Üretim - Google Groups
Transkript
Üretim - Google Groups
TÜBİTAK ÜRETİM SÜREÇ ve TEKNOLOJİLERİ STRATEJİSİ VİZYON 2023 PROJESİ ÜRETİM SÜREÇ ve TEKNOLOJİLERİ STRATEJİ GRUBU Ağustos 2004 ANKARA Üretim Süreç ve Sistemleri Strateji Grubu Üyeleri Koordinatör: Refik Üreyen TTGV, Danışman Üyeler: Naim Alemdaroğlu İstanbul Naylon Sanayi A.Ş. Tülay Altay Akarsoy TÜBİTAK-TİDEB Hakan Altınay Kale Altınay Levent Ataünal GTP Prof.Dr. Ali Fuat Çakır İTÜ, Kimya Metalurji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Müh. Bölümü Ferhat Erçetin ARÇELİK A.Ş. Timur Erk Türkiye Kimya Sanayicileri Derneği Prof.Dr. Birgül Ersolmaz Tantekin İTÜ, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü Mustafa Esenlik ARÇELİK A.Ş. Doç.Dr. İsmail Lazoğlu Koç Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü Yrd.Doç.Dr. Haydar Livatyalı İTÜ Makina Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü Prof.Dr. Turgut Tümer ODTÜ, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Deniz Üner ODTÜ, Kimya Mühendisliği Bölümü Mustafa Ürgen İTÜ, Kimya Metalurji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Müh. Bölümü Murat Yıldırım FORD Otosan A.Ş. 2 İçindekiler 1. Giriş...........................................................................................................................4 2. Metal Şekillendirme Teknolojileri ..............................................................................5 3. Plastik Parça Üretim Teknolojileri..............................................................................7 4. Talaşlı İmalat Teknolojileri.........................................................................................7 5. Yüzey/Arayüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri...................................................8 6. Kaynak Teknolojileri.................................................................................................10 7. Hızlı Prototipleme ve Hızlı Üretim Teknolojileri........................................................12 8. Esnek ve Çevik Üretim Teknolojileri.........................................................................13 Ekler Ek 1: Metal Şekillendirme Teknolojileri Yol Haritası Ek 2: Plastik Parça Üretim Yol Haritası Ek 3: Talaşlı İmalat Teknolojileri Yol Haritası Ek 4: Yüzey/Arayüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri Yol Haritası Ek 5: Kaynak Teknolojileri Yol Haritası Ek 6: Hızlı Prototipleme Teknolojileri Yol Haritası Ek 7: Esnek ve Çevik Üretim Teknolojileri Yol Haritası 3 1. GİRİŞ Üretim teknolojileri farklı pek çok alanda geliştirilmiş teknolojileri girdi olarak kullanan teknolojilerdir; bu anlamda yayılgan ve/veya doğurgan olarak nitelenemezler. Ancak üretim teknolojileri, kendilerine girdi olan diğer teknolojileri ekonomik faydaya dönüştüren teknolojilerdir; patent sayılarına dayanarak yapılan değerlendirmeler de üretim teknolojilerinde yenilik oranının yüksek olduğunu (hızlı uygulamalar nedeniyle, tüm yenilikler için patente başvurusu yapılmamasına rağmen) göstermektedir. Üstelik, diğer teknoloji alanlarındaki tüm endüstriyel kazanımlar da bir dizi cihaz ve sistemin üretilmesine gerek duymaktadır. Dolayısıyla bu teknolojiler, sahip olduğumuz diğer teknolojilerden daha yüksek bir ulusal katma değer yaratmak açısından büyük önem taşımaktadırlar. Diğer taraftan, Türkiye gibi nüfusu yüksek ülkeler, istihdam sorunlarını çözmek ve yüksek iç pazar talebinin avantajlarından da yararlanmak üzere, üretim merkezi olmayı hedeflemelidir. Geçen yüzyılda uluslararası ölçekten küresel ölçeğe yükselen otomotiv, ev konforu ve ev elektroniği cihazları, tekstil gibi üretim faaliyetleri ülkemizi bir üretim merkezi olarak seçmiştir. Ülkemizin bu konumdan sağladığı başlıca yararlar istihdam ve bu faaliyetler zincirinin yalnızca üretim halkasından sağlanabilen getiriler olmaktadır. Ancak zaman içinde değişen ekonomik koşullar sonucu ülkemizin ortaya koyduğu avantajların azalması halinde, bu üretimlerin küre üzerindeki başka merkezlere kayması çok karşılaşılan bir olgudur; dolayısıyla bugün için sağlanan yararların ileride elimizden kayıp gitmesi söz konusudur. Diğer taraftan, uç veren yeni teknolojilerin desteklediği, yatırım başına katma değer getirisi çok daha yüksek yeni ürünlerin geliştirilmesi ve üretilmesi de bir diğer alternatiftir. Ancak bu tür alanların bulunup hemen harekete geçirilerek kısa dönemde yeterince kaynak yaratmalarını beklemek de pek gerçekçi değildir. Dolayısıyla şu anda belirli bir güce sahip olduğumuz yukarıda sayılan faaliyet alanlarında, mevcut gücümüzü artıracak ve devamlı kılacak bir teknoloji stratejisi uygulamamız bir zorunluluktur. Bu strateji, ülkemiz sanayiinin söz konusu faaliyet alanlarında, Küresel ölçekte rekabetçi, Katma değer zincirinin üretim yanındaki tasarım, teknoloji geliştirme, dağıtım gibi halkalarında da yüksek pay sahibi, Küresel ölçekte büyüklüklere yükselmiş ve giderek artan sayıda, Üst düzeyde istihdam yaratan, Malzeme, parça/sistem ve yatırım malı ihtiyaçlarını yine ülkemizde bu alanlarda ihtisaslaşan yerli sanayiden sağlayan üretim merkezleri haline gelerek kalıcılığını garanti etmesini kapsamaktadır. Ancak bu evrimsel gelişmenin paralelinde ve bu gelişme ile sağlanacak mali ve teknolojik kaynaklardan da yararlanarak, yeni, uç veren teknolojilere yatırım yapılması da mutlaka üretim stratejimizin diğer ayağını oluşturmalıdır. Bu teknolojiler ticari olgunluğa eriştikçe, görece olarak ekonomik üstünlükleri azalmış olanların yerini almalıdır. Ülkemiz sanayiinin sürdürülebilir büyümesi ancak bu yolla mümkün olacaktır. 4 Stratejik teknoloji alanları da Teknoloji Öngörü Panellerince bu yaklaşımla belirlenmiş olan öncelikli teknolojik faaliyet konularını gerçekleştirmek için stratejik öneme sahip alanlardır: Esnek, Çevik Üretim Teknolojileri Hızlı Prototipleme Teknolojileri Yüzey / Arayüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri Metal Şekillendirme Teknolojileri Plastik Parça Üretim Teknolojileri Kaynak Teknolojileri Talaşlı İmalat Teknolojileri 2. METAL ŞEKİLLENDİRME TEKNOLOJİLERİ Türkiye’nin metalleri sac ve kütle olarak şekillendirme teknolojilerinde 35-40 yıllık bir birikimi vardır. Avrupa Birliği genişleme süreci içinde, Polonya hariç diğer ülkelerde metal şekillendirme yapan üretim tesisleri kapanmaktadır. Dolayısıyla Avrupa’nın yükselen gelir seviyesi sonucu bu alanda artacak tüketim ihtiyaçlarını karşılamada ülkemiz, lojistik ve kalite açılarından yeterli bir potansiyele sahiptir. Yeni malzeme ve prosesler üzerinde deneyim eksikliğine ve bunlara hızlı uyum sağlamaya engel olan temel bilgi birikimindeki yetersizliklere rağmen; iyi planlanmış eğitim ve ArGe destekleri ile çok kısa sürede güncek teknolojik seviyeyi yakalayabilecek bir makina-teçhizat ve kalıpçılık sektörü ve bu sektörü sürükleyebilecek genç ve üretken bir işgücü mevcuttur. Tüm bu avantaj ve dezavantajları dikkate alan Strateji Grubu, geleneksel malzemeler alanında iddia sahibi olmak ve bu iddiasını önümüzdeki 20-30 yıllık zaman diliminde sürdürmek zorunda olan Türkiye için 2023 yılına kadar bir dizi hedef belirlemiştir: Hedef 2015: Sıcak ve yarı-sıcak şekillendirilmiş sac parça üretiminde Avrupa'da ilk üç ülke arasına girmek. Hedef 2016: Sac ve boru hidroform işlemleriyle yapılan parçalarda Avrupa'da üç tedarikçi ülke arasına girmek. Hedef 2020: Yeni metaller ve kompozit malzemelerin sıcak ve yarı-sıcak şekillendirilmesinde Avrupa'da üç tedarikçi ülke arasına girmek. Hedef 2021: Milli teknoloji ile her türlü bilgisayar kontrollü lazer resinatörü üretebilen ve yeni / klasik malzemeler üstünde lazer yardımı ile şekillendirme işlemlerini endüstride uygulayabilen konuma gelmek. Hedef 2021: Eşzamanlı mühendislik sistemi içinde Avrupa ve Uzak Doğu firmalarına entegre tasarım ortağı olarak en gelişmiş kalıp sistemleri ile metal şekillendirme uygulayabilen firmalara sahip bir üretim üssü olmak. Hedef 2022: Teknik tekstil, kompozit malzeme, sağlık vb. Sektörler için ince tel, ince boru ve tüp üretiminde bölgede lider konumuna gelmek. 5 Hedef 2023: Demir-çelik ve diğer malzeme üretimi, otomotiv, beyaz eşya ve diğer ilgili sektörlerde kullanılan kütlesel ve sac metal şekillendirme teknolojilerinin parça, süreç ve kalıp tasarımından seri üretime kadarki bütün aşamalarında yetkin ilk 10 ülke arasına girmek. Bu hedeflere ulaşabilmek için uygulanması gereken politika ve stratejiler: 1. Uluslararası Kalıpçılar Derneği gibi kuruluşların etkin sivil toplum örgütleri haline gelmesi için güçlendirilmesi 2. Marmara Bölgesi merkezli bir Kalıpçılık ArGe ve Uygulama Enstitüsü kurulması 3. MYO ve EML kalıpçılık bölümlerinin güçlendirilmesi 4. Boru hidroform, ince tüp gibi Türkiye'de ilk sayılabilecek teknolojik yatırımlara gümrük muafiyeti ve yatırım teşviği verilmesi 5. ArGe maliyetlerinin paylaşılabileceği Rekabet Öncesi Ürün Geliştirme Merkezleri ya da Konsorsiyumlarının hazırlayacağı ArGe ve uygulama projelerine mali destek sağlanması 6. Doktora tezleri kapsamında yürütülecek DPT ve TÜBİTAK projelerinin metal şekillendirmede öncelikli konularda yapılmasının (kapsam daraltma vb. tedbirlerle) sağlanması 7. KOBİ'lerde çalışan teknisyen vb. personelin kalifikasyonunun devlet destekli kurslarla iyileştirilmesi ve bu tür firmaların atıl kapasitesinin tedarik kooperatifleri kurularak verimli hale getirilmesi 8. Sac ve kütlesel şekillendirme ile üretim yapan firmaların enerji verimliliği ve çevre temizliği ile ilgili yatırımlarına teşvik verilmesi 9. Yerli ürünlerin tercih edilmesini teşvik edecek mekanizmaların geliştirilmesi Metal Şekillendirme Alt Teknoloji Dalları ve Hedefler Doğrultusunda Yapılması Gerekenler Alt Teknolojiler Mahiyeti Yetenek Geliştirmede Başlangıç Seviyesi Esas Uygulamalı Sınai Araştırma 2 - İsveç Destek Uygulamalı Sınai Araştırma 1, 2, 4 4 A.B.D. Sac ve boru hidroform Esas Uygulamalı Sınai Araştırma 2 1, 2, 4 Almanya Sürekli döküm haddelemesi Esas Uygulamalı Sınai Araştırma 2 - A.B.D. Destek Rekabet Öncesi Sınai Geliştirme 2, 5 2, 4 Avrupa B. Yarı-sıcak ve sıcak sac ve boru şekillendirme Esas Uygulamalı Sınai Araştırma 2 - Almanya Presle hassas kesme Esas Uygulamalı Sınai Araştırma 2, 5 - Almanya Su jeti ile kesme Esas Uygulamalı Sınai Araştırma 2 - İspanya, İtalya Çelik örgü, tel ve ince boru teknolojisi Lazer ile metal şekillendirme Kalıp tasarımı ve imalatı Bilim ve Diğer Teknoloji Politikalar* Politikaları* * Bu sütunlardaki rakamlar, yukarıda sıralanan politika ve stratejileri göstermektedir. 6 Uluslararası ilişkiler için aday ülkeler 3. PLASTİK PARÇA ÜRETİM TEKNOLOJİLERİ 2023 yılına doğru ürünleri makro ölçekte biçimlendirecek en önemli kriter, çevreye ne ölçüde saygılı olduklarıdır. Artık ürünler, işlevlerini yerine getirirken küresel ısınmaya olan katkılarına göre de değerlendirilmekte ve bu durum, geleneksel malzemelerden farklı malzemelere geçişi özendirmektedir. Bu bağlamda, ürünlerin hafifliği, elde edilmeleri ve geri kazanımlarında daha az enerji harcanması gibi çevresel kriterleri sağlayacak malzemelerin başında, genelde plastik olarak anılan polimerler gelmektedir. Plastik malzemelerden ürün parçaları, ambalaj elemanları üretilmektedir. Plastik üretim teknolojilerinde yetkin olmayanlar, üretimin tamamını kontrol yeteneğine sahip olamayacakları gibi, üretim zincirinin katma değeri yüksek bir halkasının getirisini de elde edemeyeceklerdir. Plastiklerin uygulama alanlarının artması, malzeme özelliklerinin hızla iyileşmesi ve tasarım teknolojilerindeki gelişmeler paralelinde, plastik parça şekilleri de giderek daha karmaşık hale gelmekte ve bu tür parçaları üretebilecek yeni teknolojiler geliştirilmektedir. Dünya ölçeğinde bir üretim merkezi olmak ve bunu sürdürülebilir kılmak için gerekli koşullardan biri de bu tür teknolojilerin yerinde geliştirilmesi ve sunulabilmesidir. Strateji Grubu plastik parça üretimi teknolojilerinde, ülkedeki üretimin talebine dayanarak küresel ölçekte bir yetkinlik kazanmayı, bu teknolojileri uygulayan makina, kalıp, aparat, otomasyon ve yazılım alanlarındaki ürünlerimizle küresel rekabet alanına çıkabilmeyi öngörmektedir. Bu yetkinliklerin temel araştırma, uygulamalı araştırma, sınai araştırma ve geliştirme düzeyinde hangi teknolojilerde ve ne zaman kazanlılması gerektiği ekli yol haritasında belirtilmektedir. 4. TALAŞLI İMALAT TEKNOLOJİLERİ Üretim Süreç ve Teknolojileri Strateji Grubu, Vizyon 2023 Teknoloji Öngörü Panellerinin öngörüleri doğrultusunda Türkiye’nin sürdürülebilir bir “entegre üretim merkezi” olması stratejisini benimsemiştir ve önermektedir. Bu stratejiyi destekleyecek hedeflerden biri de talaşlı üretim teknolojilerinde yetkinlik kazanmaktır. Hafiflik ve çevreyi koruma kriterlerini yerine getirme amacı ile kullanımı önümüzdeki yıllarda artacak ve otomotivde ağırlıkça % 35’lere varacak olan aluminyum ve mağnezyum alaşımlarının şekillendirilmesinde, talaş kaldırarak işleme teknolojilerinin önemli bir teknoloji grubu olacağı öngörülmektedir. Ayrıca hızlı üretim için gereken hızlı kalıp ve hızlı prototip üretiminde de talaşlı işleme teknolojileri önem taşımaktadır. Otomotiv, konfor cihazları ve ev elektroniği ürünlerinin kütlesel üretimini destekleyen parça üretiminde ve yatırım makina ve teçhizatının tasarım ve üretiminde yaşamsal önemde olan talaşlı işleme teknolojilerinde kaydedilmesi gereken gelişme ve aşamalar hazırlanan yol haritasında görülmektedir. 7 5. YÜZEY / ARAYÜZEY, İNCE FİLM ve VAKUM TEKNOLOJİLERİ Malzemelerin kullanımında başlıca iki özellik gurubu ön plana çıkar: Kitlesel özellikler, yani malzemenin kitlesine ait özellikler ki mukavemet bunların en önemlilerindendir. Yüzeysel özellikler: Aşınma direnci, korozyon direnci, optik, katalitik, dekoratif özellikler başta olmak üzere kullanım alanında en fazla öne çıkan özellikler yüzey ile ilgili olanlardır. Bir malzemenin yüzeyinin özelliklerini değiştirmeye yönelik her türlü işleme “yüzey işlemleri” ve bu amaçla kullanılan teknolojilere de “yüzey teknolojileri” denir. Yüzey işlemleri genelde bir ürünün üretiminde % 5-15 arasında ekonomik paya sahip olmasına karşın, o ürünün kullanımını veya kullanım amacını sağlamasında ve satışında % 100’e yakın payı olan işlemlerdir. Bu tip uygulamaya genelde mühendislik uygulaması denir. Ayrıca bir ürünün üretiminde yüzey işlemlerinin payı %100’e yakın ise (bilgisayar yongaları, fiber optik kablolar, sensörler gibi) bunlara da fonksiyonel uygulamalar adı verilir. Günümüzde gerek mühendislik ve gerekse fonksiyonel uygulamalarda kullanılan yüzey işlemleri konvansiyonel ve modern olarak da guruplandırılırlar. Konvansiyonel yüzey işlemlerinin başlıcaları elektrolitik yöntemler (elektrolitik kaplamalar, anodizasyon, elektrolitik parlatma), sıcak daldırma, difüzyon yöntemleri, organik kaplamalar, dönüşüm kaplamalar, kimyasal kaplamalar, yüzey sertleştirme, yüzey hazırlama yöntemleri, yüzey temizleme yöntemleri, yüzey parlatma yöntemleridir. Modern yüzey işlemlerinin başlıcaları da vakum teknikleri (fiziksel buhar biriktirme, kimyasal buhar biriktirme, iyon aşılama, plazma yüzey sertleştrme), ısıl püskürtme ve sol jel kaplama yöntemleri olarak sıralanabilir. Yüzey kimyası, Langmuir’in 1932 yılında Nobel Kimya Ödülü ile taçlandırılan çalışmalarının açtığı yolda, bir taraftan yüksek yüzey alanlı endüstriyel kimyasalların (katalizörler, adzorbanlar, yüzey aktif maddeler) üretimi, tasarımı ve karakterizasyonuna elverir yöntem ve kuramlar geliştirilmesine, diğer taraftan da yarı iletken teknolojilerine geçit vermiştir. İrving Langmuir’in 1930’larda General Electrics araştırma laboratuvarlarında yürüttüğü çalışmaların metodolojisi, William Schokley’in AT Bell laboratuvarlarında yarı iletken transistörü keşfetmesine ve 1952 Nobel Fizik Ödülünü almasına yol açmıştır. Günümüzde, ataları Langmuir ve Schokley’in laboratuvarlarında bulunan, ancak uzay teknolojisinin sağladığı gelişmelerden üst düzeyde yararlanan yüzey analiz cihazları ve kontrollü yüzey üretme ekipmanları kullanan araştırma guruplarının ürettiği bilgi ve teknoloji bir taraftan evrensel bilgi birikimine katkıda bulunmakta, diğer taraftan ise metan gazından sentetik elmas üretimi, yarı iletken ve süper iletken yapıların hazırlanması ve karakterizasyonu tarzında güncel teknolojik gelişmelere doğrudan temel teşkil etmektedir. 1930’lu yıllardan bu yana oluşan gelenek doğrultusunda, bu gün “nanoteknoloji” olarak adlandırılan, yüzeyleri atom düzeyinde inceleyebilme ve yine yüzeyleri atom düzeyinde değiştirebilme yeteneğine gelinmiştir. Türkiye’nin bu alandaki 2023 hedefi, yüzey ve arayüzey bilimi üreten, ürettiği bilgiyi teknolojiye dönüştürebilen dünyadaki ilk on ülke arasında olmaktır. Yüzey bilimi ve teknolojileri konusunda gerçekleşecek ulusal bir atılım hem nanoteknoloji konusunda gereken altyapıyı sağlayacak, hem de bu alanın yayılgan yapısı itibarı ile kimya, malzeme, sağlık, tekstil, elektronik, enerji sektörlerinin talep ettiği teknolojik gelişmelere girdi sağlayacaktır. 8 Yüzey/arayüzey, ince film ve vakum teknolojilerinin başlıca uygulama alanları şunlardır: MEMS Yüzey kaplama (PVD, CVD vb) iyon implantasyonu (tekstil yüzeylerine uygulama dahil) Fotolitografi Yapıştırma (tekstil yapıları dahil) vakumda ergitme düşük basınç süreçleri (reaktörler, damıtma/ayırma) Bu alanda kazanılacak yetkinlikten yararlanabilecek üretim sektörleri ise oldukça fazladır: Sensör üretimi İleri malzeme üretimi Yüzey kaplamaları üretimi Katalizör ve yüzey aktif madde üretimi Analiz ve ölçüm cihazları üretimi Biyo uyumlu malzeme üretimi Koruyucu kaplamalı yüzey üretimi Optik, elektrik, manyetik, elektromanyetik ve aşınma özellikleri geliştirilmiş yüzeyler üretimi Birleştirici kimyasallar üretimi Bu üretim alanlarında atılım yapabilecek bir düzeye erişebilmek için ulusal platformda kazanılması gereken yetenekler ise aşağıda sıralanmıştır: Akademik yetenekler: Moleküler dinamik simülasyonlar ve bilgisayar destekli molekül tasarımı Yüzey karakterizasyonu Düzenli organik ve inorganik malzeme yapılarının sentezi Endüstriyel yetenekler: PVD,CVD termal püskürtme cihazlarının üretim ve otomasyonu Konvansiyonel yüzey teknoloji sistemlerinin tasarımı ve üretimi UHV (ultra high vacuum) ünitelerinin tasarım ve imalatı Akademik olarak kuramsal ve olanakların elverdiği ölçüde deneysel çalışmaların yürütüldüğü yüzey kimyası alanında ulusal bir politikanın olmaması, yoğun yatırım ve yoğun bilgi birikimi gerektiren bu alana araştırıcıların ilgi göstermesini engellemektedir. Bunun doğal bir sonucu olarak da ülkemiz, ileri teknoloji gerektiren ince film yüzey kaplamalarından, mikroelektronik yonga üretimine kadar geniş bir spektrumda, teknoloji ve know-how açısından tümüyle dışa bağımlı olmaktadır. Güncel bilimsel terminolojide biyoteknoloji, genbilim, nanoteknoloji düzeyinde popüler olmayan yüzey bilimi ve teknolojisi, bu alanların tümündeki gelişmelere doğrudan ya da dolaylı olarak destek veren bir alandır. 9 Türkiye’nin yüzey teknolojileri açısından uluslararası platformda ön plana geçebilmesi için fizik, mekanik, elektrik-elektronik, vakum ve plazma teknolojileri, malzeme bilimi, metalurji ve kimya alanlarında süreç tasarlayıp üretebilecek hale gelmesi gerekir. Alanın tümüne bakıldığında, dünya ile Türkiye arasındaki açığın en fazla olduğu alan ince film ve vakum gerektiren yüzey işlemleridir. Ancak, çözelti ortamında gerçekleşen yüzey bilimi konularında (yüzey aktif maddeler, elektrokimyasal yöntemler, kolloidler gibi) dağınık da olsa yürütülen çalışmalar ve araştırma grupları mevcuttur. Buna ek olarak katı hal fiziği konusunda yüzey ağırlıklı çalışan yeterli sayıda araştırma grubu da mevcuttur. Fizik, kimya, kimya mühendisliği, metalürji ve malzeme bilimi alanlarında ülkemizde varolan bilgi birikimi ve araştırıcı potansiyeli uygun politika araçları ile yüzey bilimine yönlendirilebildiği takdirde, çok kısa sürede kritik araştırıcı kütlesine ulaşmak ve atılım yapacak çalışmaları gerçekleştirmek mümkün olabilir. Yüzey bilimi alanına en hızlı yönlendirilebilecek araştırıcı kitlesi katı hal fiziği alanında kuramsal çalışmalar yapanlardır. Bunlara ek olarak organik ve anorganik kimya, malzeme bilimi ve katalizör alanlarında dağınık biçimde yürütülen çalışmaların ortak hedef ve ortak payda doğrultusunda yönlendirilebilmeleri durumunda, yaklaşık 1000 uzman gerektiren kritik araştırıcı kütlesi en çok iki yıl içinde örgütlenebilir. 6. KAYNAK TEKNOLOJİLERİ Türk otomotiv sanayi, AB otomotiv sanayi ile yakın bir entegrasyon içine girmesi ve Türkiye’deki tesislerin yeni ve güncel model araç üretimine dönük yatırımları ile dünya pazarlarına üretim yapan, rekabetçi bir sanayi niteliğini kazanmıştır. Teknolojide öncü olan ülkelerde gelişen ve degişen pazarların etkisi ile otomobil firmaları son dönemde alüminyum gövdeye yönelerek (şasiyi) daha sağlam ve hafif yapma çalışmasına başlamışlardır. Gövdesinde aluminyum kullanılan arabalara örnek olarak Ford GT40, Jaguar D, BMW Z8, Audi A8 verilebilir. Alüminyum gövde tekniği ile gövdenin 200 - 300 kg arasında hafifletilmesi öngörülmektedir. Hafif gövde üretiminde önde gelen üretim tekniği GMAW-Al kaynak ile birleştirme prosesidir. Kaynak ile birleştirme tekniği inşaat, makina ve parça endüstrisi için de önem taşıyan tekniklerin başında gelmektedir. Deprem kuşağı üzerinde olan ülkemizde konut ve inşaat endüstrisinin nitelikli çelik yapıları geliştirmesi ve üretmesi önümüzdeki yıllar için kaçınılmaz bir gerekliliktir. Ülkemizdeki bu endüstrilerin sürdürülebilir rekabetçi yapısını koruması, desteğini ulusal insan ve makina altyapısından alan yeni ürün, yenilikçi kaynak üretim teknikleri ve metodları uygulamaya geçirmesi ile sağlanabilir. Türkiye 2023 yılında ileri ülkeler arasında, planlı şehirleşmeyi yaşam biçimi haline getirmiş ve sanayi ürünleri üretebilme yeteneği ile de teknolojik ürün ihracatçısı olan bir ülke olarak yerini alacaksa bugünkü ve gelecekteki sanayi ürünlerinin teknolojik alt sistem ihtiyacını etkin bir şekilde geliştirmek ve çözmek durumundadır. Kaynak tekniği bu anlamda önem taşıyan disiplinlerden biridir. Diğer taraftan, lazer, plazma, ultrasonik, sürtünme ve detanasyon teknolojileri ve otomasyon alanlarındaki gelişmeler kaynak teknolojisinde 10 de önemli atılımlara yol açacak; farklı malzemelerin birleştirilmesi gibi zor istekleri karşılamanın yanı sıra, polimer parçaların birleştirilmesi için de daha sık başvurulan teknoloji olacaktır. Kaynak alanında belirlenen böyle bir vizyona erişebilmek için temel adımlar da şöyle belirlenmiştir. 2005 yılı için öngörülen ilk hedef, ulusal bir organizasyon kurularak (birlik, üst kurul v.s.), kaynak tekniğinin dört ana başlık altında ele alınmaya başlamasıdır. Bunlar sırası ile kaynak metalurjisi, kaynak konstrüksiyonu, kaynak yöntemleri ve kaynak makina ve teknolojileridir. Kaynak teknolojisi üniversitelerde 3 disiplin altında incelenmedir; 1. Elektrik ve Elektronik : güç kaynakları, sensörleri, kontrol yapıları ve diğerleri 2. Makina : konstrüksiyonlar, yöntemler (atanmış veya esnek üretim kaynak sistemleri ve diğerleri) 3. Metalurji : kaynak metalurjisi, tahribatsız muayene ve diğerleri 2005 - 2007 Dönemi: Üniversitelerin elektrik-elektronik fakültelerinde darbe genişlik modülasyonlu, “pulse on pulse” tekniği üzerine yuksek lisans ve doktora calışmalarının başlatılması. Uygun alaşımda ve çapta aluminyum kaynak telinin imalatı ve bununla ilgili Ar-Ge faaliyetlerinin yürütülmesi. 2005 – 2014 Dönemi: AC-MIG uygulamalarının araştırılması. Kaynak esnasında ergimiş damlanın yüzey gerilimine bağlı makina karakteristiğinin otomatik olarak düşük akım değerlerine ayarlanarak parça üzerine ısı girdisinin azaltılması ve bu şekilde de deformasyonun ciddi anlamda düşürülebilmesine olanak sağlayan “Surface Tension Transfer” teknolojisinde Ar-Ge faaliyetleri yapılması. Üniversitelerin makina ve elektrik-elektronik fakültelerinde tel besleme ünitesi ile kaynak güç ünitesi arasındaki haberleşmenin sağlanması konusunda araştırmalar yapılmasi, tel besleme ünitelerinin torc uçunda AC-servo kontrol ve uygulamaları uzerine Ar-Ge faaliyetlerinin yürütülmesi. Arc Sensor, Touch Sensor ve Laser Search Sensor gibi uygulamaların robotlu kaynak tekniği ile beraber GMAW-Al prosesinde kullanılmalarının sağlanması. Bu konularda üniversitelerin kontrol bölümlerinde ilgili ArGe faaliyetlerinin yürütülmesi. Universitelerde kaynak muhendisligi lisans, yüksek lisans ve doktora bölümlerinin açılması. Buradan yetişecek uzmanların sanayi için ArGe çalışmalarını sürdürecekleri, kamu-özel ortaklığında Kaynak Mükemmellik Merkezi kurulması. Merkezde bu teknolojilerin endüstriye adaptasyonu, maliyet analizleri ve sinai araştırma geliştirme faaliyetlerinin yürütülerek nihai ürünün endüstriye kazandırılması. Laser Beam Welding prosesinin alüminyum kaynağına uygulanmasının araştırılması. JIG’less robotic welding ile robotlar tarafından görüntü tanıma ile algılacak olan gövdelerin transfer uygulamalarının ve laser sensör gibi sensörler kullanılarak ilgili kaynak uygulamalarının gerçekleştirilmesi. Online NDT ile kaynak dikişlerinin muayenesi konusunda araştırma yapılması. 11 2016 yılında, alüminyum kafes tekniği ile üretilen otomobil gövdesinin ülkemizde geliştirilen kaynak teknikleri sayesinde gerçekleştirlmesi ara hedefine ulaşabiliriz. 7. HIZLI PROTOTİPLEME ve HIZLI ÜRETİM TEKNOLOJİLERİ Ürünün pazara sürüm süresinin (PSS; time to market) kısaltılması günümüzde firmaların rekabetçi kalabilmeleri için önemli bir koşuldur. PSS’nin kısaltılmasının yanında, pazara sunumdan sonra gerekecek sorun giderici tasarım gereksinimlerinin de minimize edilmesi hatta sıfırlanması bir diğer önemli, tamamlayıcı koşuldur. Bu arada küresel rekabetle birlikte ürünlerin pazardaki yaşam sürelerinin kısalması, ürün geliştirme süreçlerinin sıklaşmasını beraberinde getirmektedir. Ürün geliştirme sürecinin ve dolayısıyla PSS’nin kısaltılmasıyla, tasarımın paralelinde normal üretim yöntemleri ile üretilenin tıpkısının üretilmesinin sağlanması; üretim yöntem ve teçhizatının tasarımı faaliyetleriyle, ürünün tüketicinin isteklerine ve standartlara uygunluğunu saptama faaliyetlerinin de aynı zaman diliminde sürdürülmesini mümkün kılmaktadır. Bu bağlam içindeki teknolojiler önce prototip, daha sonra pilot parti üretiminde kullanıldıktan sonra; ürünü pazara daha da hızlı sokmak üzere, ağır üretim teçhizatının devreye alınmasına kadar seri üretimde de başarı ile kullanılmaktadır. Ülkemizdeki üretim merkezleri için bu teknolojilerin kısa sürede ülkemizde de geliştirilip uygulamaya aktarılması, rekabet avantajı açısından büyük önem taşımaktadır. Hızlı prototip teknolojileri - bunlara hızlı üretim teknolojileri de denilebilir -, ülkemiz üniversite ve araştırma kurumlarının geliştirip uygulamaya aktarmayı hedefleyebileceği teknolojiler olarak görülmektedir. Bu alandaki olası örnekler aşağıda verilmektedir: Kimyasal ürünler dahil, protiplerin simülasyonlar ile sanal ortamda yaratılması; Malzemelerin sıvı, toz veya katı halde, laser ve diğer yöntemlerle foton veya ısı uygulayarak bilgisayar kumandası ile (kalıp aparat olmadan) şekillendirilmesi; Özel malzemelerin çok yüksek hızlarda talaş kaldırarak işlenmesi ile yapılan hızlı kalıp ve aparatların kullanılması ile şekillendirilmesi; Hızla yapılan kalıplarda çok yüksek hidrolik basınç veya detanasyon gücü kullanılarak şekillendirme; Üretim hatlarının simüle edilmesi, sanal ortamda üretim gerçekleştirme ve tasarımları doğrulama Tasarım Teknolojileri Önümüzdeki dönemde ürünlerin dünya üzerindeki farklı yerlerde bulunan ve birbirlerinden farklı olan müşterilerin isteklerini karşılaması koşulu giderek daha önemli hale gelecektir. Yerelliğe göre değişecek isteklerin yanında bireylerin özel isteklerinin de karşılanması, pazardaki ürünlerin tercih edilmesinde karar unsuru olacaktır. Ürünlerin bu istekleri karşılamak üzere tasarlanması ve tasarımların yerel ve küresel 12 kriterlere göre doğrulanmasındaki yetkinliğin rekabetçiliği sağlayan önemli bir öğe olarak belirginleşmesi, tasarım ve ürün geliştirme süreçlerinin bu dönemin kritik süreçleri olarak kalacağını göstermektedir. Pazara sunum süresinin (PSS) kısaltılması ve pazara sunum sonrası servis ihtiyacının en aza indirilmesi bu yetkinliğin en önemli başarı ölçeği olacaktır. Bu süreci destekleyen teknolojiler şunlardır: Bilgisayar destekli tasarım, Bilgisayar destekli benzeşim (Simülasyon), Bilgisayar destekli veri toplama ve ölçme, Bilgisayar ortamında prototip üretimi, Bilgisayar destekli hızlı prototip üretimi, Ömür deneyleri ve güvenilirlik belirleme, Bilgisayar ortamında deneme, Müşteri eğilimleri toplama ve değerlendirme. 8. ESNEK ve ÇEVİK ÜRETİM TEKNOLOJİLERİ Küresel ölçeğe taşınan pazarlarda firmaların çok daha fazla türdeki müşterinin isteği ile karşılaşması kaçınılmaz hale gelmiştir. Ürünler ayrıntılarda bireye özel hale gelmektedir, bireyselleşmektedir. Dolayısıyla seri üretimde farklı ürünlerin üretilmesi gerekmektedir. Bu oluşum, üretim süreclerinin esnek olması koşulunu beraberinde getirmektedir. Bu da üretimdeki akış içinde, art arda farklı özellikteki ürünlerin yapılması anlamına gelmektedir. İletişimdeki hızlı artış da ürünlerin çok çabuk değişmesi sorununu getirmiştir. Pazara sunumun hızla değişen ürün taleplerine yanıt verebilecek şekilde hızlı olması için, üretim kapasitelerinin esnek olması yanında çevik olması da gerekmektedir. KOBİ sayısının ağır bastığı ülkemiz koşulları, hedeflenen esneklik ve çevikliğin, oluşturulacak bir ağ içinde gerçekleştirilmesi mecburiyetini de ortaya koymaktadır. Bunu sağlamak üzere bilgisayar teknolojileri başta olmak üzere matematiksel (yöneylem araştırması gibi) yöntemler, ileri eğitim teknolojileri, iletişim teknolojileri ile desteklenen sistem mühendisliği yoğun şekilde uygulanacaktır. Üretim yöntemlerinin irdelenmesi ve yeniden organize edilmesi için tasarım ve üretim teknolojilerine gerek duyulacaktır. Ölçme ve veri toplama teknolojilerinin yaşamsal önemi, üretim ağlarının sağlıklı çalışması ile daha da artacaktır. 13 Ekler Ek 1: Metal Şekillendirme Teknolojileri Yol Haritası Ek 2: Plastik Parça Üretim Yol Haritası Ek 3: Talaşlı İmalat Teknolojileri Yol Haritası Ek 4: Yüzey/Arayüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri Yol Haritası Ek 5: Kaynak Teknolojileri Yol Haritası Ek 6: Hızlı Prototipleme Teknolojileri Yol Haritası Ek 7: Esnek ve Çevik Üretim Teknolojileri Yol Haritası ÜRETİM SÜREÇ VE SİSTEMLERİ TEKNOLOJİLER Teknoloji Alanı: STRATEJİK AMAÇLAR POLİTİKA, STRATEJİ VE HEDEFLER Metal Şekillendirme Teknolojileri 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Temel Araştırma Hedef 2023; Demir-çelik ve diğer malzeme üretimi, otomotiv ve beyaz eşya ve diğer ilgili sektörlerde kullanılan kütlesel ve sac metal şekillendirme teknolojilerinde parça, süreç ve kalıp tasarımından seri üretime kadar bütün aşamalarda yetkin dünyada ilk 10 ülke arasına girmek. Uygulamalı Araştırma Sınai Araştırma Sınai Geliştirme İnce metal tel, boru, tüp ve örgü teknolojileri ile ilgili üniversitelerde araştırmalara başlanması Verimli ve üretimde kullanılabilecek maliyette odaklanmış ve diffüze lazer ışını resinatörü geliştirilmesi amaçlı araştırmalara üniversite ve TÜBİTAK bünyesinde başlanması Yarı-sıcak ve sıcak sac metal işleme üzerine Almanya ve A.B.D.'de ileri seviyede araştırma yürüten üniversitelerle ortaklaşa araştırma projelerine başlanması Her türlü kütlesel ve sac şekillendirme işlem ve kalıplarının geliştirilmesinde parça tasarımından itibaren eşzamanlı mühendislik sisteminin yerleştirilmesi Çelik ve demirdışı metal tel ve ince boru imalatı üzeri sınai araştırmalara başlanması Hidrolik boru şekillendirme teknolojisinin geliştirilebilmesi amacıyla belli başlı otomotiv tedarikçilerinde teçhizat yatırımı yapılması Sürekli döküm haddelemesi (twin-roll casting) üzerine üniversite-sanayi ortaklaşa uygulamalı araştırmaların başlatılması Hızlı üretime elverişli yeni nesil kalıp malzemeleri ve işleme teknolojileri üzerine temel araştırmaların başlaması lazer ışını ile yeni geliştirilen metal vd. sac ve levha formunda parçaların imalatı üzerine sınai geliştirme projelerinin başlaması İnce tel ve boru/tüp kullanılarak üretilecek ürünler için malzeme ve son mamul üreticilerinin ortaklaşa yeni ürün geliştirme projeleri başlatmaları Ara Hedef: Sınırlı sayıda tedarikçi firmada sıcak ve yarı-sıcak sac ve boru parça süreç ve kalıp tasarımı yapılabilmesi Ara Hedef: Sınırlı sayıda otomotiv ana ve tedarikçi firmasında sac ve boru hidroform parça, süreç ve kalıp tasarımı ve kalıp imalatı yapılabilmesi Hedef 2022; Teknik tekstil, kompozit malzeme vb. sektörlere ince tel, sağlık vb. sektörlere ince boru ve tüp üretiminde bölgede lider konumuna gelmek Hedef 2021; Eşzamanlı mühendislik sistemi içinde Avrupa ve Uzak Doğu firmalarına entegre tasarım ortağı olarak en gelişmiş kalıp sistemleri ile metal şekillendirme uygulayabilen firmalara sahip üretim üssü olma Hedef 2021; Milli teknoloji ile her türlü bilgisayar kontrollü lazer resinatörü üretebilen ve yeni ve klasik malzemeler üstünde lazer yardımı ile şekillendirme işlemlerini endüstride uygulayabilen konuma gelmek Hedef 2020; Yeni metaller ve kompozit malzemelerin sıcak ve yarı-sıcak şekillendirilmesinde Avrupa'da üç tedarikçi ülke arasına girmek Hedef 2016; Sac ve boru hidroform işlemleriyle yapılan parçalarda Avrupa'da üç tedarikçi ülke arasına girmek. Hedef 2015; Sıcak ve yarı-sıcak şekillendirilmiş sac parça üretiminde Avrupa'da ilk üç ülke arasına girmek. ÜRETİM SÜREÇ VE SİSTEMLERİ Teknoloji Alanı: Plastik Parça Üretim Teknolojileri 2005 Temel Araştırma 2006 2007 1 2 Uygulamalı Araştırma Sınai Araştırma Sınai Geliştirme 1-Laser kaynağının bilimsel araştırması,uygulama alanlarının saptanması 2-Water Injection teknolojisinin araştırılması, 3-Thin wall enjeksiyon teknolojisinin geliştirilmesi. 4-Mold flow,proses simülasyon yazılımlarının geliştirilmesi STRATEJİK AMAÇLAR POLİTİKA, STRATEJİ VE HEDEFLER TEKNOLOJİLER 5 10 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 12 13 2018 2019 2020 19 3 4 6 7 11 18 8 14 7-Çevrim zamanı azaltıcı sistemler 8-Tasarruf sağlayan enj.makinelerinin araştırılması.(Örn:Elektrik tasarrufu: gerektiğinde devreye giren motor) 9-Elektrik motorlu enjeksiyon pres teknolojisinin geliştirilmesi 9 15 16 17 13-Çoklu malzeme enjeksiyon sistemlerinin geliştirilmesi 14-Hızlı Kalıp Tasarım ve uygulamaları ile Hızlı kalıp Üretimi 15-Sıcak yolluk teknolojilerinin geliştirilmesi 10-In Mold Decoration 16-Blowing agent kullanımı.(malzeme tasarrufu) 11-Twin sheet thermoforming teknolojisinin geliştirilmesi 17-Yeni Plastik kaynak uygulamalarının sanayide kullanılması 20 2021 2022 2023 20-Türkiye'yi: -Otomotiv -Beyaz Eşya -Kahveregi eşya (TV,cihazlar vs) üretiminde Avrupa'nın en hızlı ve yüksek kapasiteli üretim merkezi haline getirmek Strateji1:Üniversitelerde Plastik kalıp ve üretim Eğitim birimleri oluşturmak Strateji 2:Üniversite ve Meslek Okulu mezunları yetiştirmek Strateji:3 Kalıp üretim sanayicilerine modern kalıp üretim projeleri için araştırma proje teşvikleri sağlamak Strateji:4 Sanayicilere Maliyet azaltma proje teşvikleri sağlamak 5-Efektif soğutma teknolojileri 6-Kırma ve yeniden kullanım teknolojileri 12-Çok renkli enjeksiyon sistemlerinin geliştirilmesi 18-PVC yerine EPDM kullanımına geçilmesi 19-Laser ile malzeme eritme prosesinin enjeksiyon makinelerine uygulanması Strateji:5 Üniversite ve sanayi işbirliği ile oluşturulan Kalıp araşırma ve uygulama Kampuslerinde üretim yapmak. Uzakdoğu ve Avrupa dan kalıp teminini ülke ihtiyacının %20 sine indirmek. ÜRETİM SÜREÇ VE SİSTEMLERİ TEKNOLOJİLER Teknoloji Alanı: POLİTİKA, STRATEJİ VE HEDEFLER STRATEJİK AMAÇ Talaşlı İmalat Teknolojileri 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Temel Araştırma Uygulamalı Araştırma 1 2 4 3 Sınai Geliştirme Hedef-2 Ara üretim süreçlerini elimine edecek Yüksek sertlikteki malzemelerin üretiminin ('hard machining') incelenmeye baslanması 10 4,5 Sınai Araştırma Hedef-1 Yüksek hızlı CNC üretim süreçlerinin süreçlerinin bilgisayar destekli Matematiksel Modellemeleri, Sımulasyonları, Optimizasyonları konularında arastırmaların baslatılması 7 8,7 6 Hedef-3 CAD/CAM programlarıyla entegre üretim süreç simulasyon yazılımlarının geliştirilmeye başlanması Hedef-4 CNC makinalarında süreçlerin izlenmesi ve kontrolu için yeni sensörlerin geliştirilmesi ve "zeki" üretim sistemleri üzerine araştırmalarin yoğunlastırilması Hedef-4 Yeni teknolojileri uygulayan sanayi alt yapısı oluşturmak * Hızlı Talaşlı Üretimi * Yüksek Performanslı Üretim * Yüksek Hassasiyette Üretim * İleri CAD / CAM programlarıyla entegre proses simulasyon paketlerinin geliştirilmesi 9 Hedef-5 Yüksek Hızlı ve Yüksek Hassasiyetli Talaşlı Üretimin yanısıra, Esnek ve Çevik ("agile") üretim süreçleri için sınai arastırmaların baslaması Hedef-6 Yüksek Hızda ve yüksek performansta talaşlı üretim için var olan hazır bilimsel araştırma sonuçlarının ve teknolojilerinin endüstride uygulanmaya başlanması Hedef-7 Internet tabanlı uzaktan Imalat ("Tele-Manufacturing") ve ürün izleme konularininda temel çalısmaların yapılması Hedef-8 Klasik malzemelerin (Çelik, Aluminyum,vs) yanısıra endüstriel acıdan kritik olacak ileri malzemelerin (Titanyum, Nikel alaşımları, vs) talaşlı üretim süreclerinin optimizasyonuna yönelik araştırılmaların başlatılması Hedef-9 Gelistirilen İleri Süreç Simulasyon ve Optimizasyon Programlarının Endüstride kullanımın yaygınlastırılması Hedef 10 * Üretim zamanın 2003 yılının 2022 nominal 2023 koşullarına göre en az %50 azaltılması. * Değisen ihtiyaçlara uluslarası rakiplerden, yüksek kalitede, en az %20 daha hizlı, esnek ve çevik olarak yanıt verilebilmeli. *Türkiye'yi talaşlı üretiminde Avrupa'nın hızlı, çevik, yüksek kapasiteli ve yüksek performanslı ilk ikideki üretim merkezlerinden biri durumuna getirmek. Strateji 1: İlgili üniversite ve endüstri gruplariyla Konsorsiyumlar ve Mükemmeliyet Ağının oluşturulması Strateji 2: Yüksek teknolojisi ile eğitilmiş Üniversite ve Meslek Okulu mezunları yetiştirmek Strateji 3: Sanayicilere modern, yüksek hızlı, esnek ve çevik üretim projeleri için araştırma proje teşvikleri sağlamak ÜRETİM SÜREÇ VE SİSTEMLERİ TEKNOLOJİLER Teknoloji Alanı: POLİTİKA, STRATEJİ VE HEDEFLER STRATEJİK AMAÇLAR Yüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Temel Araştırma Hedef 2023; yüzey ve arayüzey bilimi üreten, ürettiği bilgiyi teknolojiye dönüştürebilen ülkeler arasında dünyada ilk on ülke arasında olmak ölçüt: yayın sayısı ve patent sayısı Uygulamalı Araştırma Sınai Araştırma Sınai Geliştirme Vizyon 2023 proje öngörüleri doğrultusunda malzeme, kimya, elektronik, sağlık ve ileç sektörlerinin gereksinimleri ince film teknolojilerinin kazanımını gerektirmektedir. Önemle üzerinde durulan A. ince film teknolojileri 1. MEMS 2. PVD 3. CVD 4. Fotolitorafi 5. Yapıştırma 6. tekstil yapıştırma B. vakum teknolojileri 1. vakumda ergitme 2. iyon ımplantasyonu 2. düşük basınç süreçleri a. reaktörler b. damıtma/ayırma süreçleri Mevcut(iç üretim ve ithal kaynaklı) vakum cihazları, güç kaynakları ve kaynaklı üretim teknolojilerinden yararlanarak sistem tasarımı ve üretiminin geliştirilmesi; iç ve dış talebe cevap verecek PVD, CVD ve termal püskürtme cihazlarının üretimi ve otomasyonunun başalaması. Ince film üretim ve analizinde uzmanlık kazanılması: 1. UHV (ultra high vacuum) , plazma, lazer ve diğer modern yüzey işlem donanımlarının kullanım yeteneğinin kazanılması 2. Yüzey analiz cihazlarının (XPS, UPS, Auger, LEED vs..)kullanım yeteneğinin kazanılması Katı hal fiziği, organik ve inorganik kimya, malzeme bilimi ve mühendisliği, yüzey fiziği ve kimyası alanlarını kapsayan bır ulusal program oluşturarak a. Moleküler dinamik simülasyonları b. Bilgisayar destekli moleküler tasarım c. Yüzey karakterizasyonu d. Kombinatoryal kimya konuları etrafında kritik araştırıcı kütlesinin oluşturulması a.UHV ünitelerinin tasarım ve imalat yeterliliğinin oluşturulması b. Otomatik kontrollü ünitelerinin tasarımı ve imalatı yeterliliği c. Pilot ve üretim tesislerinin tasarım ve imalat yeterliliğinin oluşturulması d. Konvansiyonel yüzey teknoloji sistemlerinin tasarım ve üretiminin gerçekleşmesi Organik ve inorganik malzeme üretimi konusunda ince film teknolojilerindeki birikimden yararlanarak kazanılan vakum , plazma ve çözelti kimyasına dayalı (örneğin sol-jel ) düzenli yapıları sentezleme yeteneği 1. Sensör üretimi 2. İleri malzeme üretimi 3. Yüzey kaplamaları üretimi 4. Katalizör ve yüzey aktif madde üretimi 3. Analiz ve ölçüm cihazları üretimi 4. Biyo uyumlu malzeme üretimi 5. Koruyucu kaplamalı yüzey üretimi 6, Optik, elektrik, manyetik, elektromanyetik ve aşınma özellikleri geliştirilmiş yüzeyler üretimi 7. Birleştirici kimyasallar üretimi alanlarında ince film ve vakum teknolojilerini yaygın olarak kullanan, ve yeni teknolojiler üretebilme yeteneğinin kazanılması GEREKLİ ALTYAPI GEREKSİNİMLERİ Deneysel yüzeybilimi ve teknolojisi konusunda gerekli donanım altyapısının tamamlanması a. Modern ve konvansiyonel yüzey teknoloji merkezlerinin kurulması: 1. Vakum ve plazma kaplama ve aşılama (implantasyon) üniteleri 2. Lazer üniteleri 3. Sol jel Üniteleri 4. Termal püskürtme (plasma püskürtme, HVOF, Patlamalı tabanca (detonation gun) 5. Çok elementli, çok katlı ve kompozit elektrolitik kaplama sistemleri 6. Kontinü, çevre dostu ergimiş metal kaplama sistemleri b. Yüzey karakterizasyon merkezlerinin kurulması 1. HRTEM 2. Yüksek basınç-UHV geçişli yüzey analiz cihazları (ESCA, LEED) 3. EXAFS türü çalışmaları yapabilmek için syncrothon radiation kaynağı olan merkezlerle (örneğin CERN ya da SESAME) gerekli işbirliğinin sağlanması 4. AFM, STM c. Kombinatoryal kimya konusunda gerekli donanım ve birikimin kazanılması d. MEMS uygulamalarına yönelik araştırma alt yapısının kurulması ÜRETİM SÜREÇ ve TEKNOLOJİLERİ POLİTİKA, STRATEJİ VE HEDEFLER TEKNOLOJİLER Teknoloji Alanı: STRATEJİK AMAÇLAR Kaynak Teknolojileri 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Temel Araştırma Hedef 2023; Otomotiv, Gemi inşa, Çelik yapı, Yedek Parça, ve diğer sanayi alanlarında uluslararası üretim koşullarına uygun, akredite olmuş, Koruyucu gaz, lazer ve Plazma kaynak teknolojisini üreten ve geliştiren (makina, komponent v.s.) dünyadaki ilk 8 ülke arasında olmak Uygulamalı Araştırma Sınai Araştırma Sınai Geliştirme PWM Kaynak güç ünitesinin üretimi Kaynak teknolojisinin ilgili üniversitelerde 3 disiplin altında incelenmeye başlanması Elektrik-Elektronik; 1) Darbe Genişlik Modülasyon ile Sayısal (Digital) Güç kaynağı 2) Lazer Güç Kaynağı ve Arc Sensörleri 3) Kaynak için Puslu Mantık Kontrol Algoritmaları Makina; 1) Konstrüksiyonlar 2) Yöntemler 3) Atanmış ve esnek üretim sistemleri ve diğerleri Metalurji; 1) AL alaşımları kaynak metalurjisi 2) Tahribatsız muayene Yeni nesil kaynak yöntem ve teknolojilerinin araştırılması Laser sistemlerinin tarifi ve hüzme teknolojisi (yönlendirmesi, şekillendirmesi ve kontrolü) Arc sensor, touch sensor ve laser search sensor ünitelerinin geliştirilmesi Laser uygulamaları (kesme, delme, sertleştirme vb...) Online NDT ile kaynak dikislerinin muayenesinde arastirilma yapilmasi PWM Kaynak güç ünitesi ile sensörler ve tel besleme ünitesi arasındaki arayüzlerin araştırılması PWM-Pulse on pulse güç kaynağı ünitesinin geliştirilmesi Arc sensor, Touch sensor ve Laser search sensorlerinin geliştirilen PWM kaynak güç ünitesi ve esnek üretim teknikleriyle beraber kullanımı Hedef 2016; Aluminyum kafes tekniği ile üretilen otomobil gövdelerinin geliştirilen kaynak teknolojisi ile gerçekleştirilmesi Arc sensor, Touch sensor ve Laser search sensor gibi uygulamalarin esnek üretim tekniği paketi haline getirilmesi ÜRETİM SÜREÇ VE SİSTEMLERİ TEKNOLOJİLER Teknoloji Alanı: POLİTİKA, STRATEJİ VE HEDEFLER STRATEJİK AMAÇLAR Hızlı Prototipleme Teknolojileri 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Temel Araştırma 1 Uygulamalı Araştırma 3 2 4 6 14 Sınai Araştırma Sınai Geliştirme 5 8 7 Hedef 1-Temel mühendislik teknolojilerinin üniversite ve uygulama alanlarında yaygın kullanım ve eğitimi 1. Computer-aided Product Design 2. Competitive Product Design Management 3. Project Planning, Management and Control 4. Rapid Production Technologies 5. Advanced Manufacturing Technology 6 . Auditing and Registration of Quality Systems 7.Virtual design Hedef 2-Prototip oluşturma aşamasındaki ve üretimdeki ölçme işlemlerinde lazer veya diğer ışınlar ile çalışan holografinin kullanılmaya başlanması Hedef 3-Gücü ayarlanabilen, esnek ortamlarda transfer edilebilen, kesme, kaynak, markalama ve 1/1000mm'den daha küçük yüzey şekillerinin üretilmesini sağlayan lazer teknolojisinin geliştirilmesi 9 10 11 Hedef 4-Çabuk Ürün geliştirme ve tasarım teknolojilerini kullanmak *CAD/CAM/CAE for mechanical and electronic design, including ASIC, PCB. *3D digitizing and laser scanning technology. *3D computer-aided design (CAD) modelling 12 13 Hedef5-Çabuk yapılabilen hızlı kalıplama teknolojilerini yaygın uygulamaya almak *Cast tools such as BeCu, tool steels, etc. *Vacuum casting of plastic parts. *Spin casting of plastic parts. *Metal spraying for making plastic moulds. Hedef 14- Hızlı üretim makinalarını ve kalıplarını üretebilmek, üretim merkezi konumunda olduğu sektörlerde etkin ve yaygın olarak kullanmak Strateji1: Üniversitelerde uygulamalı hızlı üretim teknoloji eğitimleri başlatmak.Üniversitelerin uygulamalara liderlik etmesi Strateji 2:Yeni teknolojileri uygulama kampusünün kurulması. Hedef 7-Hızlı Plastik Prototip Teknolojisini tanıtmak ve yaygınlaştırmak. *Laser stereolithography (Laser/photo-polymer technology). *CNC machining. Hedef 9-İleri teknolojilerle "reverse engineering" uygulamaları *Surface profile digitizing on CMM and laser scanner. *Surface geometrical modelling. *Cutter path design for CNC machining. *3- and 4-axis CNC machining. Hedef 10-100 nm altı hassasiyetle çalışan litografi makinalarının imalatının gerçekleştirilmesi Hedef 11-Lazer ışını ile metal şekillendirme teknolojisinin yaygın kullanımı Hedef 6-Hızlı Elektronik Prototipleme teknolojilerini uygulamak. *Application specific integrated circuit (ASIC) design and development. *Electronic circuit board design. *PCB prototyping and testing. *Electronic assembly and testing. Strateji 3: Hızlı üretim teknolojilerine yatırım yapan ve uygulayan sanayilere teşvik verilmesi Hedef 12-Sanayide Agile ve fleksibl üretim "tooling" imkanlarına sahip olmak, Hedef 8- Teknolojideki mevcut uygulama güçlüklerinin aşılması *Hız *Post processing *Yüzey kalitesi *Hatasızlık,Boyut kalitesi *Malzeme *Maliyet Hedef 13-Nanoteknoloji kullanarak, ultra-hassas ayar yapılabilir mühendislik makinalarının üretilmeye başlanması ÜRETİM SÜREÇ VE TEKNOLOJİLERİ TEKNOLOJİLER Teknoloji Alanı: POLİTİKA, STRATEJİ VE HEDEFLER STRATEJİK AMAÇLAR Esnek ve Çevik Üretim Teknolojileri 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Temel Araştırma Uygulamalı Araştırma Sınai Araştırma 1 2 3 10 6 4 Sınai Geliştirme Hedef-1 * "Multi-Agent Manufacturing System ", "Virtual Manufacturing", "Collobrative Manufacturing" , Bilgisayar destekli mühendislik (CAE) ve "Computer Integrated Manufacturing" gibi geleceğin ileri üretim sistemlerinin araştırılması Hedef-2 * Eşzamanlı mühendislik, Bilgisayar destekli mühendislik (CAE) ve "Computer Integrated Manufacturing" gibi bugünün ; "Multi-Agent Manufacturing System ", "Virtual Manufacturing", "Collobrative Manufacturing" gibi geleceğin ileri tasarım ve üretim sistemlerinin modellenmesi için matematiksel metodların araştırılması, geliştirilmesi 5 12 7 11 8 Hedef-3 * Üç boyutlu katı modelleme (3D), sonlu elemanların analizi (FEA), Bilgisayara uyarlanmış akışkanlar dinamiği (CFD) ile test çalışmalarının uygulamalı araştırmalarının başlatılması. Hedef-10 * Akıllı üretim sistemleri üzerinde araştırmaların başlatılması. Açık mimari kontrol sistemleri ile ilgili araştırmaların başlatılması. İnternet tabanlı uzaktan imalat(dağıtık veri tabanı ve dağıtık üretim sistemleri) üzerinde uygulamalı araştırmaların başlatılması Hedef-12 * Ekolojik bilinç tabanlı sistemlerle ilgili uygulamalı araştırmaların başlatılması 13 14 9 Hedef-4 *Web ortamında stratejik işbirliklerini geliştirip destekleyecek yazılımların geliştirilmesi Hedef-6 * İleri üretim sistemleri ile ilgili sınai araştırmaların yapılması.((CNC ve robot kontrollu akıllı makinaların geliştirilmesi) Hedef-7 *Üretim simülasyon yazılımlarının geliştirilmesi Hedef-11 * Akıllı fabrikalar ile ilgili uygulamalı araştırmaların başlatılması. Hedef-13 * Ekolojik bilinç tabanlı sistemlerle ilgili sınai araştırmaların başlatılması 15 Hedef-5 *Web ortamında stratejik işbirliklerini geliştirip destekleyecek yazılımların sınai uygulamaları Hedef-8 * İleri üretim sistemleri ile ilgili sınai geliştirmelerin yapılması, kullanımının yaygınlaştırılması Hedef-9 *Üretim simülasyon yazılımlarının yaygın olarak kullanılmaya başlanması Hedef-14 * Akıllı fabrikalar ile ilgili sanayi uygulamalarının geliştirilmesi 16 1) Avrupa Birliğinde üretimin her alanında müşteri taleplerini en hızlı ve en yüksek kalitede karşılayan firmaların Türk firmaları olması ile Türkiye'nin rekabette önemli avantaj sağlaması 2) Esnek ve çevik üretimiyle, Türkiye'nin, Otomotiv, Beyaz Esya, Kahverengi Eşya, Kalıpçılık vb. konularda kalıcı ve lider üretim merkezine dönüşmesi Hedef-15 * .Ekolojik bilinç tabanlı sistemlerle ilgili sanayi uygulamalarının geliştirilmesi Hedef-16 * .Ekolojik bilinç tabanlı sistemlerin yaygın kullanımı