudistetun taistelun muutoksessa

Kirjoittajat:

TÄHÄN HARRIN KUVA  KTM Harri Haavikko kehittää viestiaselajin toimintatapoja Maavoimien Esikunnassa

Ev (evp) Juha Mattila toimii konsulttina yksityisellä sektorilla

Ohjelmoitavaan elektroniikkaan perustuvan taistelujärjestelmän suorituskyvyn kehittäminen ja ylläpito

Ohjelmoitavaan elektroniikkaan perustuvan taistelujärjestelmän kokonaissuorituskyvyn kehittäminen

Taisteluosaston taisteluvälineet, ajoneuvot, sotilaat, materiaali, tukivälineet, tieto, johtajat ja suunnitelmat muodostavat yhteentoimivan taistelujärjestelmän, jonka komentajan tahto, johtajien esimerkki ja johtamisjärjestelmän tarjoamat tiedot pitävät tavoitteellisessa toiminnassa. 

Taistelujärjestelmän lyhyt historia

1200 -luvun mongoliarmeijassa ratsukko muodosti yksittäisen asejärjestelmän, jossa hevonen tarjosi vastustajaa paremman liikkuvuuden, komponentti jousi pidemmän ulottuvuuden tulelle ja ihminen sensorin sekä kyvyn toimia osana suurempaa kokonaisuutta¹. Eri komponentit hioutuivat yhteen ratsukon elinaikana kasvattaen taistelukestävyyttä. Näistä ratsukoista sekä kiinalaisesta piiritystekniikasta Chingis Khan harjoitutti taktisella tasolla ylivoimaisen taistelujärjestelmän sen ajan muihin asevoimiin verrattuna.²

Teollisen yhteiskunnan taistelujärjestelmien 1.sukupolvessa ryhmä muodosti aseen kanssa järjestelmän, kuten raskas konekivääriryhmä I MS:ssa. Järjestelmän osana ihmiset ja eläimet hoitivat aseen kuljettamisen, maalien tähystämisen, tähtäämisen, laukaisemisen sekä täydensivät vyölaukut. Aseet valmistettiin teollisesti massatuotantona ja ihmiset koulutettiin motorisella tasolla käyttämään aseita ryhmänä.³

2.sukupolvessa ase liitettiin lavettiin, jossa voitiin tehostaa toimintaa kuten liikettä, patruunatäydennystä tai tähtäystä koneistamalla manuaalisia tehtäviä. II MS:n panssarivaunu ja sen miehistö muodostivat lavettikeskeisen järjestelmän, jossa ihminen hoiti edelleen tärkeimmät asiat. Teknisen järjestelmän ja vaunuhenkilöstön yhdistäminen taistelujärjestelmäksi edellytti enemmän aikaa ja kenttäharjoituksia. Panssarivaunun toimitti yksi tehdas, mutta standardoinnin kehittyessä alihankkijat kykenivät valmistamaan vaunun alijärjestelmiä tai osia.

Järjestelmälavetit liitettiin 3.sukupolvessa toisiinsa ihmisten ja viestijärjestelmien avulla, jolloin lavettijärjestelmät saivat tietoa toistensa tekemisistä. 1930-luvulla saksalaiset Guderianin vision mukaisesti yhdistivät panssarivaunut toisiinsa radioilla, jolloin he muodostivat laveteista suurempia järjestelmäkokonaisuuksia (yhtymiä ja panssariarmeijoita).⁴ Järjestelmien käyttö suunniteltiin operatiivisella tasolla ja tehtävät käskettiin taktisen tason pataljoonille sekä taisteluteknisen tason vaunuille. Panssarivaunukomppaniasta muodostui järjestelmä, jossa vaunut muodostivat vaikuttavan osan järjestelmää ja muilla aselajijärjestelmillä sekä ilmavoimilla tuettiin vaikuttavan osan toimintaa. Koska ihmiset toimivat eri lavettien ja alijärjestelmien välissä panssarivaunukomppania kyettiin valmistamaan alijärjestelmittäin ja järjestelmä koottiin vasta komppanian koulutuksessa.

4.sukupolven taistelujärjestelmissä aselavettiin liitettiin myös sensoreita, jotka kytkettiin ammunnanhallintaan ja sitä kautta aseen toimintaan. Esimerkkinä voidaan käyttää ilmatorjuntajärjestelmää, jossa ihminen on mukana valvonta- ja ammuntaprosesseissa, mutta muut osat on automatisoitu. Suuret aseteollisuusyritykset tai konsortiot kykenevät toimittamaan monimutkaisia integroituja asejärjestelmiä, jotka ovat pääosin automatisoituja. Järjestelmissä tarvitaan vähemmän ihmisiä, mutta heidät on koulutettava teknisesti korkeammalle tasolle. Tässä yhteydessä on tuotu esille järjestelmien kallistuminen sekä kyseenalaistettu asevelvollisuusarmeijan kyky ylläpitää järjestelmän edellyttämä osaaminen.

5.sukupolven taistelujärjestelmässä usean eri valmistajan aselavetit, sensorijärjestelmät, huolto- ja tukijärjestelmät sekä sotilaat, ajoneuvot, johtajat ja heidän suunnitelmansa liitetään toisiinsa siten, että järjestelmä toimii nopeammin ja joustavammin. Kokonaisjärjestelmässä millä tahansa lavetilla oleva sensori voi antaa maalinosoituksen potentiaalisimmassa tuliasemassa olevalle aselavetille niin suorassa kuin epäsuorassa tulessa. Kaikki sensorit osaavat kertoa muille järjestelmän osille havaitsemastaan maalista eikä vain oman lavettinsa ammunnanhallinnalle. Koneet ja ihmiset keskustelevat keskenään täydentäen informaatiota ymmärrykseksi ja käyttäen sitä edun saamiseksi vastustajasta.⁶

Tällaisen taistelujärjestelmän rakentamiselle ja ylläpidolle on kaksi päävaihtoehtoa:

1.      yksi valmistaja rakentaa sensorit, johtamisjärjestelmän ja ammunnanhallinnan kaikkien asekomponenttien käyttöön. Esimerkkinä Israelin asevoimien (IDF) modernisointiohjelma ZAYAD ja sen päätoimittaja Elbit.⁷

2.      Johtamisjärjestelmä rakennetaan ymmärtämään kaikkien valmistajien kieltä ja kaikki alijärjestelmät integroidaan johtamisjärjestelmään, joka auttaa automatisoimaan järjestelmän toimintoja. Esimerkkinä LINK-16/MIDS ja USA:n asevoimien eri ilmakomponentit tai suomalainen Sanomalaite ja prikaati M05.

Miten Suomi voi rakentaa strategisen edun suurten massojen ja kalliin teknologian keskellä?

Postmoderni yhteiskunta edellyttää asevoimiensa taistelujärjestelmältä aiempia sukupolvia enemmän suorituskykyä, monitoimisuutta ja kustannustehokkuutta läpi koko elinkaaren. Suomessa rakenteilla olevaa 5. sukupolven taistelujärjestelmän suorituskykyä ei voi ostaa kerralla sotatarvikekaupasta, sitä ei voi rakentaa kerralla kuntoon eikä se ole pelkästään materiaalia. Järjestelmällä on oltava kyky oppia nopeasti operaatiotilassa, kyky uusiutua strategisesti elinkaarensa aikana, asevelvollisuusarmeijan opittavissa, ylläpidettävissä normaalioloissa ja käytettävissä sekä operaatioissa, koulutuksessa, virka-avussa että kansainvälisissä operaatioissa. Järjestelmä käyttää olemassa olevia komponentteja (aseita, sensoreita, tietoja, osaamista), ottaa käyttöön uusia sotilas-, viranomais- että siviilikomponentteja, sopeutuu olemassa oleviin ja uusiin alijärjestelmiin ja on taisteluteknisellä tasolla koulutettavissa asevelvollisille.

Maapuolustuksen uudistamisen ytimessä olevan taisteluosaston ase-, sensori, johtamis-, kuljetus- ja huoltojärjestelmän teknisten osien on kyettävä vaihtamaan tietoja toistensa kanssa ilman ihmisen hidastavaa tulkkausta. Toisaalta dynaamisella taistelukentällä järjestelmän ihmisten sekä laitteiden on kyettävä oppimaan kokemuksista ja käyttämään näitä kokemuksia nopeasti koko järjestelmässä sopeutuakseen olosuhteisiin ja saavuttaakseen edun vastustajaan nähden. Taistelujärjestelmä on liitettävä tukijärjestelmiin sähköisesti tietovoiden eheyden ja käytettävyyden ylläpitämiseksi. Taistelujärjestelmän osien on tavoitettava sellaisia tukitoimintoja, jotka sijaitsevat järjestelmän ulkopuolella ja toisaalta taistelujärjestelmän on ymmärrettävä tukijärjestelmistä tulevaa tietoa. Tällaisen verkostojärjestelmän tiedonhallinnan tavoitteena on tuottaa jokaiseen ketjun tuottaja-asiakas rajapintaan läpinäkyvyyttä ja taistelijalle ymmärryksen ylivoima vastustajaan nähden.⁸

Taistelujärjestelmää ei voida jäädyttää edellisten taistelujärjestelmien tapaan. Uudistettu taistelujärjestelmä on kiinteästi osa tukiverkoston järjestelmiä, joiden muutoksia ja kehitystä ei voida Maavoimien toimenpitein ohjata. Toimivan järjestelmän ylläpitämiseksi ja tavoiteltavien suorituskykyjen saavuttamiseksi on muututtava ulkoisen maailman mukana. Taistelujärjestelmää tulee kehittää koko elinjaksonsa ajan, jolloin sen sisäisen integraation on perustuttava ihmisen lisäksi tiedonvaihtoon ja ohjelmoitaviin toimintoihin. Taistelujärjestelmän suorituskykyjen kehittäminen ja ylläpitäminen limittyvät matriisissa toisiinsa kaikissa järjestelmäarkkitehtuurin osa-alueissa: doktriini, organisaatio ja toimintamallit, harjoittelu, materiaali, henkilöstö, johtaminen ja koulutus, tilat, informaatio ja yhteentoiminta (DOTMLPFII).⁹ 

Useista alijärjestelmistä koostuvan taistelujärjestelmän suorituskykyä kehitetään pienillä, DOTMLPFII -alueiden läpi koordinoiduilla muutoksilla. Muutokset koordinoidaan kehityksen ja ylläpidon kesken ja siirretään kenttätesteihin ja -kokeiluihin ylläpidon prosesseilla. Myös ylläpidon prosesseilla kerätään ja nostetaan koordinoidusti kokemuksia ja testituloksia kehityksen kenttäkokeiluista. Kenttäkokeiluissa ja -testeissä esimerkiksi rajattu materiaalinen muutos viedään teknisen testausten ja toiminnallisten testausten jälkeen käyttöön, jotta saadaan palautetta muiden suorituskyvyn osa-alueiden muutostarpeisiin, saadaan käyttäjiltä innovaatio- ja käytettävyyspalautetta ja hallitaan paremmin muutosriskit. Muutosta, joka toteutetaan limittäisillä pienillä askelilla kehityksestä kentälle, kutsutaan spiraalikehittämiseksi¹⁰.

Maavoimien uudistettuun taisteluun liittyen taisteluosaston taistelujärjestelmän suorituskyvyn kehittäminen toteutetaan pienillä muutoksilla. Taistelujärjestelmästä rakennetaan kolme kehityksessä ja ylläpidossa tarvittavaa kokonaisuutta:

1. Kentällä ja koulutuskäytössä oleva tuotantoversio.
2. Kenttätesteissä käytettävä prototyyppiversio, jota käytetään pilottijoukossa ja koordinoidaan kaikki DOTMLPFII -alueiden muutokset.
3. Järjestelmätesteissä ja ylläpidossa käytettävä referenssiversio, jota ylläpitävät Materiaalilaitos, kehitys- ja kunnossapito toimittajat sekä aselajikoulut.  

Näiden koordinoidusti ylläpidettävien ja hallittavien ympäristöjen lisäksi on useita eri kehitysvaiheissa olevia versioita toimittajilla ja laboratorioissa. Näiden hajanaisten versioiden ja ympäristöjen tarkoitus on palvella yksittäisten suorituskykytekijöiden kehittämistä. Kokonaisuus hallitaan kuitenkin ylläpidollisesti sekä kokonaiskehityksen kannalta listattujen kolmen ympäristön hallinnalla ja ylläpidolla. Näistä kolmesta referenssiympäristö on ainoa tie viedä muutoksia tuotanto- sekä kentällä käytettävään protoversioon. Eri kokonaisuuksia tarvitaan, jotta suorituskykyä voidaan muuttaa hallitusti vertikaalinen yhteensopivuus säilyttäen. Säilyttäminen edellyttää myös hallitta koordinaatiota, josta vastaavat Maavoimien ylläpidon toimijat MAAVOJK ja joukko-osastojen OJR:t.

Strateginen etu saavutetaan toimintaprosessien hallinnalla. Prosessien hallinta mahdollistaa ulkoisen maailman muutoksista ja sisäisestä kehityksestä aiheutuvien riskien ennakoimisen. Ennakoiminen onnistuu ottamalla pieniä kehitysaskeleita, mutta tihentämällä päivitystahtia, jolloin Maavoimien ulkopuolelta tuleviin muutostekijöihin voidaan sopeutua nopeammin mutta harkitummin. Kehityksen notkeus ja ylläpidon tiheys luovat perustan ylivertaiselle operatiiviselle kyvykkyydelle. Ohjelmoitavuuteen pohjautuva suorituskyky kykenee oppimaan lähes samassa tahdissa kuin ihminenkin, joten rauhanaikainen kokemusten soveltaminen voi jatkua myös poikkeusoloissa. Kustannustehokkuus perustuu kustannusten hyväksymiseen siellä missä emme niitä voi hallita ja panostamalla sinne missä hallinta on mahdollista. Teollisen maailman teknologista kehitystä emme voi hallita, mutta sen muutoksia voidaan. Laitteet ja ohjelmistolisenssit edelleen maksavat markkinahinnan, mutta yhteensopivuudesta ja saman tiedon käyttämisestä kaikkien tukena ei tarvitse maksaa liikaa. Maavoimien mittakaavassa yhteensopivuuden suunnittelu osaksi taistelujärjestelmää sen sijaan, että yksittäinen suorituskyky tehdään omavaraiseksi, tuottaa kustannussäästöjä ainakin immateriaalin osalta. Puolustusvoimauudistus edellyttää muutosta postmoderniin teollisuusaikakauteen, jossa erikoistuminen ja kumppanuus tuottavat sekä ylivertaisen osaamisen että taloudellisen panos-tuotos -suhteen. Muutos edellyttää henkilöstön osaamisen kehittämistä, prosessien tarkistamista sekä yhteistyötä verkostossa.

Miten spiraalikehityksen periaatetta on sovellettu tähän asti?

Uudistettavan maapuolustuksen ytimessä taisteluosaston taistelujärjestelmää kehitetään pienin askelin varmistaen koordinoidut muutokset tarvittavilla DOTMLPFII -alueilla, jotta suorituskyky on ylläpidettävissä, koulutettavissa ja muutettavissa myös tulevaisuudessa. Seuraavassa on esimerkki siitä, miten taisteluosaston taistelujärjestelmän osana olevaa johtamisjärjestelmän suorituskykyä on rakennettu spiraalikehityksen askelin:

Vuonna 2008

• (DOTPMLFII) määritettiin johtamisjärjestelmän kehitysversiot (M05 terästäminen, M12 kokonaisuus, M18 kehitys), joilla suunniteltiin toteutettavan taistelun uudistamisen ja johtamisen edellyttämät koordinoidut DOTPMLFII -askelet

M05 terästys

• (MI) terästettiin M05 järjestelmään niin että yksittäinen prikaati liitettiin osaksi suurempaa kokonaisuutta ulottamalla sanomaverkko aluetasolle

M12

• (D) suunniteltiin, miten olemassa oleva teknistä järjestelmää voidaan muuttaa, jotta saadaan toiminnan kehitys liikkeelle kansainvälisissä operaatioissa, viranomaisten tukitehtävissä sekä taistelutekniikassa.

M18

• (II) tiedonvaihtorakenteiden ja semanttisten rakenteiden vertailulla haettiin tulevaisuuden mahdollisuuksia
• (II) haettiin siviiliteknologiasta perusteita siihen, miten sotilaallista sanomavälitystä voidaan kehittää

Vuonna 2009

M05 terästys

• (OTP) käynnistettiin hallinta- ja ylläpitojärjestelmän toiminta virtuaaliorganisaationa, jotta prosessit hioutuisivat ja henkilöstö oppisi toiminnan.
• (IP) Laajennettiin sovellusverkostoa, jotta voidaan vaihtaa tietoa eri instanssien välillä sekä tietoturvallisuus- ja ylläpitotoiminta saadaan kehittymään.
• (OTLI) Käynnistettiin johtamisjärjestelmien harjoittelu ja sovellusten käyttö osana maavoimakokonaisuutta, jotta prosessit kehittyisivät, tiedonkäsittelykulttuuri muuttuisi ja ihmiset joutuisivat käytännössä ratkaisemaan yhteentoimivuusongelmia.

M12

• (M + innovaatio) testattiin kenttäviestijärjestelmän päällä erilaisia tiedonvälitystapoja ja kentällä järjestelmästä löydettiin aiemmin huomaamattomia ominaisuuksia, joita päätettiin käyttää tulevaisuudessa hyväksi

M18

• (ML) tilattiin ensimmäiset prototyypit tai eksperimentaatiot, jotta nähtäisiin mitä teknologia mahdollistaa ja miten järjestelmiä voidaan rakentaa.

Vuonna 2010

M05 terästys

• (MLII) laajentamalla sanomaverkko koko maavoimia kattavaksi ja liittämällä se merivoimien vastaavaan mahdollistettiin sanomavälitys läpi koko verkoston ja luotiin sähköisen yhteistoiminnan kehittämisen perusta

M12

• (ML) lisäämällä kenttäviestijärjestelmään (YVI2) reititinverkkopalvelu käynnistettiin henkilökunnan osaamisen kehittäminen ja luotiin mahdollisuus oppia IP-verkon käyttäytymisestä kentällä
• (OLI) maavoimien johtamisen ohjeella ulotettiin johtamisprosessit eri johtamistasojen yli ja laajennettiin ymmärrystä johtamisprosessien kirjosta.
• (TMLII) testattiin ensimmäisiä versioita taistelujohtojärjestelmästä ulkomailla, viranomaisyhteistoiminnassa ja taistelukoulutuksessa.

M18

• (MLII) julkaistiin ensimmäinen maataistelun käsitemalli, jotta sovellustoimittajat ja muut järjestelmäprojektit saisivat tietoa uudesta yhteentoimivuuden ja keinoälyn perustasta.
• (M+innovaatio)Testaamalla M18 osien prototyyppejä ja eksperimentaatioita laboratorio ja kenttäolosuhteissa saatiin palautetta varsinaisten järjestelmien tilaamiselle.

Vuonna 2011

M05 terästys

• (resurssit seuraaviin askeliin) lopetettiin M05 terästäminen ja aloitettiin johtamisjärjestelmän asteittainen päivitys M12 versioon.
• (OL) M05 järjestelmällä koulittiin harjoituksissa ohjelmoitavan elektroniikan ylläpitohenkilöstöä uusiin prosesseihin ja ongelmien ratkaisuun.

M12

• (D) koostettiin ensimmäinen versio uudistetun taistelun konseptista, jotta ajattelun muutos saataisiin käyntiin ja henkilöstö mukaan muutokseen
• (DTL) aloitettiin henkilökunnan taktinen koulutus uudella konseptilla, jotta saataisiin palautetta myös karttaharjoituksista ja sotapeleistä.
• (OMLF) Otettiin käyttöön useita M12 järjestelmän osia ulkomaanoperaatioissa, viranomaisyhteistoiminnassa sekä taistelukoulutuksessa, jotta saatiin palautetta tekniikkaan, koulutukseen sekä tukijärjestelmään.

M18

• (TML) testattiin M18 osia kenttätesteissä henkilökunnan käytössä, jotta saataisiin palautetta valintojen taistelukelpoisuudesta ja koulutettavuudesta.

Vuonna 2012

M12

• (DL) Koostettiin M12 teknisen järjestelmän kokonaiskuvauksen 1.versio, joka tukee henkilökunnan teknistä koulutusta sekä uudistetun taistelun viestitaktiikan koulutusta.
• (T) aloitettiin varusmieskoulutus käyttäen M12 kokonaisjärjestelmää
• (FL) aloitettiin uudistetun taistelun edellyttämien koulutusedellytysten rakentaminen
• (MOLI) toteutettiin epäsuoran tulen kenttätestit M12 taistelujohtojärjestelmällä, jotta integraatio syvenisi ja koulutusedellytykset saavutettaisiin.
• (OPF) Perustettiin ohjelmoitavan elektroniikan ylläpitoon ja tukee keskittyvät organisaatiot ITIL-prosessien mukaisesti joukko-osastoihin, maavoimiin ja materiaalilaitoksen johtamaan toimittajaverkostoon, jotta lisääntyvä M12 elektroniikka olisi riittävän käytettävää koulutuksessa ja operaatioissa.

M18

• (OTL) laadittiin suunnitelma joukkotuotannon toteuttamiseksi alkaen M12 järjestelmällä ja myöhemmin jatkaen M18 järjestelmällä
• (LI) järjestettiin ensimmäinen M18 järjestelmän tekninen kokonaistesti, jossa tarkistettiin teknisten osien yhteensopivuus ja palveluiden toimivuus. Saatiin palautetta osajärjestelmien muuttamiseksi kenttätesteihin mennessä.

Vuonna 2013

M05 terästys

• (T) lopetetaan M05 joukkotuotanto I/13 ja siirretään suorituskyky ylläpidettäväksi varastossa ja reservissä.

M12

• (DOTMLPFII) laajennetaan uudistetun taistelun koulutusta käyttäen M12 järjestelmää, jotta saadaan kokonaispalautetta ja voidaan korjata asiat M18 prototyyppiin.

M18

• (DOTMLPFII) aloitetaan M18 kokonaisjärjestelmän kenttätestit prototyypillä yhdessä joukko-osastossa, jotta saadaan korjaava palaute varsinaiselle toimitussarjalle 2014 – 2016 sekä kentän innovaatiot muille suorituskyvyn osa-alueille.

Taistelujärjestelmän kokonaiskehittämisessä on tärkeää edetä pienin askelin kenttäkokemusten kautta, jotta kaikilla järjestelmän osa-alueilla (DOTMLPFII ja näiden ylläpidossa) päästään samaan suuntaan. Muutoksen edellytys on henkilöstön osaamisen kehittäminen, organisaation toimintatapojen muutoksen jalkauttaminen sekä uuden suorituskyvyn käytettävyyden takaaminen ylläpito- ja tukirakenteella. Seuraavassa tarkastellaan syvemmin ohjelmoitavan elektroniikan ylläpito- ja tukijärjestelmän toimintaa ja rakentamista.

Joustava suorituskykyjen elinkaarenhallinta Puolustusvoimissa

Miksi ylläpidosta tarvitsee puhua erikseen ohjelmoitavien suorituskykyjen kohdalla?

Kun ei tunneta organisaatiota, voidaan vain avata näkökulmia prosessikonsultoinnilla (Schein E. 1969 Process Consulting). Yhtälailla Uudistettu taistelu ja sen mukanaan tuomat DOTMLPFII:n näkökulmat ovat laajalti jäsentyneet arvioiden ja olettamuksien varaan. Vision kuvaaminen ja hankkeiden käynnistäminen M05, M12 M18 osalta ei tarkoita lopullisuutta. Näiden vaiheiden kautta tarkennetaan ja opitaan. Ennalta valmiiksi määritetty tavoitetila tekisi muutoksesta staattista suorittamista, jolloin ei tarkasteltaisi vaiheittain muutosten vaikutuksia. Visio antaa kuvan toiminnallisesta tavoitteesta, mutta työn toteuttavien ihmisten huolehdittava toteutusten tekninen, palvelualullinen, koulutuksellinen, inhimillinen haluttavuus jne. käytätettävyys ja yhteensopivuus ylitse toimialarajojen. 

Ohjelmoitavan elektroniikan suorituskykyjen tukiorganisaatioiden ja järjestelmien näkökulmasta kehitys ja ylläpito ilmenevät samana ilmiönä. Ylläpidon prosessit ja toimenpiteet on määritetty vakiomuotoisiksi ja ne tukevat niin kehityksen kuin tuotannon tarpeita. Kehityksen ja ylläpidon välinen ero ohjelmoitavan elektroniikan kohdalla on haastavaa havaita, ja on puhtaudessaan byrokraattisen hallinnon tuotetta. Konkreettisimmillaan kahtiajako näkyy, kun kehityksestä ovat vastanneet hankkeet ja ylläpidosta huollon toimijat tukenaan strategiset kumppanit. Heikoimmillaan näiden kahden toimijan intressit eivät ole kohdanneet ja kehityksen tuotteet ovat olleet kauhu ylläpidolle ja tuotannolle. 

Vanhat organisaation käytännöt ohjaavat kehityshankkeet toimimaan vesiputousmallilla tai sen tapaisesti ja tuottamaan haasteellisesti ylläpidettäviä suorituskykyjä eli kentän kauhua. Toimintatapa on ollut kehityshankkeen näkökulmasta usein helppo tapa päästä kapeisiin vaatimusmäärittelyihin. Haasteena on ollut irrallisuus tuotannosta. Hankkeiden tuotteita on otettu tuotantokäyttöön ja ylläpitoon kentällä ilman hankkeiden tai projektien varsinaista panosta ylläpidon suunnitteluun. Perinteisesti ylläpidon osaaminen on perustunut varaosien ja huoltotarpeiston hankkimiseen hankittujen suorituskykyjen koko elinkaaren ajalle.

Ohjelmoitavaa elektroniikka ei voida hankkia hyllyyn tai sinne passiivisesti varastoida. Ohjelmoitavien suorituskykyjen ylläpidossa parasta ennen päiväys kestää raudassa parhaimmillaankin kolmesta viiteen vuotta ja ohjelmistoissa päivistä kuukausiin. Ollaan tekemisissä tuoretuotteen kanssa. Ohjelmoitavan elektroniikan tuoretuotteista tärkeimmät ylläpidettävät osat elinkaaren näkökulmasta ovat ohjelmistot. Ohjelmistot edustavat syvimpiä kerroksia ohjelmoitavista suorituskyvyistä. Seurauksena on se, että muutokset näissä kerroksissa aiheuttaa kerrannaisvaikutuksia alemman tason kerroksiin. Lisäksi muutokset syvemmissä kerroksissa ovat ammattitaitoa ja aikaa enemmän vaativia. Lopputuloksena on, että muutokset ohjelmistokerroksissa nostaa ylläpidon kustannukset liian suuriksi osaamisen ja eskaloituvien työtaakkojen vuoksi. Vaikeasti ylläpidettävät ja kalliit järjestelyt vaarantavat suorituskykyämme. Yhteenvetona on, että elinkaarihallinnassa ohjelmistoja huolletaan ja tuetaan tekemällä muutokset pääsääntöisesti ympärillä olevissa pinnallisemmissa kerroksissa suorituskykyjen elinkaarten aikana – toisin kuin perinteisesti on suorituskykyjen kanssa totuttu tekemään.

Rynnäkkökivääri edustaa perinteisen materiaalisen suorituskyvyn syvintä kerrosta. Sen elinkaari on 25–30 vuotta, jonka aikana patruunat ja lippaat pysyvät vakioina. Tarpeistoa hankitaan käytön ja huollon tarpeen mukaan, mutta merkittäviä muutoksia itse aseeseen ei tule. Muutokset tehdään suorituskykyyn sen omista lähtökohdista ja suorituskyvystä vastaavan halusta.

Ohjelmoitavan elektroniikan kohdalla suorituskyvystä esimerkkituotteena voidaan käyttää TSTJJ –päätelaitetta. Päätelaite oheistarpeistoineen edustaa johtamisjärjestelmän pinnallisinta kerrosta ja siihen asennettavat ohjelmistot edustavat syvempiä kerroksia. Päätelaitteen elinkaari on noin 5 vuotta ja ohjelmiston ja samalla suorituskyvyn 25-30 vuotta. Kumpaakaan elementtiä ei voida varastoida pitkäksi aikaa säilyttäen suorituskyky. Huolto perustuu ylläpitoon, joka on minimitasolla kerran kahdessa viikossa tapahtuvaa ohjelmistojen päivittämistä ja toisessa ääripäässä kerran puolessa vuodessa tapahtuvaa uusia suorituskykyjä asentamista. Käytännössä ohjelmoitavat suorituskyvyt uusiutuvat ja muuttuvat kaksi kertaa vuodessa. Rynnäkkökiväärin kohdalla tämä tarkoittaisi sitä, että patruuna ei sovi lippaaseen tai pesään. Muutoksia ei voi jättää tekemättä ja niiden lähteet ovat organisaatiomme ulkopuolella. Ajan tasalla oleva ylläpito on tapa hallita muutokset ympäröivästä yhteiskunnasta ja sisäisestä kehityksestä. Vertauskuvallisesti voidaan nähdä, että TSTJJ –päätelaitteita ostetaan kuten patruunoita ja ohjelmistoja ostetaan kuten rynnäkkökivääreitä.

Ohjelmoitavan elektroniikan kehityksen ja ylläpidon kenttää ei voida hallita organisaatiomme sisällä. Ylläpidon ja kehityksen onnistumisen edellytyksenä on, että ymmärretään ne asiat joihin voidaan vaikutta ja mihin ei? Ulkopuolelta tulevat toimivaltamme ulkopuolella olevat vaikutukset on kyettävä hallitsemaan organisaatiomme ylläpito-organisaation (hankinnasta ylläpitäjiin ja käyttäjiin) toimenpitein. Kehityksessä on taas otettava suunnittelun pohjaksi olemassa oleva ylläpitorakenne ja vaikutettava niihin suorituskykyjen osatekijöihin joihin on mahdollisuus vaikuttaa. Nämä perustekijät muodostavat pohjan kustannusten hallinnalle.

Ohjelmoitavien suorituskykyjen kustannukset muodostuvat kolmen tekijän kautta. Ensimmäinen on ohjelmoitavan elektroniikan materiaaliset ja immateriaaliset tarpeet. Toisena on ylläpitojärjestelmä eli ylläpito-organisaatio, järjestelmät ja verkostotuki. Kolmas kustannuskomponentti on aselajien suorituskykyjen yhteensovittamisesta syntyvät kustannuserät. On olemassa myös neljäs kustannusten muodostusta lisäävä tekijä, joka johtuu organisaation tavasta toimia. Neljäs ulottuvuus kustannuksiin on hankkeiden tapa hankkia suorituskykyjä aselajikohtaisesti itsenäisesti ja ilman ylläpidon resursointeja ja ylläpidon järjestelmien huomiointia. Nykytila ei kuitenkaan saa ennustaa tulevaisuutta ja kustannusten muodostuksen tulisi tulevaisuudessa muodostua lähinnä kahdesta ensimmäisestä tekijästä. Tällöin myös muuttujien vähentyessä kyseisten materiaali- ja immateriaalihankintojen ja niiden ylläpito kustannukset saadaan paremmin hallintaan, kun kokonaisjärjestelmien yhteensopivuus ja hallittavuus on paremmalla tasolla.

Karkeana nyrkkisääntönä voidaan pitää, että hankkeen hankkiessa ohjelmoitavia suorituskykyjä 100 yksiköllä, tulee ylläpitoon elinkaaren ajalle eli 25 – 30 vuodelle varata noin 400 – 500 yksikköä.

TSTJJ -päätelaite tuottaa taistelijalle, joko joukkueenjohtaja tai ryhmänjohtaja, kyvyn suunnitella, käskeä ja kommunikoida reaaliajassa ilman fyysistä kanssakäymistä asioiden hoitamiseksi. Tämän suorituskyvyn elinkaari on 25-30 vuotta. Elinkaaren aikana päätelaite uusitaan 5 vuoden välein. Alkuperäinen hankkeen hankinta ja lisäksi 4-5kertaa uudelleen hankinta elinkaaren ylläpitämiseksi. Lisäksi kuluja syntyy vuosittain hoidettavista lisenssimaksuista käytettyihin ohjelmistoihin liittyen. Lisenssien osuus on noin 5-10 % päätelaitteen hankintahinnasta sen elinkaaren aikana. Lisäksi Päätelaitteen käyttö ja ylläpito tuottaa ennalta tuntemattomasti akku, sähkö, rikko, varastointi jne. kustannuksia. Arvion mukaan näihin on varauduttava noin 10-15 % lisäbudjetoinnilla. Kokonaisuutena hankkeen hankkima päätelaite maksaessaan 100 yksikköä tulee tuottamaan elinkaaren aikana noin 500 - 600 yksikön kustannukset ilman inflaatiokorjausta. Kyseinen elinkaaren aikainen kustannus on suunniteltava huollon ylläpitokehykseen vuotuisena menoeränä. Menoerään liittyvät hankinnat on taas tulevan LOGL:n suoritettava vuosittain ennalta määritetyn prosessin mukaisesti ilman erillistä toimeksiantoa.

Ohjelmoitava elektroniikka ja sen tuleminen merkittävään rooliin perinteisen linjaorganisaation aselajikohtaisten rajojen rikkojana uudistetun taistelun myötä pakottaa Puolustusvoimien toimijat tarkastelemaan kehityksen ja ylläpidon rajapinnan uudelleen. Yksinkertaisella johtamisella saadaan aikaan yksinkertaisia palveluita, jotka normaalisti toimivat omassa todellisuudessaan hyvin, mutta ei omaa rajat ylittävää tiedonvaihto- tai suorituskykyä, puhumattakaan keskitetystä ylläpidosta. 5. sukupolven johtamisjärjestelmien rakentaminen on organisaation sisällä lähdettävä liikkeelle matriisissa, johon on sidottava verkostot mukaan. Suomen Puolustusvoimat on nykyistä toimintatapaa kykenevämpi ja täten ei ole kallistuvan aseteknologian ja teknologian ylläpidon uhri!

Miten ohjelmoitavan elektroniikan ylläpito ja samalla kehittäminen järjestetään?

Maavoimissa ohjelmoitavan elektroniikan ylläpito ja huolto järjestetään vaihtolaiteperiaatteen mukaisesti. Vaihtolaiteperiaate tarkoittaa fyysisten huoltotoimenpiteiden suorittamista laitevaihdoilla. Vaihtolaiteperiaate ei koske immateriaalista eli ohjelmallista ylläpitoa ja huoltoa. Immateriaalinen huoltotoiminta on Maavoimien operatiivisen järjestelmäkeskuksen ja joukko-osastojen operatiivisten järjestelmäryhmien muodostaman rakenteen hallinnoimaa ja toteuttamaa aktiivista Maavoimien kohdearkkitehtuurin ylläpitoa. Immateriaalinen ylläpito tapahtuu järjestelmien ollessa verkkovarastoinnissa osana Maavoimien ylläpito- ja tuotantojärjestelmää.

Ohjelmoitavan elektroniikan tuottamat ja tukemat suorituskyvyt ylläpidetään materiaalisen ja immateriaalisen ulottuvuuden suhteen. Nämä ulottuvuudet näyttäytyy ylläpidossa kahtena vuona. Vuot vaativat asiasisältönsä osalta keskinäistä koordinaatiota sekä yhteensovittamista Maavoimien suorituskykyjen muodostaman kokonaisjärjestelmän suhteen. Näiden voiden yhteensovittaminen ja sisällön todentaminen tapahtuu referenssiympäristössä. Referenssiympäristö on toisinto tuotannossa olevasta TSTOS:n johtamisympäristöstä. Referenssiympäristön rooli on todentaa suorituskykyjen muutokset materiaalisten sekä immateriaalisten muutosten osalta. Todentamisella testataan ennakolta tuotannossa kohdattavia haasteita ja estetään osin järjestelmän arkkitehtuurista tai tuotevalinnoista ja kehityksestä syntyviä ongelmia eskaloitumasta tuotannon ongelmiksi. Lisäksi referenssiympäristöllä tuetaan tuotantoa ongelmaratkaisutilanteissa.

Järjestelmien tasolla reaalimaailmassa hallinta tapahtuu materiaalivuon osalta toimitusketjuhallinnan periaatteilla (Supplay chain management), jota johdetaan SAP -järjestelmässä. Immateriaalivuota hallitaan ITIL:n mukaisilla palveluhallinnan periaatteilla. Palvleuhallinnan järjestelmänä Maavoimissa on MIRADORE -järjestelmä. Materiaali ja immateriaali eivät ole saman muuttujan ääripäät, joten SAP:n ja MIRADORE:n ei tarvitse olla järjestelminä toistensa kanssa rinnakkain vertailussa. Toisin sanoin näiden kahden järjestelmän välillä ei ole tarvetta rajapinnan muodostamiselle ja tiedonvaihdolle. SAP järjestelmällä hallitaan materiaalin hallintaan, kuten sen elinkaareen, säilytykseen ja lähetyksiin liittyvät asiakokonaisuudet. MIRADORE järjestelmällä hallitaan materiaalisten suorituskykyjen tuotantoon ottaminen ja tuotannon aikainen ylläpito. Karkea jako voidaan tehdä siten, että SAP huolehtii materiaalisen suorituskyvyn eheydestä ja liikkeistä tuotannon tukemiseksi ja tuotannon aikana SAP järjestelmä on passiivinen. MIRADORE on taasen aktiivinen tuotannon aikana ja ylläpitää tuotannon tekijöitä ajantasaisena tuotannossa.    

Orgaaninen ylläpidon toteuttava rakenne perustuu Maavoimien operatiiviseen järjestelmäkeskukseen (MAAVOJK) osana Maavoimien esikunnan organisaatiota ja joukko-osastoissa oleviin operatiivisiin järjestelmäryhmiin (OJR). Näiden toimijoiden muodostama verkosto vastaa tuotannon päivittäisestä ylläpidosta ja tuesta. Ylläpitotoiminnallisuus ohjelmallisten suorituskykytekijöiden osalta toteutetaan MIRADORE:lla. Materiaalinen tuki tuotetaan huollon toimijoiden ja kumppaneiden toimenpitein, mutta MAAVOJK käyttää ”Logistics Controls” eli LOGCON toimivaltaa ohjata kyseisiä toimijoita ja materiaali logistiikkaa. Ohjelmoitavien suorituskykyjen kehyksessä MAAVOJK:lla on mahdollisuus koordinoida ja valvoa näiden valtuuksien ja esitettyjen työkalujen turvin tuotannon ylläpitoa Maavoimissa.

Materiaalin elinkaarihallinta eli toimitusketjuhallinta?

Materiaalihallinta perustuu materiaalivaihdolle ohjelmoitavan elektroniikan osalta. Huoltaminen tai korjaaminen perinteisessä merkityksessä ei ole toiminnallisesti osaamisen tai resurssien kannalta mielekästä. Materiaalinen huolto tulee organisoida osana hankintoja materiaalisena ylivarautumisena. Olettamuksena alustaviin kokemuksiin ja muiden toimialojen kohdalla opittuun tietoon perustuen on päädytty olettamaan, jossa 4 % rikko ja huolto varaumaan tulee varautua ohjelmoitavan elektroniikan ylläpidossa. Varautumismäärät rikko ja huoltotarpeita varten tarkentuvat tuotannon täysimittaisen käynnistymisen ja kokemusten syntymisen myötä.

Materiaalinen ohjelmoitavien suorituskykyjen ylläpito perustuu kolmen periaatteen ympärille. Ensinnä materiaalihankintojen tulee perustua elinkaarisuunnittelun mukaisille massahankinnoille perustettavan logistiikkalaitoksen perustamisesta alkaen vuonna 2015. Periaatteen tarkoituksena on ylläpitää jatkuvaa hankintavalmiutta yllä puitesopimuksin ja tarkennetuin vuosisopimuksin. Valmiudella varmistutaan hankittavan materiaalin yhteensopivuudesta järjestelmiemme suhteen ja ohjataan hankkeita sekä muiden alan toimijoiden kehitys ja ylläpitotoimintaan ohjelmoitavien suorituskykyjen osalta. Toimintamalli poistaa värikkäät tuotevalikoimat ja selkeyttää materiaalihankintoja sekä järjestelmien ylläpitoa. Toinen osa periaatetta on, että elinkaarta tuotteilla ei pidennetä suunnitellusta. Materiaalinen kustannus on tuotteiden ohjelmoitavien tuotteiden kohdalla pieni verrattuna yksilökohtaiseen huolto ja ylläpitotarkasteluun. Tuotteista tulee tarkastella massoina ja sellaisina hankkia sekä luopua.

Toinen periaate on pitää Maavoimien ohjelmoitavien suorituskykyjen ylläpito tuotesitomattomana. Toisin sanoin, puitesopimuksia ei tule laatia tuotekohtaisesti, vaan puitesopimuksilla kilpailutetaan toimittajat. Sopimuksellisesti toimittajat on sidottavat tuottamaan palvelua kuvattujen palvelukuvausten mukaisesti. Referenssiympäristö on toimittajille tarjottava ympäristö palveluiden tuottamiseen soveltuvien ratkaisujen testaamiselle. Kyseinen vaade syntyy teollisen maailman muutostahdista, joka on tiheämpi kuin puitesopimusten kesto. Käytännössä riskinä on, että tuotenimi sopimuksen mukaisesti säilyy läpi sopimuskauden, mutta tuotteen komponenteissa tapahtuu muutoksia, jotka aiheuttavat yhteensopimattomuuksia tai muita tietoturvariskejä.

Kolmas periaate on ylläpidon porrastaminen materiaalihallinnassa. Porrastamisella tavoitellaan ylläpidon kustannusten hallintaa vähentämällä muuttuvia kustannuksia sekä tarvetta suoritta inhimillistä työpanosta vaativaa työtä järjestelmien ylläpitämiseksi. Porrastaminen tapahtuu materiaalisijoittamisen sekä sopimushallinnan keinoin.  Tavoite on ohjelmoitavien suorituskykyjen osalta keskittää materiaalilogistinen hallinnointi ja logistiikka MILLOG OY:lle. MILLOG toimijana vastaa keskitetystä varastoinnista ja toimittaa materiaalin joukko-osastoihin. MILLOG tulee pitämään toisen tason keskitettyä ylläpitovarastoa. Joukko-osastoissa pidetään yllä 1. tason puskurivarastoa, jolla voidaan tukea joukkojen katkeamaton koulutus. Kolmas tukitaso on virtuaalinen toimittajatuki, joka perustuu sopimuksiin. Toimittajatuki on olemassa, kun hallitaan sopimuksellisesti materiaalin saatavuustilannetta ja ylläpidetään tuotelistausta ajantasaisena siten, että teollisuuden muutostahti hallitaan palvelutuotannossamme. Kokonaisuutena muutos tarkoittaa materiaalihallinnossa muutosta oman keskitetyn varastotilannekuvan laajentamista toimittajien varastotilanteella ja tuotannon käytössä olevalla materiaalitilanteella. Kyse on verkostojohtamisesta, jossa oman toiminnan tunteminen on minimi, mutta ei missään nimessä riittävä taso.   

Immateriaalin elinkaarihallinta eli palveluhallinta?

Palveluhallinnan ensisijaisena tehtävänä on ennaltaehkäistä ja varmistaa palveluiden tuottamisen onnistumisen mahdollisuudet. Taoivte on varsinaisten tuotannossa olevien palveluiden hallinnan tarpeen minimoiminen. Tapahtumien ja ongelmien minimointi tuotannossa tapahtuu kehityksen ja ylläpidon kehitystoiminnallisuuden osana. Kehityksessä tavoitteena on hallita ympäröivästä maailmassa tapahtuva tekinen kehitys ja siitä aiheutuvat muutokset. Toisaalta samaisella prosessilla yhteensovitetaan suunnittelusta lähtien uudet suorituskyvyt.
Palveluhallinnassa tuotetaan taistelujärjestelmien sekä näiden ylläpitojärjestelmien valvonnan-, hallinnana- ja ylläpidon prosessit sekä työkalut näiden tehtävien hoitamiseen. Palveluhallinnan tärkein tehtävä on yhdistää ja generisoidan ylläpidon menetelmät ja välineet, mutta ennen kaikkea tukea kehitystoimintaa ja ympäristön kehityksestä johtuvaa ylläpitotyötä. Toisena tehtävänä palveluhallinnassa on tukea tuotannossa joukkotuotantoa järjestelmien käyttöön liittyvissä tapahtumissa ja onglematilanteissa. Palveluhallinnan prosessien omistajat ja vastaavat ylläpitäjät ovat paikallisella tasolla OJR:t joukko-osastoissa ja Maavoimissa valtakunnallisesti keskitetyllä tasolla MAAVOJK.
Palveluhallinnan edellä kuvatut kaksi tehtävää edellyttävät ymmärtämyksen ylläpitoa ja osallistumista toimintaan kolmessa aikaulottuvuudessa.  Hallittavat aikaulottuvuudet ovat mennyt, nykyinen ja tuleva, kun asiaa yksinkertaistetaan. Monimutkaisuutta luo tarve ylläpitää ymmärrys kaikista menneistä, nykyisyyden variaatioista ja suunnitteilla olevista kehityssuunnista. Tietämys näiden olemassa olosta ja tavoitteista on tarpeen tuotannon ylläpitämiseksi ja tukemiseksi joukkotuotannossa, mutta myös poikkeusolojen tarpeita varten. Enää meillä ei ole edessä aikaa, jossa järjestelmä olisi ehyt ja yhtenäinen alusta loppuun. Tuotannossa tulemme elämään kaikkien aika-avaruuden kehitysversioiden kanssa - menneet, nykyiset ja vielä kehityksen alla olevat tulevat. Ongelma ei ole variaatioiden olemassa ole, tai niiden jatkuva muutostila, vaan toimijoiden kykenemättömyys yhteistoimintaan ja palveluiden käyttämiseen. Elämä toistaiseksi rauta-aikaa, jossa olemme omien mieltymysten vallassa ja kehitämme sekä ylläpidämme järjestelmiä fyysisen maailman ehdoilla. Näiden ehtojen hinta on liian suuri palveluhallinnalle ylläpidossa, jonka vuoksi muutos on yhteistoiminnassa organisaation sisällä, mutta myös kumppaneiden kanssa saatava kehittyvälle uralle. Kustannusten karkaaminen ei ole pakko, mutta edellyttää siirtymistä suljettujen ja itsenäisten kokonaisjärjestelmien tuottamisesta ydinliiketoiminnan tuottamiseen ja tukipalvleuiden hankkimiseen tai vastaanottamiseen palveluperiaatteen mukaisesti.
Aikaulottuuvuden lisäksi paveluhallinnan toimijoiden on ylläpidettävä yhteys verkostoon, jonka rajat ovat oman organisaation ulkopuolella. Tuloksellisen toiminnan edellytyksenä on tuntea ja ylläpitää yhteys asiakkaaseen, toimittajiin sekä kehityksen ja ylläpidon toimijoihin näiden välissä - itseensä. Yhdistämällä aika- ja toimintakenttäulottuvuus saadaan yksinkertaistetussakin kuvauksessa yhdeksän tasoinen tai soluinen kuvaus toimintaympäristöstämme ja sen ylläpitämisestä. Kyse on arkkitehtuurista ja sen hallinnasta, jolloin saadaan palveluhallinnan neljäs ja viimeinen tehtävä käsittelyyn.
Arkkitehtuurilla ohjataan verkoston toimijoita, mutta kuten edelleä esitetystä käy ilmi, niin sillä myös erityisesti luodaan ylläpidon eli palveluhallinnan vastaavien toimijoiden toimintaedellytyksiä. Palveluhallinnan toimijat ovat solmukohdassa tuotannon ja kehityksen välissä, osallistuen molempien toimintaan aktiivisesti. Tuloksena on, että palveluhallinnassa eletään samaa ilmiötä useassa todellisuudessa. Ilman yhtenäistä arkkitehtuuria ja kuvausta menneestä, olevasta ja tulevasta ei ole yhteistä käsitystä todellisuudesta järjestelmän parissa toimivilla.

TÄHÄN SE KUVA PALVELUHALLINAN TYÖKALUISTA JA NIIDEN TEHTÄVISTÄ SEKÄ AVATAAN MITEN NE RAKENNETAAN JA KUINKA NIITÄ HYÖDYNNETÄÄN YLLÄPIDOSSA JA KEHITYKSESSÄ. CI - CMDB - CMS
Immateriaalin huoltaminen järjestelmissä on ohjelmallisesti tapahtuvaa ohjelmistosuorituskyvyn huoltamista. Ylläpitotyö ohjelmoitavan ylläpidon osalta on suunniteltu toteutettavaksi etähallinnalla siten, että käyttäjä on velvollinen huolehtimaan fyysisestä laitteen tuomisesta verkkovarastoinnin piiriin, jossa ylläpitotoiminnallisuuden mahdollistetaan. 

Haasteita ylläpidossa sopimus- ja hankintaosaaminen?