1. TASARIMA GİRİŞ ve TASARIM METODOLOJİSİ
Transkript
1. TASARIMA GİRİŞ ve TASARIM METODOLOJİSİ
İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 481 PROJE TASARIM ESASLARI DERS NOTLARI Prof.Dr. Taner DERBENTLİ Prof.Dr. Mehmet DEMİRKOL Prof.Dr. Levent GÜVENÇ Prof.Dr. Nurdil ESKİN Prof.Dr. Cem PARMAKSIZOĞLU Yrd.Doç.Dr. Muzaffer ERTEN Doç.Dr. Haydar LİVATYALI Yrd.Doç.Dr. Vedat TEMİZ İstanbul - Eylül 2007 İÇİNDEKİLER 1. TASARIMA GİRİŞ ve TASARIM METODOLOJİSİ Giriş Ürün veya teknik yapıt fikrinin oluşması Ön projelendirme ve teklif hazırlama İşletme içi ürün planlaması Mamul (ürün) planlamasında izlenen adımlar Konstrüksiyon ve Konstrüktif geliştirme süreci Ödevi tanımlayan istek tipleri, İstekler listesi A- Sezgisel Yöntemler B- Bilinçli, Metodik Çözüm Arama Yöntemleri Sistematikler ve Kataloglar Operasyon Katalogu Değerlendirme "Fayda-Değer analizinde" değerlendirme kriterleri Şekillendirme (Niceliksel Konstrüksiyon) - Faz II Niceliksel Konstrüksiyon Fazında Dikkat Edilecek Bazı Kural ve Prensipler 2. MÜHENDİSLİK STANDARTLARI, PATENTLER ve DİĞER BİLGİLERE ERİŞME Bilgi Derlemenin Tasarımdaki Yeri Bilgi Kaynaklarına Genel Bir Bakış Kütüphaneler Kamu Bilgi Kaynakları ve Arşivleri İnternette Bilgi Kaynakları Patent Arşivleri Tüzükler, Yönetmelikler ve Standartlar Uzman Sistemler 3. PROJE ÖNERİSİ HAZIRLANMASI Giriş Proje Önerisi Neleri İçermelidir? Öneri Hazırlarken Dikkat Edilecek Hususlar Bitirme Tasarım Projesi Önerisiyle İlgili Ek Notlar 4. PROJELERDE YAPILABİLİRLİK (FİZİBİLİTE) KAVRAMI Giriş Yapılabilirlik Çalışmasının Aşamaları Yapılabilirlik Raporu 5. TASARIM PROJELERİNİN EKONOMİK ANALİZİ Ekonomik Analiz Maliyet 6. PROJE YÖNETİMİNDE TAKIM ÇALIŞMASININ YERİ Projenin Planlanması Projenin Koordinasyonu Projenin Kontrolü Projenin Tamamlanması 7. TASARIMDA EMNİYET VE GÜVENİLİRLİK Giriş Teknik Sistemlerin Güvenilirliği AB Teknik Mevzuatı ve CE Uygulamaları CE Nedir? 8. TASARIMDA İMALAT YÖNTEMLERİNİN YERİ Giriş Günümüzde yaygın olarak kullanılan imalat yöntemleri Günümüzde yaygın olarak kullanılan imalat sistemleri İmalat Yönteminin Seçiminde Etkin Rol Oynayan Faktörler: İmalat İçin Tasarım (DFM) İlkeleri Montaj için Tasarım (DFA) İlkeleri 9. MAK 492 BİTİRME TASARIM PROJESİNİN UYGULANMASI Bitirme Tasarım Projesinin Amaçları Bitirme Tasarım Projesinin kazandırmayı hedeflediği bilgi ve beceriler Proje önerisi Hazırlanması Projenin Yürütülmesi Projenin Sunulması 1 1 3 3 4 5 5 8 13 14 16 18 18 19 27 28 33 33 33 34 35 36 36 38 39 42 42 42 44 44 45 45 45 46 49 49 51 54 54 57 58 59 61 61 64 65 66 68 68 69 69 69 72 73 74 74 74 74 74 75 1. TASARIMA GİRİŞ ve TASARIM METODOLOJİSİ Vedat TEMİZ Toplumsal ve ekonomik gerekler çok değişik ve çeşitli ürünlerin, yapıtların, kısaca değişik sistemlerin tasarım ve imalatını gerektirir. Teknik yapıt veya daha kapsamlı bir tanımlamaya olanak sağlayan "Teknik Sistem" kavramı, teknolojik üst sistem içinde belirli maksatlara hizmet eden basit bir gereçten, çok karmaşık bir çelik fabrikasına veya kimyasal maddeler kombinasına kadar olan yapıtları içine alır. Her karmaşık üst sistemi, buna nazaran daha az karmaşık alt sistemlere ayırmak ve bu işlemi dikey yönde karmaşıklık derecesi gittikçe azalan alt sistemlere göre devam ettirmek mümkündür. Örnek olarak bir çelik üretim fabrikası ele alınırsa, bu sistem içinde, cevher hazırlama, kok fabrikaları, yüksek fırınlar, çelikhane, hadde tesisleri, yan ürün değerlendirme tesisleri vb. alt sistemleri oluşacaktır. Hemen görülür ki bu alt sistemlerin her biri de kendine göre daha az karmaşık olan diğer alt sistemlere ayrılabilir. Buradan sistem kavramının karmaşıklık derecesi bakımından izafi bir deyim olduğu görülmektedir. Teknik sistemlerin geliştirilmesi ve imalatı süreci aralarında sıkı ilişkiler olan üç temel süreçten oluşur. Bu süreçleri; • • • Usul geliştirme süreci (UGS) Konstrüktif geliştirme süreci (KGS) Teknolojik geliştirme süreci (TGS) olarak tanımlamak mümkündür (Şekil 1). Şüphesiz bu süreçler arasında sıkı pek çok ilişki ve girişimler mevcuttur. Usul veya daha uygun bir deyimle teknik usul denildiği zaman "Çeşitli fiziksel etkilerden yararlanılarak, maddesel nesnelerde bir durum değişimi veya bir durum sakınımını sağlayan operasyonlar kümesi " anlaşılır. Her teknik yapıt, kendisinden istenen fonksiyonu yerine getirebilmek için bir veya birden fazla teknik usulden yararlanır. Konstrüktif Geliştirme Süreci (KGS) Usul Geliştirme Süreci (UGS) Teknolojik Geliştirme Süreci (TGS) Şekil 1. Ürün geliştirme sürecindeki üç alt süreç Konstrüktif geliştirme süreci ise tarif edilmiş bir fonksiyonu yerine getiren bir teknik yapıtın (teknik sistemin) tasarımı, geometrik ve maddesel şekillendirilmesi ve imalat süreci (teknolojik geliştirme süreci) için gerekli teknik dokümanların (teknik resimlerin) hazırlanması uğraşılarını içerir. Teknolojik geliştirme süreci ise üretim usullerini, organizasyonunu, planlamasını kapsar. Daha evvelde belirtildiği gibi bu üç süreç yakın ilişki içindedir. Bazı üretim sistemlerinde de iç içe girmiş durumdadır. Ürün geliştirme süreci sonunda ekonomik sisteme bir değer katılmaktadır. Bu sürecin hızlı ve optimal koşullarda işlemesi değer artış hızını doğrudan etkiler. O halde bu sürecin dolayısı ile onu meydana getiren alt süreçlerin rasyonel ve hızlı çalışan sistemler haline getirilmesi gerekir. Endüstri devrimi ile paralel yürüyen rasyonalizasyon çalışmalarında daha çok “teknolojik geliştirme süreci” ne ağırlık verilmiş ve çok başarılı sonuçlar elde edilmiştir. İmalat sistemlerinin mekanizasyonu, otomatikleştirilmesi, otomasyonu ve son yıllarda bilgisayar yardımı ile entegre edilmesi, genişleyen boyutlarda robotlaştırma bu gelişmenin aşamalarını vurgulamaktadır. Hemen görülmektedir ki konstrüktif geliştirme sürecinin otomatikleştirilmesi, bu sürecin belli bir algoritma içine sokulmasını gerekli kılmaktadır. Her süreç bir operasyonlar kümesi olarak tanımlanabilir. Bazı operasyonlar ve bunları yürüten operatörler matematiksel veya formel lojik işlemlerle tam olarak belirtilebilir. Bu operasyonlar lojik bir düzen içine yerleştirilebilir. Bu takdirde süreç için " determine bir algoritma " diğer bir deyimle matematiksel bir modelleme kurulabilir. Bazı operasyonlarda ise lojik bir düzen kurmak mümkün olduğu halde bunlara ait operatörler matematiksel veya formel lojik olarak tanımlanamaz. Bu takdirde kurulacak modelde "heuristic (höristik) bir algoritma" uygulamak, diğer bir deyimle çalışmaları "heuristik bir sistematikle'' yürütmek mümkündür. Konstrüktif geliştirmenin bazı süreçlerinde ise bunların hiç biri yapılamaz. Bu takdirde seçim ve karar sezgisel ağırlıklı olacaktır. Şekil 2’ de konstrüksiyondaki çeşitli uğraşılar gösterilmektedir. Bunlar kabaca düşünsel ve şekilsel uğraşılar olarak iki bölüme ayrılmıştır. Şekilsel olanlar belli bir algoritmaya bağlanabilir. Genellikle her türlü şekilsel sentez işlemi için bir modelleme yapmak, böylece işlemi otomatikleştirmek mümkündür. Güç olan husus zihinsel işlemlerin modellenmesidir. Özellikle yaratıcı davranış olarak isimlendirilen zihinsel uğraşılar daha ziyade sezgisel ağırlıklı olanlardır. Konstrüksiyon sistematiğinde ve özellikle tasarım fazında çalışmalar için sınırlı bir heuristik algoritma uygulanabilir. Konstrüktif Geliştirme Sürecindeki Uğraşılar Zihinsel uğraşılar Şekilsel uğraşılar İki uğraşı sonuçları Fonksiyon strüktürü, sentez Çizim Fonksiyon planı Prensip sentezi Çizim Prensip çözüm (tasarım) Niteliksel şekillendirme Çizim Ön şekillendirme Boyut sentezi, hesaplar, toleranslar Çizim Niceliksel şekillendirme, detaylandırma. Şekil 2. Konstrüksiyonda zihinsel ve şekilsel uğraşılar 4 Ürün veya teknik yapıt fikrinin oluşması Endüstriyel bir işletmeye ürün meydana getirme fikri doğrudan doğruya veya dolaylı olarak pazardan gelir. Entegre çelik üretim tesisleri, rafineriler, petro-kimya kombinaları, büyük enerji üretim tesisleri gibi büyük boyutlu teknik yapıtlar, ilgili işletmelere sipariş üzerine verilir. Bu siparişlerde • • • • • • • • Ön projelendirme (teklif hazırlama) Konstrüktif geliştirme Üretim Montaj (Fabrikada ön montaj, bazı hallerde deneme) Tesisin kurulacağı yere nakli Yerinde montaj Deneme çalışması Ön kabul ve kesin kabul safhalarından geçirilerek ödev sonuçlandırılmış olur. Buna karşılık seri üretimi yapılan kısa veya uzun ömürlü tüketim mallarında kısmen standartlaşmış üretim makinalarında ürün fikri dolaylı olarak pazardan gelir. İşletmede bulunan ürün planlama bölümü bu fikri geliştirir. Ön projelendirme ve teklif hazırlama Ulusal veya uluslar arası pazarda oluşan bir istek, ihale ilanı, işletmeyi bir ön projelendirme uğraşısına yönlendirir. Ön projelendirme çalışmaları, sadece teklif hazırlamaya yeterli olacak kadar bilgi yoğunluğuna sahiptir. Konstrüktif geliştirme süreci için de bir ön hazırlık niteliğindedir. Ancak bu çalışmanın müşterinin dikkat ve güvenini kazanmada büyük rol oynayacağı ve sonunda ihaleyi kazanma şansını arttıracağı unutulmamalıdır. Ön projelendirme çalışmalarının sonuçları, gerek teknolojik ve gerekse ekonomik yönden yeterli boyutta bir ön değerlendirmeye olanak sağlamalıdır. Teklif veren firma sayısı genellikle birden fazladır. Bu nedenle de ön projelendirme sonucu teklif veren bir firmanın ihaleyi kazanma şansı %100 değildir. Büyük tesis yapımında uzmanlaşmış firmaların kazandıkları ihale sayısının iştirak ettikleri toplam ihale sayısına oranı %5 ile %40 arasında değişir. Bu nedenle kazanma şansının yüksekliği üretici firmanın ön projelendirme aşamasındaki başarılı çalışmalarına kuvvetle bağlıdır. Ön projelendirme üç aşamaya ayrılabilir: • • • Temas teklifi aşaması Yönlendirme teklifi aşaması Kesin teklif aşaması Pratikte temas teklifine "bağlayıcı olmayan ön teklif'' de denebilir. Bu tasarlanıp imal edilecek olan sisteme ait önemli bazı büyüklükleri ve çok şematik bir sistem strüktürünü içeren bir takdim dokümanıdır. Esasen bu tip projeler tamamen yeniye dönük bir konstrüksiyonu içermezler. Teklif veren firmanın daha evvel yapmış olduğu benzer projeler nedeni ile hem deneyimi ve hem de güçlü bir arşivi mevcuttur. Bugün büyük firmaların fiziksel olarak benzer tesisler için hazırlamış oldukları genel yazılımları da mevcuttur. Bunlara teknolojideki son gelişmeler, firma araştırmalarının sonuçları, özellikle teknik değeri arttıran, buna karşılık maliyet faktöründe fazla değişiklik yapmayan değişiklikler göze çarpıcı şekilde eklenecektir. Kesin teklif ise bağlayıcı niteliktedir. Dikkatli ve gerçekçi olarak hazırlanmalıdır. Şekil 3’ de temas teklifinden, kesin teklif ve sipariş alınmasına kadar olan yolda müşteri ve imalatçı firma arasındaki ilişkiler şematik olarak gösterilmektedir. Şekil 3’den de anlaşılabileceği gibi ihaleyi izleyen temas teklifi bir bakıma üretici firmanın bir niyet mektubu şeklindedir. Eğer firma daha evvel benzer tesisleri yapmış ise teklifine bunlarla ilgili referansları ve dokümanları da ekler. Birçok üreticiden temas teklifini alan müşteri, daha ayrıntılı bir yatırım etüdü yapar, yatırım hacminin sınırlarını tespit eder ve güvendiği firmalara bu bilgileri iletir. Bunu firmaların bilgi miktarı ve yoğunluğu yüksek olan ve kısmen bağlayıcı nitelikte ve bazı hallerde müşteriye yeni çözümler de öneren ''yönlendirici teklifi'' izler. Bu andan itibaren müşterinin elinde, ihaleye talip firmalar arasında bir ön seçim yapabileceği, dolayısı ile teklif edilen projelerin bir kısmını eleyebileceği bilgiler toplanmıştır. Müşteri seçtiği firmalarla daha sıkı temaslar kurarak son uygulanabilirlilik etütlerini tamamlar ve firmalara isteklerini iletir. Bu aşamada özellikle mali konular, kredi olanakları, ödeme şartları ve süre önemli tartışma ve uzlaşma konularıdır. Bu ilişkiler sonunda 5 hazırlanan, bilgi içeriği çok genişlemiş olan son teklif artık bağlayıcı niteliktedir. Son pazarlık aşamasından sonra teklif ''kesin sipariş''e bağlanır. İmalatçı firma, müşteri ile üzerinde anlaştığı teknik, ekonomik ve yasal istekleri ve maddeleri içeren sözleşmenin açık, kolay anlaşılabilir (diğer bir deyimle çelişkisiz) ve alınan ödevi tam tarif eden bir doküman olmasına özen göstermelidir. İşletme Müşteri Planlama etüdü, ilk yatırım etüdü Bilgi yoğunluğu Temas teklifi Talep, ihale kararı oluşumu Bilgi yoğunluğu Yatırım etüdü Yönlendirici teklif Bilgi yoğunluğu Strüktür etüdü Kesin teklif Uygulanabilirlik etüdü Son pazarlık, sipariş Alınan sipariş Konstrüksiyon süreci ÜRÜN Şekil 3. Ön projelendirme İşletme içi ürün planlaması Seri halde ve büyük sayıda teknik yapıt üreten firmalar, yeni tipleri ve yeni modelleri pazar talebine uygun olarak geliştirmek zorundadırlar. Bu nedenle, milli ve milletler arası pazarda isim yapmış olan büyük firmalar bünyelerinde güçlü bir “ürün planlama bölümü" oluşturmuşlardır. Bu bölüm, konstrüksiyon, imalat ve pazarlama bölümleri ile sıkı ilişkiler içindedir. İşletmenin araştırma bölümü mevcut ise buradan gelen yeni bilgiler ve işletme dışı araştırma müesseselerinin bulguları sürekli olarak değerlendirilir. Yeni bir ürün fikrinin oluşması için işletme içi ve işletme dışı itici etkenler mevcuttur. Bunlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir: İşletme dışı etkenler: • • • • • İşletme ürünlerinin tip, şekil, teknik ve ekonomik değerler bakımından yaşlanması. Bunun en belirgin göstergesi pazar talebindeki azalma eğilimidir. İşletme dışı araştırmaların, patentlerin ortaya koyduğu yeni tipler, yeni teknolojiler. Bu yönde en iyi örneği mekanik sistemlere elektronik yapıtların geniş ölçüde girmesi teşkil eder. Pazarın dinamik yapısının sonucu, pazar eğilim ve arzularındaki değişmeler (yeni renk kombinasyonları, fonksiyon bağımsız estetik formlar, kullanma kolaylıkları gibi) Ekonomi politikalarındaki değişmeler. Örnek olarak, dış pazara daha az bağımlılık, enerji politikasındaki değişmeler, yeni anlaşmaların ortaya çıkardığı pazar istekleri gibi hususlar gösterilebilir. Rakip firmaların ürünlerindeki yenilikler. 6 İşletme içi etkenler ise: • • • Atıl kapasiteden yararlanma, yeni iştiraklerin sonu ortaya çıkan iş hacmindeki genişleme. İşletme içi araştırmaların ortaya koyduğu yeni olanaklar. İmalat metotlarında yapılan değişiklik ve geliştirmeler. Mamul (ürün) planlamasında izlenen adımlar: Bir ürün planlama sisteminin strüktürü ve fonksiyonu için değişik görüşler mevcuttur. Ancak bunların hepsinde müşterek olan çalışma adımları Şekil 4’deki gibidir. Durum analizi ve işletmenin hedefleri Mamul fikrinin oluşması Seçim Tarif Şekil 4. Ürün planlama sürecindeki temel adımlar İlk adımda işletmenin uğraşı alanına giren pazarın ve işletmenin içyapısının kritik bir analizi yapılır. Dış pazardaki eğilimler ve işletme içindeki zayıf noktalar tespit edilir. İkinci adımda ise, kısa ve uzun vadede pazara hangi tip ürünlerin (teknik sistemlerin) sunulabileceği niteliksel ve niceliksel olarak incelenir ve gerçekleştirilebilme olanakları tartışılır. Üçüncü adımda ise belirli hedef ve değerlendirme kriterlerine göre, bu sistemlerin teknik, ekonomik ön değerlendirilmeleri yapılır. Mevcut ürün fikirleri içinden en fazla pazar şansı görülenler seçilir. Dördüncü adım, seçimi yapılan ürün tipleri için ödev tarifini kapsar. Bu tarif, konstrüktif geliştirme sürecinin ihtiyaç duyduğu açıklıkta ve belirlilikte olmalıdır. KONSTRÜKSİYON VE KONSTRÜKTİF GELİŞTİRME SÜRECİ Pazardan doğrudan doğruya (müşteri talebi, ihaleler) veya dolaylı (ürün geliştirme bölümü çalışmaları) olarak konstrüksiyon bürosuna gelen ürün veya teknik yapıt fikri üzerine konstrüktif geliştirme süreci başlar. Pazarda oluşan talep daha çok, teknik yapıtın giriş ve çıkış değerleri ile ilgilidir. Kullanıcı genellikle teknik sistemin içyapısı ile (kara kutunun içinde neler bulunduğu ile) ilgili değildir. Bu nedenle pazardan konstrüksiyon bürosuna gelen ödevin bir kere daha kritik bir incelemeye tabi tutulması gerekir. Bu inceleme sonunda, ödev nasıl bir çözüm istemektedir, ödevdeki bilgiler yeterli midir? Lüzumsuz veya görüntü istekler mevcut mudur? Meydana getirilecek teknik sistemin içyapısı ile ilgili daha ne gibi problemlerin çözümüne ve bunlarla ilgili isteklere ihtiyaç vardır? Ödev tamamen yeniye yönelikse, dolaylı da olsa daha evvel çözülmüş ne tip problemlerle benzerlik kurulabilir? vb. şeklinde pek çok sorunun konstrüksiyon bürosunda sorulmasına ve bunların cevabının hangi oranda verilen ödevde bulunduğunun tespitine gerek vardır. Konstrüktif geliştirme sürecinin ön çalışması veya verilen ödev tarifinin kesinleştirilmesi olarak tanımlanan bu çalışmalara sürecin 0-fazı denebilir. Bu faza sistem tekniğinde bilgi toplama fazı denir. Bunu takip eden adımlar her türlü konstrüktif uğraşıda (klasik veya sistematik) esas itibariyle Şekil 5’deki gibidir. 7 Dış sipariş ÖDEV Mamul planlama Ödevin tariflenmesi Tasarım Ön ve son şekillendirme Üretim ÜRÜN Şekil 5. Konstrüktif uğraşıdaki adımlar Konstrüksiyon Uğraşısı: Önemi ve Yeri Mühendislik çalışmalarının amacı toplumsal ve ekonomik ihtiyaçların ortaya çıkardığı çok değişik türde ürün ve teknik yapıtın meydana getirilmesidir. Bazı araştırmacılara göre mühendislik uğraşısı (özellikle konstrüktif uğraşı) sosyal, bilimsel, ekonomik ve sanatsal yaşamın bütün alanlarını etkiler ve bunlardan etkilenir (Şekil 6). Politika Sosyoloji Psikololoji Ekonomi Temel Bilimler Mühendislik Bilimleri Konstrüktif uğraşı Teknoloji Üretim Şekil verme Mimarlık Sanat Şekil 6. Konstrüktif uğraşı ile diğer alanlar arasındaki ilişkiler 8 Çalışma psikolojisi yönünden konstrüksiyon yaratıcı bir davranış biçimidir. Matematik, fizik, kimya ve biyoloji gibi temel bilimler; mekanik, mukavemet, termodinamik, akışkanlar mekaniği, ısı ve kütle transferi gibi mühendislik bilimleri alt yapısına gerek duyar. Deneyim sahibi olmayı gerektirir. Bilimsel bir gerçekçilik yanında hayal gücüne de sahip olunmasını ister. Bunlara ek olarak meslek sevgisi, karar verebilme, merak sahibi ve iyi bir izleyici olma yeteneklerine gereksinim duyar. Metot yönünden konstrüksiyon bir eniyileme sürecidir. Mühendis, insan beyninin karar, düşünme ve hafıza merkezlerindeki metot, program ve bilgiler yardımıyla çevreden alınan büyüklükler kümesini amaçladığı hedefler doğrultusunda işleme tabi tutar. Verilen ödevi yerine getirecek formları, sistemleri tasarlar ve bunların içinden en uygununu seçer. Kısaca bir anlamda konstrüksiyon uğraşısı oluşan ürün fikri ile gerçek yapıt arasında bir köprü olarak değerlendirilebilir. Mühendisin yaratıcılığı ve deneyimi bu çok zor olan seçim sürecinde kendini ortaya koyar. Zira sonuç başarı veya başarısızlık olabilir. Organizasyon açısından ise, çok yönlü bir uğraşıyı gerektiren ve sonunda bir değer yaratan konstrüktör pek çok kesimle temas kurmak zorundadır. Örnek olarak bu süreçte konstrüktör, pazarlamacı, maliyet muhasebecisi, iş hazırlama bölümü, süre planlayıcısı, atölyeler, malzeme uzmanları, araştırma bölümü, standart kontrol bölümü ve benzer işletme birimleri ile sıkı temas ve işbirliği içinde bulunacaktır. Konstrüksiyon bürosunun bir fildişi kule olmadığı unutulmamalıdır. Büyük işletmeler, genellikle konstrüksiyon bürosunda çalışanların belirli aralıklarla işletmenin diğer kesimlerinde de çalışmalarını sağlayan bir program uygularlar. Böylece konstrüktör işletmenin iç potansiyeli hakkında yeterince bilgi sahibi olur. ÖDEVİN ANALİZİ VE KESİNLİK KAZANMASI (FAZ 0) Ürün geliştirme sürecinde ürün fikrinin pazardan gelen isteklerle nasıl oluştuğu ilk kısımlarda ele alınmıştı. Konstrüksiyon bürosuna bir ödev şeklinde gelen ürün (veya teknik yapıt) fikri, daha çok gerçekleştirilmesi istenen sistemin çevre büyüklüklerini kapsar. Basit bir deyimle müşteri, makinanın içinde neler olduğu ile değil, makinanın ne yapması gerektiği ile ilgilidir. Konstrüksiyon bürosundaki uğraşı ise daha çok makinanın içinde neler olması gerektiğine yöneliktir. Bu iki farklı görüşü bağdaştırmak için ''Ödev'' in konstrüktör gözü ile de bir kere daha incelenmesi gerekecektir. Konunun önemi Konstrüktif geliştirme sürecinin bütün aşamalarındaki başarı şansı ödev tanımlamasının iki yönlü olarak tam bir kesinlik kazanmasına bağlıdır. Bu nedenle siparişin kesinleşmesinden sonra, istek sahibi ve konstrüktör arasında bir diyalog kurulması zorunludur. Böyle bir bilgi alış verişinde aşağıdaki sorulara bir kere daha cevap aramak gerekir: • Esas problem nedir? Anlayış farkı var ise nasıl giderilir? • Genellikle düşünülmüş olup, açıklanmamış olan arzular, beklentiler var mıdır? Talep edenin düşünemediği hesaba katamadığı ve özellikle sistemin içyapısına bağlı hususlarda fikir birliğine varılabilir mi? • Acaba ödev verilirken açıklanan şartların hepsi, sistemden istenen fonksiyon için zorunlu mudur? Yoksa bilgi eksikliğinden ortaya çıkan görüntü şartlar da mevcut mudur? • İstenen sistemin geliştirilmesi bakımından hangi yollar açıktır? Ne gibi kısıtlayıcı şartlar vardır? Bu çalışmalar esnasında hemen kesin maddesel çözümler ele alınmamalıdır. Hatta bu tip örnekler vermek bazen sakıncalı, diğer bir deyimle daha iyi çözümleri önleyici olabilir. Ödevi açıklığa kavuşturan ikinci bir sorular grubu da şunlar olabilir: • • Tasarlanacak çözüm hangi maksada yöneliktir? Hangi özelliklere sahip olmalı ve hangilerine sahip olmamalıdır? Eğer konu ürün planlama bölümünce yeteri kadar incelenmemiş ise veya konstrüksiyon bürosunca böyle bir görüşe varılmış ise, aşağıdaki hususların bir kere de konstrüksiyon bürosunca ele alınması yerinde olur: 9 A) İşletmede gözlenen eksiklikler: • Satış teşkilatına akseden müşteri şikâyetleri ve bunların analizi • Montaj ve deney bölümlerinden gelen yakınmalar, eleştiriler B) Teknolojik durum: • Rakip firma programları • Benzer ödevlerle ilgili çözümler, bunlara ait eleştiriler • Patent literatürünün incelenmesi C) Kesin veriler, ağırlık noktaları: • Uluslar arası tavsiyeler, standartlar (milli ve milletlerarası) • İşletmenin ürünleri ile ilgili kurumların koydukları sınırlar, kısıtlamalar (sağlık ve emniyetle ilgili) D) Geleceğe dönük gelişmeler: • Yapısal değişiklikler, model değişim eğilimleri • Teknik-ekonomik politikalardaki değişim eğilimleri • Kullanıcının gelecekteki davranışı ve istekleri ile ilgili varsayımlar Bu sorulara verilen cevaplar, konstrüksiyon bürosuna gelen ürün fikri tanımlamasındaki eksiklikleri giderecek ve ödeve kesinlik kazandıracaktır. Ödevi tanımlayan istek tipleri, İstekler listesi İstekler ödevin amaçladığı teknik sistemi tanımlayan çeşitli özellikleri niteliksel veya niceliksel olarak belirten büyüklüklerdir. Bunlar teknik sistemin giriş ve çıkış büyüklükleri kümesini meydana getiren çevre büyükleridir. Bu büyüklükler fonksiyonla ilgili olarak madde, enerji, sinyal türünde; insan makina ilişkilerine bağlı olarak ergonomik ve ekonomik koşullarla ilgili olarak parasal boyutlarda olabilir. Genel olarak ödevi tarif eden istekleri üç kategoriye ayırmak mümkündür: I- Ödevin Çözümünde muhakkak yerine getirilmesi istenen istekler. Bunlar “Kesin İstekler” olarak isimlendirilecektir. Kesin istekleri de iki alt gruba ayırmak mümkündür: a) Çok dar toleranslarda yerine getirilmesi gerekenler. Örneğin sistemin ağırlığı 1500 kg (-10 kg) olacaktır gibi. b) Bir üst veya alt sınır belirten istekler. Örneğin sistemin ağırlığı 1500 kg mı geçmeyecektir veya tavan yüksekliği 8 m den daha küçük olmayacaktır gibi. (a) tipi isteklerde konstrüktör her hangi bir değişiklik yapamaz. Bunlar genellikle ödevin fonksiyonu ile doğrudan ilişkilidir. (b) tipi isteklerde konstrüktör sınır değerlerin altında veya üstünde kalmaya çalışır. Fonksiyonu bozmaksızın erişilen değerler satış başarısını arttırır. II- Arzu tipi istekler: Bu tip isteklerin gerçekleştirilmesi zorunlu değildir. Ancak maliyet artışı olmaksızın veya müşteri ile anlaşarak çok az bir maliyet artışı karşılığında bunların yerine getirilmesi işletmenin pazar şansını arttırır. Bu tip istekleri bir önem sırasına göre dizmek, konstrüksiyonun değerlendirme aşamasında yarar sağlar. Örneğin bir hız değiştiricisi için ödev tarifinde değiştirme işinin el kumandası ile yapılması istenmiştir. Ayrıca, müşteri arzu tipi bir istek olarak ileride bunun otomatik kumandaya dönüştürülmesi imkânlarının da konstrüksiyon esnasında düşünülmesini arzulayabilir ancak şart koşmaz. 10 III- Hedef gösteren istekler: Bu tip istekler müşteri veya pazar talebi ile ilgili değildir. Konstrüktif geliştirme sürecinin ilerleyen fazlarında artan bilgiler, geliştirilmekte olan sistem veya bunun değişkenleri için geleceğe ait bazı konstrüktif yeniliklerin yapılabileceğini ortaya koyar. Bunların işletme içi bilgi olarak kaydedilmesi gelecek için yarar sağlar. Aynı teknik sistemin daha ileri kuşakları için bu istekler doğrultusunda araştırma ve incelemelerin yapılması, yeni ürün fikirlerinin oluşmasına yardımcı olur. İstekler için bir liste oluştururken bunların hangi türden oldukları yanlarında belirtilmelidir. Kesin istekler (K), arzu tipi istekler (A) ve hedef tipi istekler (H) ile belirtilebilir. Şüphesiz (H) tipi istekler sadece işletmenin kendine ait dokümanlarda belirtecektir. Uzun zaman alan konstrüktif çalışmalarda ortaya çıkan bazı (H) tipi istekler müşteri ile anlaşmaya varılarak, kesin istek şekline dönüştürülebilir. Bu ayırım dışında istekler listesinde her kategoriden istek için niceliksel ve niteliksel tanımlamalar yapılacaktır. İstekler listesinin, eğer tanımlanmış ise, fonksiyon gruplarına veya yapıt gruplarına göre bir bölümlemeye sahip olması önerilir. Gene istekler listesinde parasal koşullar, termin (bitiş süresi), yasal hususlar ayrı bölümler halinde belirtilmelidir. İstekler listesinin düzenleme şekli için standart bir format yoktur. Her işletme kendine uygun bir format geliştirmiştir. Ancak aynı bir işletmede yeni bir konstrüksiyonla, geliştirme veya alan genişletme konstrüksiyonları için hazırlanan istekler listeleri farklı olabilir. Çünkü birinde yapıt mevcut değildir. Yeniden meydana getirilecektir. Diğerlerinde ise mevcut bir yapıtın geliştirilmesi veya daha büyük veya küçük tiplerinin yapılması bahis konusudur veya yapıtın sadece bazı alt elemanları değiştirilecektir. Bu farklılık istekler listesinin düzenlenmesinde de farklılıklar meydana getirir. Çok büyük ve karmaşık sistemlere ait istekler listesinin hazırlanmasında, sistemi meydana getiren alt sistemler için istekler listesi ayrı ayrı hazırlanır. Örneğin entegre bir çelik üretim tesisinde, sistem için global bir istekler listesine ek olarak, cevher hazırlama, yüksek fırınlar, çelikhane vb. alt tesisler için ayrı istekler listesi hazırlanır. Bir konstrüksiyon ödevine ait istekler listesi ilk defa hazırlanıyorsa şüphesiz bazı zorluklarla karşılaşılması doğaldır. İstekler listesi için çeşitli araştırmacılar tarafından değişik formatlar önerilmektedir. İlgili literatürden bu bilgilere kolaylıkla ulaşılabilir. İstekler listesinin hazırlanması belirli bir deneyimi gerektirir. Bu nedenle istekler listesi üzerinde son kontrol çalışmalarının, işletme içinde geniş deneyime sahip bir uzmanlar grubunca yapılması önerilmektedir. FONKSİYONEL SENTEZ VEYA TASARIM (FAZ I) Fonksiyonel sentez sistematik konstrüksiyonun ikinci ve en önemli adımını teşkil eder. İyi hazırlanmış bir istekler listesi ile ödev belirlenmiştir. Diğer bir deyimle meydana getirilmesi istenen teknik yapıtın (teknik sistemin) bütün çevre büyüklükleri bilinmektedir. Ancak henüz kara kutunun içi boştur. Bu fazda uygun bir sistematik yaklaşım için aşağıda gösterilen çalışma adımlarını takip etmek faydalı olacaktır. Şüphesiz Şekil 7’ de gösterilen adımları daha ayrıntılı hale getirmek mümkündür. Genel olarak tasarım aşaması bir “Bilgi işleme Æ Tanımlama Æ Yeni bilgi üretme Æ Eleştirme, Eniyileme Æ Karar” operasyonlarını içerir. 1. Temel Prensibin (Temel fonksiyonun) tanımlanması Özellikle yeni bir teknik sistemin tasarımında, ödevin özünü teşkil eden temel prensip istekler arasında saklıdır. Özü aramak için bir soyutlamaya gitmek gerekecektir. Şüphesiz bu noktada iyi hazırlanmış bir istekler listesi ödevin tarifi olduğuna göre, öze inmenin amacının ne olduğu akla gelebilir. İstekler listesi, niceliksel, niteliksel ve estetik karakterde bir özellikler kümesidir. Karmaşık bir sistem tasarımında çok fazla sayıda elemana sahiptir. Diğer taraftan bunların sentezi bizi tek bir çözüme götürmez, karşımızda bir çözümler kümesi bulunacaktır. Eğer bunların hepsi ile bir senteze gidilirse muhtemelen çözümler kümesinden bir elemana ulaşılacaktır. Bununda çözümler içinde en iyisi olduğu ileri sürülemez. O halde önerilen yol, öncelikle ödevi yerine getirecek az ve yine mümkün olduğu kadar soyut alt elemanlı bir soyut üst sistem meydana getirmek ve bunu çeşitli yönlerde genişleterek birbirinden farklı çözümlere erişmektir. Esas itibarıyla sistematik konstrüksiyonun getirdiği en büyük yenilik bu düşünce sisteminde yatmaktadır. 11 Şekil 7. Sistematik tasarımdaki önemli adımlar Bazı araştırmacılar temel prensipte bulunması gereken karakteristik özellikleri şu şekilde belirtmektedir: • • • • Temel prensip ödevin bütün çözümlerinde ve doğal olarak en iyisinde de mevcuttur. Temel prensip, en son ortaya çıkacak olan teknik yapıtta (niceliksel sentez sonunda ortaya çıkan sistemde) bulunması gereken ana özellikleri içerecektir. Temel prensibi tarif eden ve sınırlayan koşullar öyle seçilmelidir ki, bunlar ne bizi arzulanan çözümden uzaklaştırsın ve ne de çözüm alternatiflerini kısıtlasın. Her ödev için sadece bir temel prensip tanımlanabilir. Ancak bir temel prensip değişik ödev çözümleri için geçerli olabilir. Prensip itibariyle, yeni bir konstrüktif problemin çözümünde, yasa ve yönetmeliklerin sınırlamadığı bütün yollar açık bırakılmalıdır. Böylece hangi çözümüm daha optimal olduğunu anlamak için elimizde çok değişik çözüm imkânları bulunur. İstekler listesini eline alan konstrüktör aşağıdaki iki sorunun cevabını aramalıdır: • • Çözüm hangi özelliklere muhakkak sahip olmalıdır? Çözüm hangi özellikleri içermemelidir? Aşağıda bir kaç tane temel prensip tanımlaması verilmiştir. Öğrencinin bu tanımlamalardan hareketle bazı çözüm şekilleri araması önerilir. 1. Öyle bir garaj girişi tasarlayın ki, bu giriş garaj içindeki arabanın çalınmasına ve dış hava koşullarından etkilenmesine mani olsun. Her hangi bir kapı konstrüksiyonu çözümlerden sadece birini oluşturmaktadır. İstenen diğer çözümlerdir. 2. Bir mil üzerine kuvvet iletecek şekilde bir göbeğin bağlanması istenmektedir. Ayrıca göbeğin mile göre pozisyonu arzu edilen bir şekilde tespit edilebilecektir. Şekil bağlı haller, çözümlerden sadece birini oluşturmaktadır. 3. Bir torna aynasına işlenecek parçanın bağlanması için bir konstrüktif çözüm aranmaktadır. Çeneli bir bağlama çözümlerden sadece birini teşkil etmektedir. 4. Bir milin sürtünmesiz olarak sızdırmazlığı istenmektedir. Labirent sızdırmazlık çözümlerden sadece birini teşkil etmektedir. 5. Bir sıvı miktarının sürekli olarak depo içinde ölçülmesi istenmektedir. Şamandıralı bir ölçme sistemi aranan çözümlerden sadece bir tanesidir. 2. Fonksiyon Strüktürlerinin Oluşturulması Tasarımı yapılan yapıt bir sistem olarak göz önüne alınırsa, bunun için üç temel özellik tanımlanabilir. Bunlar "Çevre", "Fonksiyon" ve "Strüktür'' özellikleridir. İstekler listesi bir bakıma teknik sistemin "Çevre" veya "Çevre Büyüklükleri” özelliklerini içermektedir. "Temel Prensip" veya ''Temel Fonksiyon" ise fonksiyon özelliğini ortaya koymaktadır. "Temel Fonksiyon" ödevin mümkün olduğu kadar soyut, ancak o oranda da karmaşık bir tanımlamasıdır. Bu meydana getirilecek teknik sistemin ne yapması gerektiğinin, diğer bir deyimle, teknik sistemin giriş ve çıkış büyüklükleri arasındaki ilişkinin formel bir görüntüsüdür. Karmaşık bir teknik sistemde, çok üst düzeydeki bu tanımlamayı bir analize tabi tutup, giriş ve çıkış büyüklükler kümelerini oluşturan elemanlar arasındaki ilişkilere indirgemek, diğer bir deyimle, temel fonksiyonu alt fonksiyonlara ayırmak, fonksiyonel analizin önemli bir kısmını teşkil edecektir. Ortaya çıkarılan alt fonksiyonları belirli bir "düzen" ve "ilişkiler" içinde birbirine bağlama işlemine ise "Fonksiyon Strüktürü" oluşturma denmektedir. Bu ikinci aşama, anlaşılacağı üzere bir fonksiyon sentezi aşamasını meydana getirmektedir. Fonksiyon strüktürü oluşturulurken ele alınan konstrüksiyon ödevinin tipi önemlidir. Tamamen yeniye 12 yönelik bir sistem tasarımında başlangıç noktasını istekler listesinden hareket edilerek yüksek mertebede soyut olarak tanımlanan temel fonksiyon oluşturur. Bu amaçla istekler listesinden teknik sistem için birinci derecede önem taşıyan temel büyüklüğe ait fonksiyonel ilişkiler bunlara ait düzene bakılmaksızın alt alta yazılır. Daha sonra bunlar arasındaki düzen lojik bir akış meydana getirecek şekilde oluşturulur. Buna karşın geliştirme konstrüksiyonlarında önce mevcut sistem ve bunun alt elemanları analize tabi tutulur. Şüphesiz bu halde fonksiyon strüktürünün oluşturulması, en azından mevcut sisteme uyan ilk tip için kolaylaşır. Daha sonra diğer kombinasyonlara (yeni düzen ve ilişkilere) gidilir. Fonksiyon strüktürü ile ilgili ilk pratik çalışmalar için bu yol, özellikle öğrencilere önerilir. Her teknik sistem, kendisinden daha basit alt sistemlere ayrılabilirse, temel fonksiyonda kendinden daha basit alt fonksiyonlara ayrılabilir. Bu analiz işlemine kademe kademe devam etmek ve artık daha basite ayrılmasında pratik bir yarar olmayan en basit alt fonksiyonlara kadar inmek mümkündür. Bu analize bağlı olarak sentez işleminde de eleman sayıları çok değişik olan fonksiyon strüktürleri oluşturmak mümkündür. Elemanter fonksiyon kavramı Yukarıda da belirtildiği gibi, karmaşık bir teknik sistemin temel fonksiyonunu, buna nazaran daha az karmaşık alt fonksiyonların uygun bir sentezi olarak göstermek mümkündür. Bu işleme strüktürleme denmektedir. Alt fonksiyon kavramı izafi bir tanımlamadır. Analizde elde edilecek en basit fonksiyonel birimin temel fonksiyonla fiziksel, hatta konstrüktif anlamını kaybetmeyecek bir yapıda olması, şüphesiz sentez işlemini kolaylaştıracaktır. Basitleştirilen bu en alt fonksiyonel birime "Elemanter Fonksiyon" denir. Metoda bağlı konstrüksiyon üzerinde çalışan araştırıcılar çok değişik "Elemanter Fonksiyon" tanımlamaları yapmışlardır. Bu konu içerik bakımından çok geniş olduğu için burada sadece bir örnek vermekle yetinilecektir. Öğrenci bölüm sonunda verilen ilgili literatürden bu konuda çok daha ayrıntılı bilgi sahibi olabilir. Prof .Dr. Koller tarafından önerilen elemanter fonksiyonlar: Teknik bir sistemin giriş ve çıkış büyüklükleri üç temel özellikte olabilir. Bu temel özellikleri; • • • Madde Enerji Sinyal olarak isimlendirebiliriz. Birinci ve ikinci özellik üzerinde fazla bir açıklama yapmaya gerek yoktur. Sinyal özelliğindeki büyüklükler ise, teknik sistem içinde cereyan eden bütün kontrol, haberleşme ve bilgi iletişim büyüklüklerini kapsar. Şüphesiz tasarlanacak teknik bir sistemde bu üç tür özelliğin ağırlığı aynı olmayabilir. Örnek olarak bir enerji makinasında esas ağırlığı enerji ile ilgili büyüklükler, madde işleyen bir sistemde madde, bir haberleşme sisteminde ise sinyal büyüklükleri önem taşır. Modern bir CNC tezgâhında bu üç büyüklüğün de önemli ağırlıkları mevcuttur. Modern bir savaş uçağında, muhtemelen sinyal tipi büyüklükler, enerji tipi büyüklüklerden daha fazla ağırlık taşır. Bu üç tür büyüklük teknik sistem içinde bir işleme tabi tutulmaktadır. Bu işlemler karakter bakımından bir akım veya dönüşüm şeklinde tarif edilebilir. Madde, enerji, sinyal akımı veya madde, enerji, sinyal dönüşümü gibi… Daha genel olarak; fiziksel büyüklüklerin teknik sistem içinde birimleri, sayısal değerleri veya yönleri değişebilir. Bu şekildeki bir elemanter fonksiyon tanımlamasında, enerji, madde ve sinyal türündeki büyüklükler için üç temel operasyon tarif edilebilir. Bunlar; • • • Dönüşüm Büyüklük değişimi Yön değişimi olup vektörel karakterdedir. Bunun yanında sistem içinde üç temel özelliğin akım karakterine uygun fonksiyonel ilişkiler de mevcuttur. Özetlenirse madde, enerji ve sinyal türü büyüklüklerin durum değişimini belirten 13 Dönüşüm Yön değişimi Büyültme Tersine dönüşüm Yön değişimi Küçültme üç temel operasyona ait, tersinerleri ile altı elemanter fonksiyon tanımlanabilir. Aşağıda öğrencinin konuyu anlamasını kolaylaştırmak için bir patates toplama makinasının temel fonksiyon tanımı, alt fonksiyonlara ayrılması ve fonksiyon strüktürünün oluşturulması kademeleri örnek olarak gösterilmiştir. Sinyal Enerji Hasat edilecek patates (madde) Yaprak, sap Patates Kara kutu Taş, toprak Topraktan çıkarma Eleme Küçük parçalar Toplama (biriktirme) Ayırma Yaprak, sap İşe yaramaz patatesler Büyük parçalar Yaprak ve sapları ayırma Taş, toprak ayırma Tasnif (Patatesler) İşe yaramaz patatesler Yaprak, sap Kaba parçalar İletme Toprak ayırma Taş ayırma Ayrılan toprakları atma (iletme) Ayrılan taşları atma (iletme) İletme M1 E E M Sin E2 E E E1 M M E M M M E E M M M2 M3 M4 M M M5 Sistem sınırı Şekil 8. Patates toplama makinası tasarımı. Temel fonksiyonun alt fonksiyonlara ayrılması (analiz). İlk aşamada 4 alt fonksiyon tanımlanmaktadır. Daha sonra her bir alt fonksiyon kendisinden daha basit alt fonksiyonlara ayrılıyor. Son aşamada makina sisteminin elemanter fonksiyonlarla fonksiyon strüktürü oluşturuluyor. Burada elemanter fonksiyonlar ve bunların sembolik gösterimi için çeşitli araştırmacıların önerileri mevcuttur. Bu örnekte Roth tarafından önerilen elemanter fonksiyonlar kullanılmıştır. Bu konu hakkında daha ayrıntılı bilgi için kaynaklar kısmında verilen literatüre müracaat ediniz. 14 3. Fonksiyon Strüktüründen Fiziksel Etkiler ve Fiziksel Etki Taşıyıcıları Strüktürüne Geçiş, Çözüm Arama Yöntemleri: Fonksiyon strüktürü tasarlanacak teknik sistemin soyut düzeyde bir görüntüsüdür. Fonksiyonel analiz ve sentez sonucu, aynı temel fonksiyonu yerine getirecek genellikle birden fazla fonksiyon strüktürü elde edilecektir. Niteliksel bazda bir değerlendirme işlemi sonunda bunların içinde başarı şansı olanlar, geliştirme konstrüksiyonlarında, mevcut olana göre daha basit ve daha iyi olanlar ayrılacaktır. Bunu takip edecek adım strüktürü meydana getiren alt fonksiyonların veya elemanter fonksiyonların genel anlamda hangi fiziksel (özel olarak fiziksel, kimyasal ve biyolojik) etkilerle gerçekleşebileceğini aramak olacaktır. Her konstrüksiyon ödevini dünyayı yeniden keşfetmek olarak ele almamak gerekir. Doğada ve teknik sistemlerde örnek alınabilecek ve bunun üzerine yeni sistemler kurulabilecek pek çok strüktür ve yapıtlar mevcuttur. Kısaca mevcut bir sisteme körü körüne bağlanarak bunun dışına çıkmama tehlikesi önemlidir. Mühendis yaratıcı bir düşünce yapısına sahip olmalı ve en önemlisi de düşünme ve çözüme gitme tekniklerini bilmeli ve uygulayabilmelidir. Çözüm arama yöntemlerini genel olarak iki farklı gruba ayırmak mümkündür. Bunlar; • • Sezgisel yöntemler Metodik yöntemler dir. A- Sezgisel Yöntemler Bu yöntemler her yaratıcı davranışta başvurulan yolları içerir. Bu yöntemler esas itibarı ile kişide zaman içinde gözlemler ve deneyimler sonucunda biriken bilinç üstü ve bilinçaltı bilgilerin ve izlenimlerin mevcut bir problemin çözümü için ortaya çıkarılması ya da yönlendirilmesine dayanır. Çözüm için kendi kendine hedefe yönelik sorular sormak, kinematik tersiner durumların ne olabileceğini düşünmek, mevcut bir konstrüksiyonu eleştirmek veya zayıf noktalarını aramak, belirli bir konstrüksiyonun diğer çözüm veya çözümler için genişletilebilmesini incelemek alışılagelmiş konstrüktif zihinsel uğraşılardır. Genel olarak alışılagelmiş yöntemlerle veya metodik arama yöntemleri ile bir çözüm bulunamıyorsa bu gibi hallerde, özellikle tamamen yeniye yönelik, diğer bir deyişle örneği bulunmayan konstrüktif problemlerde, grup dinamiğine dayalı sezgisel yöntemler prensip çözümlerin bulunmasında yararlı olabilir. Aşağıda bunlardan birkaçına kısaca değinilmiştir. • Düşünce Şimşekleri (Brain Storming): Bu metodun esasını bir grup oluşturan kişilerin birbirlerini uyarlamaları ile bilinçaltında veya üstündeki bilgi birikimlerini belirli bir problemin çözümüne yönlendirmeleri teşkil eder. Bu metot sadece teknik problemlerin değil, birçok sosyal ve yönetimsel problemlerin çözümünde de uygulanır. Bu yöntemi geliştiren Osborn “brain strorming” (düşünce şimşekleri, düşünce fırtınası) toplantıları için aşağıdaki önerileri getirmiştir; • • • • • • Brain storming grubu en az 5 en çok 15 kişiden oluşmalıdır. Grupta tartışmalara müdahale etmeksizin, çok fazla dağılma eğilimlerini frenleyen bir idareci olmalıdır. Grubu oluşturanların aynı bir konunun uzmanı olmamaları, hatta değişik disiplinlerden olmaları daha uygun olacaktır. Örneğin teknik bir konunun ele alındığı toplantıda bir matematikçinin, bir sosyolog veya psikoloğun da bulunması yaralı olabilir. Grupta, memur-amir ayrımı olmamalı, kişiler arasında hiyerarşik bir düzen bulunmamalıdır. Bu şekilde sıkılganlık veya aşırı saygı gibi düşünce ve fikir kısıtlayıcı etkiler grup çalışmalarını etkilemeyecektir. Bir “brain storming” genellikle yarım saatten fazla devam etmemelidir. Deneyimler daha uzun süren toplantıların yeni bir şey ortaya koymadığını, aynı görüşlerin tekrarlanmaya başladığını göstermektedir. Toplantı süresince ortaya atılan fikir ve görüşleri alayla veya gülme ile karşılama, küçümseme vb. gibi fikir beyanında kısıtlayıcı etki yapan davranışlardan kesinlikle kaçınılmalıdır. Ortaya atılan fikir veya görüş, müspet ya da menfi yönde grup mensuplarında etkileşimler meydana getirecek, buna bağlı olarak yeni fikir veya görüşlerin ortaya atılmasına olanak sağlayacaktır. 15 • • Ortaya atılan bütün fikir ve görüşlerin herhangi bir yol ile kaydedilmesi gereklidir. Bu kayıt daha sonra uzmanlar tarafından bir incelemeye tabi tutulacak ve değerlendirilecektir. Değerlendirme sonuçları yeni bir “brain storming” toplantısında tekrar tartışma konusu yapılacaktır. Ancak bu seferki tartışmalar belirli bir veya birkaç hedefe yönelik olacağı için elde edilen sonuçlar daha belirgin ve daha problem çözümüne yakınsak olacaktır. Bu tip toplantılar sonunda her zaman her probleme en uygun çözüm yollarını bulmak mümkün değildir. “Brain storming” toplantıları esas olarak bir problem için henüz gerçekleşme imkânı olan bir çözüm bulunamadığı, bilinen çözüm yollarının tıkandığı ve alışılagelmiş çözümlerin tamamen dışına çıkılması istenen hallerde faydalı olmaktadır. • “635” Metodu Bu metot “Brain storming” metodundan türetilmiştir. “Brain storming” e göre en önemli farklılığı, bu yöntemde öncelikle ödev çok iyi tariflenmekte ve bir ön incelemeden geçirilmektedir. Bunu takiben belli hazırlıklar yapıldıktan sonra ödev grup tartışmasına sunulmaktadır. Grup 6 kişiden oluşmaktadır. İlk turda her grup mensubuna ödeve ait 3 çözüm şeklini önlerinde bulunan protokol kağıdına yazmaları istenmektedir. Beş dakikalık bir süreden sonra her grup üyesi hazırladığı protokolü yanındakine vermektedir. Bu turda, grup üyeleri diğerlerinin çözüm önerilerini incelemekte, eleştirmekte, gerekiyorsa bu inceleme sonucu kendilerince uyarlanmış olan yeni çözümleri bu protokole geçirmektedirler. 5. tur sonunda çalışma bitmektedir. Bu nedenle metoda “635” denmiştir. • Sinektik Grekçeden alınmış olan bu kelime farklı ve görünüşte önemsiz sanılan kavramların birleştirilmesi anlamına gelmektedir. Metot olarak “Brain storming” e benzer. Bundan farkı teknik problemlere çözüm aranırken, teknik olmayan ya da kısmen teknik kapsamına giren problemlerin değişim ve gelişim hallerini örnek olarak ele almak ve bunlardan esinlenerek teknik problem çözümünde yararlanmak şeklindeki çalışma tarzıdır. Bu çözüm arama yönteminde esas olarak aşağıdaki çalışma adımlarının uygulanması önerilir: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Problemin takdimi Problemin analizi Grup üyeleri tarafından problemin anlaşılıp anlaşılmadığının tespiti Ele alınan konudan uzaklaşıp, tamamen başka alandaki bir konuya geçmek. Burada yöneticinin yeni konuyu seçerken iki konu arasında her hangi bir benzerlik bulunması gerektiğini unutmaması gerekir İki konu arasındaki benzerliklerin grup üyelerince analizi Karşılaştırma Karşılaştırma sonucu ikinci için tanımlanmış çözüm yollarının birinci hale uygulanması Ortaya çıkan çözüm fikrinin konstrüktif uygulama olasılıkları Örnek vermek gerekirse, tıkanan kan damarlarını açmak için bir teknik yöntem geliştirme çalışmasında sinektik uygulanmış ve şemsiye bezerliğinden hareketle baloncuk tekniği geliştirilmiştir. • Delfi Metodu Delfi metodunda grup konu ile ilgili bilgiye sahip uzmanlardan oluşmaktadır. Grup üyelerine incelenen konu ile ilgili sorular yazılı olarak verilir ve bunları kısa sürede cevaplandırmaları istenir. Çalışma adımları ise aşağıdaki gibidir. 1. tur: Verilmiş olan problemin çözülmesi için verilenler tam mıdır? Tam ise şu anda aklınıza gelen çözümleri yazınız. 2. tur: Size, bu problemle ilgili değişik çözümleri içeren bir liste verilmiştir. Listeyi inceleyerek eksik olan çözümleri yazın. 3. tur: Size her iki turun sonuçlarını ele alan ve değerlendiren yeni bir liste verilmiştir. Bu listeyi inceleyerek verilen çözümler içinde kanaatinize göre en iyi olanları işaretleyin. 16 Delfi metodunda çok iyi bir ön planlama ve hazırlığa gereksinim vardır. Bu metot, konstrüksiyon çözümlerinden ziyade işletme ve yönetim sorunları ile ilgili problemlerin çözümünde başarı ile uygulanmaktadır. B- Bilinçli, Metodik Çözüm Arama Yöntemleri Aşağıda kısaca bahsedilecek olan çözüm arama yöntemleri eskiden beri bilinen, bir kısmı da son yıllarda geliştirilen metotları içermektedir. Bunlarda işin başından itibaren hedefe yönelik bilinçli adım adım bir ilerleme mevcuttur. Şüphesiz bu çalışmalar da sezgi ve hayal gücünden tamamen uzak otomatik veya algoritmik bir yapıda değildir. • İteratif Çözüm Arama Eskiden beri konstrüktörlerin uyguladığı bir çalışma şeklidir. Yeni bir çözüme iteratif (adım adım) yaklaşabilmek için öncelikle sezgiye dayanan bir buluştan hareket edilir. Bu buluş yukarıda kısaca izah edilen sezgisel çözüm arama yöntemleri sonunda da ortaya çıkmış olabilir. Bulunan fikir veya çalışma prensibi krokilerle maddesel bir yapıya dönüştürülmeye çalışılır. Bu arada pek çok değişik çözüm yolları da ortaya çıkacaktır. Ancak bu yöntemde deneyimli bir konstrüktöre ihtiyaç vardır. Genellikle karmaşık projelerde birden fazla konstrüktör tartışarak uygun çözümlere yaklaşmaya gayret ederler. • Doğal Strüktürlerin, Sistemlerin Analizi Doğada mevcut şekil, strüktür ve sistemlerin incelenmesi sonucu pek çok teknik problemin çözümünde yararlı olabilecek çözümler bulmak mümkündür. Canlı ve cansız doğal sistemler uzun bir evrim sonunda oluşmuş optimal strüktürlere sahiptir. Özellikle çağımızda biyoloji ve teknik görüşün sentezinden yeni bağıntılar, yapılar, ilişkiler ortaya çıkmaktadır (Biyomekanik). Canlı sistemlerde rastlanan kabuk, kafes ve petek şeklindeki strüktürler teknik hafif yapı konstrüksiyonlarında da örnek alınmıştır. Örnek vermek gerekirse Münih olimpiyat stadında tribünlerin üstünü örten tenteyi taşıyan çelik ağ formunun bir örümcek türüne ait ağdan esinlenerek meydana getirildiği bilinmektedir. Doğa yaratıcı uğraşı için mühendise ilham verecek, yol gösterecek sayısız örneklere sahiptir. Önemli olan husus bunları görebilme tekniklerinin, merakın ve incelemenin bilinmesidir. • Fiziksel Denklemlerin Analizi Fizikçilerin bir olayı incelerken uyguladıkları metot genellikle aşağıdaki gibidir (Şekil 9). Öncelikle gözlenen veya etkileri bilinen olayın basitleştirilmiş bir modeli kurulur. Daha sonra bu modelin girişçıkış büyüklükleri arasındaki fonksiyonel ilişkiler aranır ve tespit edilir. Bu tespit sonucu matematiksel ya da formel lojik bir bağıntılar veya ilişkiler sistemi elde edilir ve buna olayın matematik (veya lojik) modeli denir. Gerçek Sistem Fiziksel Model Matematiksel Model Şekil 9. Fiziksel sistemlerin incelenmesinde uygulanan yöntemin basitleştirilmiş şekli Bu çalışma şeklinin başarısı, incelenen olayı basitleştirilmiş modelin ne oranda temsil ettiğine ve matematik modelin her iki sistemi ne oranda doğru olarak yansıttığıdır. • Bilinen Konstrüksiyonların Analizi İle Aynı Konstrüksiyonların Geliştirilmesi, İyileştirilmesi Veya Benzeri Fonksiyonda Çözülmesi istenen konstrüktif problemlere benzer veya o problemlerin daha iyi çözümlerinin bulunması istenen hallerde, mevcut konstrüksiyonun bir analize tabi tutulması bunların temel fonksiyonlarından hareketle strüktürlenmeleri, ortaya çıkan fonksiyon strüktüründeki alt fonksiyonların hangi alt fonksiyon elemanları ile daha iyi yerine getirilebileceğinin incelenmesi bizi daha iyi, hatta bazı 17 hallerde tamamen yeni çözümlere götürebilir. Mevcut bir konstrüksiyon incelenirken aşağıdaki sorulara cevap aramak, bu sistemin zayıf noktalarını bulmak, geliştirilebilme istikametlerini tayin etmek için faydalıdır. 1) “Uygulama ile ilgili olarak” ; Bu makina nerede ve ne amaçla kullanılmaktadır? 2) “Fonksiyon prensibi ile ilgili olarak” ; Hangi fonksiyon veya fonksiyonlar, hangi usul ve prensipler makinanın çalışmasında uygulanmıştır? 3) “Fiziksel olaylar” ; Bu makina veya cihaz içinde hangi fiziksel etki veya süreçler bulunmaktadır? 4) “Mevcut sistemin ne gibi konstrüktif özellikleri vardır?” 5) “İmalat şekli” ; Makinanın veya elemanların şekillendirilmesinde hangi imal usullerinden yararlanılmıştır? Neden? 6) “Malzeme” ; Hangi malzeme türleri kullanılmıştır? Neden? 7) “Kullanma Özellikleri” ; İncelenen makinanın konstrüksiyonunda insan-makina ilişkisi yönünden neler düşünülmüştür? Bu sorulara verilecek cevaplar, sistemin analizinde ve bundan yeni sistemler türetmede yarar sağlar. Sorulara verilecek cevapların kritik bir incelemeye tabi tutulması sonucu sistemdeki zayıf noktalar ortaya çıkar ve bunların çözümü için uygulanacak düzeltmeler yeni konstrüksiyonlar için göz önünde bulundurulur. • Sistematikler ve Kataloglar Son yıllarda metodik çözüm arama yöntemleri geliştirilirken özellikle bilgisayar destekli tasarım (CAD) için önemli bir alt yapı oluşturan düzen şemaları veya tablolarının hazırlanmasına ağırlık verilmiştir. İster sistematikler veya isterse kataloglar diye isimlendirilen tablolar ya da kitaplar esas itibarı ile belirli türdeki bilgilerin bazı düzenleme kriterlerine uygun olarak ve genellikle lojik bir akış şemasında toplanmasıdır. Düzenlenmiş bu bilgi şemalarının anlama ve öğrenme psikolojisi bakımından basit şekillerle de donatılması, özellikle geometrik formların ve düzenlerin hafıza tarafından çok daha etkili olarak algılanmasını sağlar. Böylece fonksiyon strüktürünü oluşturan alt fonksiyonlar veya elemanter fonksiyonlara uygun fiziksel etkiler ve etki taşıyıcılarının tespiti ve belirli seçim kriterlerine göre bunların sentezi tasarım fazının en önemli son aşamasını oluşturur. Bu aşamada depolanmış düzen şemalarından arzu edilen bilgilerin geri çâğırılması ve bunların belirli kriterlere göre aralarında birleştirilmeleri (fonksiyon strüktürüne uygun olarak) işlemleri bilgisayar yardımıyla konstrüksiyonun alt yapını oluşturur. Düzen şemaları veya kataloglar genellikle iki boyutlu tablolar halinde tanzim edilir. Tabloların satır ve sütunları belirli düzenleyici karakteristiklerle (mekanik, hidrolik, pnömatik, elektriksel, manyetik, optik vb.) , mümkünse sebep-sonuç bağında doldurulur. Şekil 10’da “enerji dönüşümü”nü ele alan bir düzenleme karakteristiğine (diğer bir deyişle enerji dönüşümü elemanter fonksiyonu için) göre hazırlanan düzen şeması örnek olarak verilmiştir. Son yıllarda özellikle CAD uygulamalarına ağırlık verilerek bazı yeni katalog sistemleri geliştirilmiştir. Konstrüksiyon kataloglarını tam olarak tariflenmiş, belirli bir indeksleme sistemine göre düzenlenmiş bir konstrüktif çözümler topluluğu olarak tarif etmek de mümkündür. Konstrüksiyon kataloglarındaki bilgiler, firma kataloglarından farklı olarak geniş kapsamlı ve farklı konstrüktif çözümlerde kullanılabilme özelliğine sahiptir. Başka bir deyimle bu kataloglardaki düzenlenmiş bilgileri ve çözümleri değişik teknik sistemlerin tasarımında kullanılabilecek modüller, yapı taşları olarak tanımlamak mümkündür. Konstrüksiyon kataloglarının içeriğini, nesneler (objeler), işlemler (operasyonlar) veya prensip çözümleri oluşturabilir. Bu bakımdan konstrüksiyon katalogları üç ayrı gruba ayrılır. Şekil 11’ de bunların özellikleri kısaca verilmiştir. Nesne (Obje) Katalogları: Nesne katalogları, konstrüktörün ihtiyaç duyacağı, ancak çok dar sınırlarda tariflenmemiş (diğer bir deyişle spesifik olarak belirli bir ödeve yönelik olmayan) geniş amaçlı bilgiler içerir. Buna örnek olarak bünyesinde fiziksel etki prensipleri, kinematik zincirleri, çeşitli imal usullerine ait toplu fakat sınıflandırılmış bilgileri, malzeme özelliklerini, konstrüksiyonlarda çok kullanılan, çizgisel, yüzeysel 18 veya hacimsel geometrik şekilleri, ağırlık merkezlerini, eylemsizlik momentlerini vb. bulunduran düzen şemaları bu tip katalogları oluşturur. Nesne kataloglarının mümkün olduğu kadar bir bütünlük ve tamlık göstermeleri istenir. Kar. Özellik Çıkış Mekanik Enerji Termik Enerji Işık Enerjisi Elektrik Enerjisi Kimyasal Enerji Mekanik Enerji Basit makinalar, manivela sistemleri Sürtünme ısısı, ısı pompası, soğutma makinaları Tribo-luminesans Dinamo, jeneratör, mikrofon ------- Termik Enerji Termik makinalar (buhar türbini vb) Absorbsiyon soğutma makinası Filamanlı ampul Seebeck etkisi, termionik diyot Endoterm kimyasal reaksiyonlar Işık Enerjisi Radyometre Işık absorbsiyonu Fluoressans Fotosel, ışık pili Fotosentez, fotodissosiasyon Elektrik Enerjisi Elektromotor, elektro-ozmoz Peltier etkisi, Thomson etkisi Spektral ışınlayıcılar, neon lambası Akümülatörler Elektroliz, elektro dializ Kimyasal Enerji Ozmoz, adale enerjisi Kar. Özellik Giriş Egzoterm Kimyasal luminesans Galvanik elemanlar reaksiyonlar, yanma (fosforresans) Yanmadaki ön reaksiyon Şekil 10. Enerji dönüşümü için iki boyutlu bir düzen şeması (sistematik) örneği Konstrüksiyon Kataloğu Ne s ne (obje ) kataloğu (öde vde n bağıms ız) İşle m (ope rasyon) kataloğu (ne sne bağımlı) Çözüm kataloğu (öde v bağımlı) Örnekler: Örnekler: Örnekler: Fiziksel etkiler, malzeme özellikleri, kinematik zincirler, imal usulleri vb. Fonksiyon strüktürü oluşturma kuralları, konstrüksiyon prensip ve kuralları vb. Stoklama tipleri, kuvvet büyütme sistemleri, çeşitli bağlama modülleri vb. Şekil 11. Konstrüksiyon kataloglarının içerik bakımından sınıflandırılması 19 Operasyon Katalogları: Bu tip kataloglarda operasyonlardaki adımlar veya operasyon dizileri, diğer bir anlatım şekli ile “Teknolojik Usuller” belirli sınıflandırma kriterlerine göre toplanmıştır. Operasyon katalogları daima belirli nesnelere yöneliktir. Sistemde bir bütünlük oluşturulması için, operasyon kataloglarının, nesne kataloglarına uygun olarak hazırlanması önerilir. Bu tip kataloglarda, fonksiyonu yerine getirecek çeşitli çözümler arasından en uygununu seçme usulleri, dayanıklılık ve stabilite (kararlılık) hesapları (özellikle bunlarla ilgili sayısal yöntemler, sonlu elemanlar gibi), sınır boyut tolerans hesaplama kuralları gibi bilgiler mümkün olduğu kadar eksiksiz olarak toplanmıştır. Çözüm Katalogları: Çözüm kataloglarında fonksiyon strüktürünü oluşturan alt fonksiyonlar veya elemanter fonksiyonlar için doğrudan doğruya uygulanabilir çözüm prensipleri, çözüm fonksiyonları veya fonksiyon taşıyıcıları toplanmıştır. Bu tip kataloglarda uygulanabilecek imal usullerini, belirli bir alt fonksiyonu yerine getirebilecek şematik çözümleri hemen bulmak mümkündür. Çözüm katalogları dar kapsamlı olup, ödev bağımlıdır. Çözümlerde fazla ayrıntıya girmekten kaçınılmalıdır. Çözümler daha çok konstrüksiyonlarda çok kullanılan alt fonksiyonları yerine getiren modüllere yönelik olmalıdır. Şüphesiz bu kataloglarda önerilen çözüm şekilleri zamana bağlı olup, sürekli olarak yenilenmeleri gerekir. DEĞERLENDİRME Makina sistemlerinde en mükemmel veya mutlak mükemmel terimlerini kullanmak doğru değildir. Mevcut çevre büyüklükleri (istekler listesi) göz önünde tutularak en uygun çözüm aranır. Elde edilen "mutlak mükemmel" makina veya sistem değil, mevcut koşullarda "en uygun görülen" makina veya sistemdir. Pratikte bulunan çözüm şekline "optimal çözüm" de denir. Bu anlamda eniyileme (optimizasyon); sınırları belirli bir istekler kümesine, teknolojik ve ekonomik koşulların elverdiği ölçüde cevap veren bir "çözüm" arama işlemidir. Konstrüksiyon sürecinin her fazında ve özellikle fazların sonunda çeşitli soyutluluk ve somutluluk derecesinde strüktürler elde edilmektedir. (Fonksiyon Strüktürleri, Fiziksel Etki Strüktürleri, Fiziksel Etki Taşıyıcıları Strüktürleri, Ön ve Son Konstrüksiyon Resimleri vs. gibi). Aynı ödevi sağlayan çözüm alternatifleri arasından "en uygununun" seçilebilmesi için objektif "seçim kriterlerine" gerek vardır. Bu kriterlerin mümkün olduğu kadar niceliksel bir değerlendirmeye olanak sağlamaları arzu edilir. Bir çözüm şeklinin "değeri", "yararı" veya "gücü" ancak daha evvel tarif edilmiş bir hedefler sistemine göre tanımlanabilir. Kısaca çözüm şekillerini aralarında mukayese ederken, bir üst mukayese sistemine (referans sistemine) ihtiyaç vardır. Değer, fayda, güç kavramları izafidir. Üst mukayese sistemini, mevcut teknolojik ve ekonomik koşullarda erişilebilecek en uygun çözüm olarak da belirtmek mümkündür. Bu kavram dinamik karakterde olup, zamanın bir fonksiyonudur. Referans sistemin parametreleri zaman ile büyüklük ve ağırlık değiştirir. Hemen görülüyor ki referans sistem çok parametreli bir sistem olup, parametrelerin her biri için bir değerlendirme büyüklüğü ve her parametre için de, toplam parametreler için de bir ağırlık tanımlaması yapılabilir. Alışılagelmiş konstrüksiyon çalışmalarında, değerlendirme işlemi daha çok ekonomik ağırlıklı olarak yapılırdı. Bu değerlendirme tipine "Maliyet Analizi" bazlı değerlendirme de diyebiliriz. Seçim için en önemli kriteri "minimum maliyet" oluşturmakta ve çözümler arasında bunu sağlayan seçilmekte idi. Ancak bu değerlendirme sisteminin iki önemli sakıncası hemen göze çarpar. Bunlardan birincisini pazarın, özellikle fonksiyonel değerlere ağırlık veren bir pazarın tercihlerinde sadece parasal değer yargılarının yeterli olmaması, ikincisini ise sistematik konstrüksiyonun I. Fazında esasen niceliksel bir değerlendirme için bilginin, özellikle ekonomik büyüklüklerde yeterli olmaması teşkil eder. Bu sistemde fonksiyon mükemmelliği ve uygun maliyet faktörlerini ayırma zorluğu da ayrı bir yetersizlik faktörüdür. Son yıllarda en çok üzerinde durulan değerlendirme yöntemlerinden biri "Fayda-Değer Analizi" dir. Sistem tekniği ile beraber geliştirilmiş olan bu yöntem, konstrüktif uğraşının fonksiyonel analiz ve sentez fazında da kısmen uygulanabilir. "Fayda-Değer analizine" benzer bir değerlendirme sistemi VDI-2225 esasları ise Alman Mühendisler Birliği tarafından duyurulmuştur. Bu değerlendirme sistemi "Teknik-Ekonomik Değerlendirme" ismi ile anılır. İki değerlendirme sistemi arasında bazı farklılıklar bulunmakla beraber, iki sistem birbirini tamamlayıcı niteliktedir. Konstrüktör yönünden "Fayda-Değer Analizi" konstrüksiyonun I. Fazında, " Teknik-Ekonomik Değerlendirme", konstrüksiyonun II. Fazında başarı ile uygulanabilir. 20 "Fayda-Değer analizinde" değerlendirme kriterleri Teknik ve ekonomik ağırlıklı bir değerlendirme yapabilmek için atılacak ilk adımı ödev için ön görülen hedeflerin, hedef özelliklerinin ve "hedef kriterlerinin" tespiti teşkil eder. Bu kriterlerin tespitinde ilk aşamada "teknik" özellikler ağırlık taşır. İstekler listesinin incelenmesi sonunda veya bu esnada yapılacak pazar analizi yardımıyla da teknik hedeflerle ilgili referans değerleri saptanır. Bu arada bu değerlerin dinamik yapısı zamansal değişim eğilimleri belirlenir. Genel olarak bir yapıt sistemi için tanımlanacak hedefler kümesi farklı ağırlıkta teknik, ergonomik, çevresel vb. özelliklerden oluşur. Böyle bir hedefler sisteminin oluşturulmasında aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir: 9 Hedefler, karar için gerekli ve yeterli olacak bütün istekleri, bunların pazar içindeki durumlarını, pazarın bu isteklere karşı eğilim değişmelerini mümkün olduğu kadar tam olarak yansıtmalıdır. 9 Hedefler yön bakımından birbirinden bağımsız olmalıdır. Ödevi yerine getiren çözümlerden biri için belirli bir doğrultuda değer arttırıcı tedbirler ikinci bir hedefi etkilememelidir. Aksi halde yapay bir değer artışı ortaya çıkarak yanıltıcı olur. Örnek olarak bir içten yanmalı motor için "verim yüksekliği" ve "yakıt sarfiyatının azlığı" iki farklı hedef olarak gösterilmemelidir. Buna mukabil "verim yüksekliği" ve "güç/ağırlık" hedefleri birbirinden bağımsızdır. 9 Değerlendirilen sistemin hedeflerle ilgili özellikleri ve bu özellikleri tanımlayan büyüklükler mümkün olduğu kadar sayısal olmalıdır. Eğer mümkün olmuyorsa, kelimelerle tanımları çelişkisiz ve açık olmalıdır. Örnek olarak; Yakıt sarfiyatı "azdır" yerine, yakıt sarfiyatı "200 gr/kW saat”, bir presin iş emniyeti "iyi" olmalıdır yerine, pres "İş emniyeti yönetmeliğinin ... maddesine uygun emniyet donanımına sahip olmalıdır” veya bu maddedeki durum yazılmalıdır. Hedeflerin, özellikle bunlardaki ayrıntıların (alt hedeflerin) tespitinde konstrüksiyon fazı önem taşır. Fonksiyonel analiz ve sentez fazında (Faz I) hedefler daha çok fiziksel prensipler şeklindedir. Niceliksel konstrüksiyon (şekillendirme) fazında ise (Faz II) hedefler daha çok niceliksel ve kesin tanımlama şeklindedir. Hedeflerin tespitinde üzerinde çalışılmakta olan konstrüksiyon uğraşısının tipi de önem taşır. Tamamen yeniye yönelik bir konstrüksiyonda referans sistem tanımlaması çok zordur. Çünkü üzerinde pratik bilgi birikimi olan bir sistem mevcut değildir. Örnek olarak Venüs’te hareket edecek bir aracın konstrüksiyonu ödev olarak verilmiş olsa, elimizde bir örnek veya ele alınabilecek başka bir araç tipi ve bununla ilgili hedef veriler mevcut değildir. Tek çare bazı analojilerden yararlanmak ve hayal gücümüzü zorlamaktır. Özellikle tamamen yeniye yönelik bir çalışmada ekonomik veriler de kısmen veya tamamen bilinmemektedir. Buna karşın bir geliştirme veya alan genişletme uğraşısında, örnek olarak bir yapı dizisi içinde yeni bir büyüklük kademesinin geliştirilmesinde, elde yeterince ön bilgi mevcuttur. Bu gibi hallerde daha isabetli teknik ve ekonomik değerlendirme yapılabilir. Özellikle maliyet tahminlerinde, maliyet artış kural ve ilişkilerini algoritmik bir şekle sokmak ve bilgisayar yardımıyla isabetli maliyet tahminlerinde bulunmak mümkündür. Hedefler sisteminin oluşturulmasından sonra hedef kriterleri ve bunların tüm sistem içindeki ağırlıkları tespit edilir. Hedef kriterleri tanımlanırken, bunlar için değer artışı yönünde pozitif anlamlı deyimler kullanılması uygun olur. Örnek olarak; "titreşim ve gürültü fazlalığı yerine", "titreşim ve gürültü azlığı"; "kayıp yüksekliği" yerine "verim yüksekliği" gibi. Fayda-değer analizinde, hedef sisteminde yatay istikamette temel hedefler belirlendikten sonra, her bir temel hedef için dikey yönde alt hedefler belirlenir (Şekil 12). Bu dallanma sonunda elde edilen alt hedefler dizisine "Hedef Kriterleri" denir. Bu gösteriş tarzının faydası, konstrüktörün gerekli bütün hedefleri tespit edip etmediğini kolaylıkla kontrol etmesine imkân vermesidir. Şekil 13’ de hedefler sistemi, temel hedeflerin ve alt hedeflerin kendi sistemleri ve tüm sistem içindeki ağırlıkları belirtilerek gösterilmiştir. Burada tüm ağırlık G=∑gi =1,00 alınmıştır. H111 alt hedefinin H11 e göre ağırlığının 0.6, H11 in H1 göre ağırlığının 0.7 ve temel hedef H1 in tüm sistem içindeki ağırlığının 0.5 olduğu buna göre H111 alt hedefinin tüm sisteme göre ağırlığının 0.5 x 0.7 x 0.6 = 0.210 olduğu görülmektedir. Hedef kriterlerini, hedef siteminin en alt seviyedeki hedefler kümesi oluşturur. Şekil 13’deki örnekte hedef kriterleri olarak isimlendirilecek alt hedefler kümesini, H111, H112, H12, H21, H221, H222 ve H23 oluşturmaktadır. 21 Alt Hedefler Temel Hedefler H1 Hi H2 H11 H12 H121 H22 H21 H122 H221 H23 H222 Şekil 12. Hedef sisteminin oluşturulması H1 0,5 Σgi= 0,5 0,5 H11 H12 H21 0,7 0,35 0,3 0,15 0,3 0,15 H111 H112 0,6 0,21 0,4 0,14 0,210 + H2 Temel Hedefler 0,5 H22 0,5 0,25 H221 + 0,150 + 0,125 0,2 0,10 H222 0,5 0,125 0,140 + 0,150 H23 0,5 0,125 + 0,125 + 0,100 =1,00 Şekil 13. Ağırlıklı hedefler sistemi Değer Sayıları veya Değer Puanları Hedef kriterlerinin içerdiği özelliklerin incelenen çözüm alternatiflerinde, tespit edilmiş referans koşullarına ne oranda yaklaştığı bir değerlendirme puanı ile belirlenir. Eğer incelenen çözüm şeklinde bu özellik, referans özelliğe eşit ise buna tam puan verilir. Referans özelliğe hiç yaklaşmamışsa sıfır puan alır. Bazen değerlendirme sayılar yerine sıfatlar kullanarak da yapılabilir. Örneğin işe yaramaz, zayıf, orta, iyi, çok iyi, mükemmel gibi. Fayda-değer analizinde genellikle sayısal bir puanlama yapılır. 22 Tablo 1’ de Fayda-değer analizi sisteminde 11 büyüklük kademesinden oluşan puanlandırma gösterilmiştir. Tablo 1. Fayda-Değer Analizinde değer büyüklükleri PUAN KELİME KARŞILIĞI (sözel ifade) 0 Hiç işe yaramaz 1 Yetersizliği çok 2 Zayıf 3 Kabul edilebilir 4 Yeterli 5 Tatmin edici 6 İyiye yakın 7 İyi 8 Çok iyi 9 Referanstan iyi 10 İdeal İyilik artışı ile değer büyüklüğü arasındaki ilişki, pazar eğilimine ve pazar dinamiğine bağlı olarak deneysel bir şekilde tespit edilebilir. Eğer değer puan olarak P = Pmax .ξ şeklinde ifade edilir ve burada ξ; iyileşme derecesi (χ) ne bağlı bir fonksiyon olarak belirtilirse, bu fonksiyon değişik yapıda olabilir. Şekil 14. karakteristik değer artış fonksiyonlarını göstermektedir. Pmax değeri fayda-değer analizinde 10 olarak alınır. İyileşme derecesi veya değer artış fonksiyonu 0<ξ<1 değerleri arasında değişir. 1,0 ξ=1−eχ /Α ξ=Α.χ ξ ξ=χ En yüksek iyileme derecesi Α χ Şekil 14. Değer artış fonksiyonları Değer artış fonksiyonunun karakteri, farklı teknik yapıtlarda aynı hedef kriteri için değişik olabilir. Örnek olarak bir uçak için birim ağırlık olarak isimlendirebileceğimiz, uçağın strüktürel ağırlığının, taşıdığı yük + strüktürel ağırlığına oranındaki bir iyileştirmenin (azaltılmasının) değer üzerindeki etkisi, bir yük gemisi ile aynı değildir. Birincisinde değer fonksiyonu progresif, ikincisinde lineer hatta degresif karakterde olabilir. Kısaca teknik sistemin özelliği, pazar durumu, istekler listesinde bu özellik için koşulan ön şartlar fonksiyonun karakterini etkiler. Çeşitli çözüm alternatiflerine ait toplam teknolojik değerin ve özgül teknolojik değerin tespiti Her bir hedef kriterinin içerdiği teknolojik özellik için ağırlıklar ve puan değerleri tespit edildikten sonra bunları bir tablo halinde toplamak uygun olur. Şekil 15’ de bir darbe deney makinası tasarımında seçim için hazırlanmış olan hedef kriterleri ve Tablo 2’ de aynı ödeve ait çeşitli çözüm halleri için hazırlanmış hedef büyüklükleri tablosu (veya matrisi) görülmektedir. 23 Hedef kriterleri ve ağırlıkları (gi ) Alt Hedefler Temel Hedefler Yük programının tekrarlanabilme güvenilirliği Fonksiyon güvenilirliği 0,7 Az aşınma 0,2 0,056 0,056 0,28 Az titreşim 0,4 0,4 Aşırı yükleme imkanı 0,3 0,12 Yüksek mekanik emniyet Yüksek mukavemet 0,3 0,3 0,7 0,09 Kolay imalat 0,6 Üretim basitliği ve kolaylığı 0,1 0,1 0,06 0,04 Bakım, onarım kolaylığı İşletme basitliği ve kolaylığı 0,2 0,2 0,3 0,06 Kullanma kolaylığı 0,7 Bozucu dış etkilere az duyarlı 0,3 0,14 0,084 0,084 0,120 0,210 0,090 Az parça sayısı 0,5 0,2 0,012 0,012 Hazır ve standart parça kullanımı 0,3 0,030 0,03 Parça basitliği Montaj kolaylığı 0,4 0,14 0,21 Minimum kullanma hatası 0,3 0,5 0,140 0,018 0,18 0,040 0,060 Deney parçasının kolay değiştirilmesi 0,6 0,084 Ölçme sistemi duyarlılığı, basitliği 0,4 0,084 0,056 0,056 Σgi=1,000 Şekil 15. Bir darbe deneyi makinası tasarımında hedefler sistemi 24 Tablo 2. Darbe deney makinası için hedef büyüklükleri matrisi Hedef Kriterleri Hedef büyüklükleri gi Az aşınma 0,056 Az titreşim 0,14 Az bozucu etki Aşırı yükleme imkanı Yük. meka. emniyet Kullanım hatalarına az imkan verme Az parça sayısı Parça basitliği Standart parça çokluğu Basit montaj 0,084 0,12 0,21 0,09 0,03 0,012 0,018 0,04 Kolay bakım 0,06 Kolay parça değişimi Ölçme sis. kolay ulaşım 0,084 0,056 Birim Aşınma miktarı Özgül frek. Bozucu etkiler Yüklenme rezervi Beklenen emniyet Kullanım hatası olasılıkları Az değişik parça Parça karmaşıklığı Standart ve hazır parça oranı Montaj basitlik oranı Bakım, onarım masraf ve zam. Değişme süresi Ölçme sis. kullanım kolaylığı ÇÖZÜM I Özellik Öij Değer Pi ÇÖZÜM II Ağ. Değer gi.Pi Özellik Öij Değer Pi ÇÖZÜM III Ağ. Değer gi.Pi Özellik Öij Değer Pi ÇÖZÜM IV Ağ. Değer gi.Pi Özellik Öij Değer Pi Ağ. Değer gi.Pi - Çok 3 0,168 Orta 6 0,336 Orta 4 0,224 Az 6 0,336 1/s - 410 Çok 3 2 0,420 0,168 2370 Az 7 7 0,980 0,588 2370 Az 7 6 0,980 0,504 〈410 Orta 2 4 0,280 0,336 % 5 5 0,600 10 7 0,840 10 7 0,840 20 8 0,960 - Orta 4 0,840 Yüksek 7 1,470 Yüksek 7 1,470 Çok iyi 8 1,680 - Fazla 3 0,270 Az 7 0,630 Az 6 0,540 Orta 4 0,360 - Orta 5 0,150 Orta 4 0,120 Orta 4 0,120 Az 6 0,180 - Az 6 0,072 Az 7 0,084 Orta 5 0,060 Fazla 3 0,036 - Az 2 0,036 Orta 6 0,108 Orta 6 0,108 Çok 8 0,144 - Az 3 0,120 Orta 5 0,200 Orta 5 0,200 Yüksek 7 0,280 - Orta 4 0,240 Az 8 0,480 Az 7 0,420 Fazla 3 0,180 dak 180 4 0,336 120 7 0,588 120 7 0,588 180 4 0,336 - İyi 7 0,392 İyi 7 0,392 İyi 7 0,392 Orta 5 0,280 ∑ 51 3,812 ∑ 85 6,816 ∑ 78 6,446 ∑ 68 5,388 Ağırlıklı değerlendirme sisteminde her çözüm hali için toplam puan n PToplam = ∑ gi ⋅ Pi i =1 puanlar toplamı ise n PT = ∑ Pi i =1 olacaktır. Tablo 2’ de I. Çözüm için PToplam=3,812, II. çözüm için 6,816, III. çözüm için 6,446 ve IV. çözüm için 5,388 olmaktadır. Demek ki teknolojik yönden II. çözüm en uygun olarak görünmektedir. Buna ilave olarak PToplam yerine bir teknik değer faktörü de tanımlanabilir (X). n XÇi = ∑ g ⋅P i i =1 i n Pmax ⋅ ∑ gi n veya ∑g i =1 i = 1,00 halinde i =1 n XÇi = ∑ g ⋅P i =1 i i Pmax n = 0,1∑ gi ⋅ Pi olur. (Pmax=10 halinde) i =1 Teknik değer faktörü 0≤XÇi≤1 arasında değerler alacaktır. Tablo 2’ deki örnek için XÇI=0,38, XÇII=0,68, XÇIII=0,64 ve XÇIV=0,54 olmaktadır. Konstrüksiyon sürecinin çeşitli fazlarında tekrarlanan değerlendirme sonuçlarına ne oranda güvenilebileceği hususunu, o fazda elde bulunan bilgilerin miktarı ve güvenilirliği tayin eder. Genel olarak konstrüksiyon sürecinde tam bir değerlendirme güvenilirliğine sahip olmak mümkün değildir. Bunun nedenini bir nesne için mutlak bilgiler toplamının (enformasyon derecesinin) tarifindeki belirsizlik teşkil eder. Bir nesne için sübjektif bilgi (veya enformasyon) derecesi (EB) EB = Elde mevcut toplam bi lg i Nesne için gerekli toplam bi lg i şeklinde tarif edilir. Eğer; EB=1,00 ise sübjektif bir güven vardır EB=0,00 ise mutlak güvensizlik mevcuttur EB, 1 e yaklaştıkça risk payı azalır. Bir değerlendirme işleminde bilgi seviyesi bakımından EB<0.5 ise çok fazla ayrıntıya giden bir değerlendirme yapmak anlamsızdır. Bu gibi hallerde sayısal bir değerlendirme yerine sözel bir değerlendirme yapmak ve biraz daha ilerleyerek bilgi seviyesinin yükselmesini beklemek uygun olur. Bu gibi hallerde önerilen bir değerlendirme yöntemi İkili (Biner) Değerlendirme Tablosu (veya matrisini)' nun oluşturulmasıdır (Tablo 3). Bu tabloda satır ve sütunlara çözümler konmuştur. Çözüm l (Ç1) , çözüm 2 (Ç2) den daha iyi değilse Ç1 satırında Ç2 sütunu altındaki kareye (1), aksi halde (0) değeri konmaktadır. Şüphesiz bu matrisin diyagonali boş kalmaktadır ve sayılar diyagonale nazaran simetriktir. Bu daha iyi veya daha iyi değil değerlendirmesi sonunda her çözüm sütunun altında toplanan sayılar toplamı karşılaştırma sonucunu belirtmektedir. Şekildeki gibi yedi çözüm hali bulunan bir değerlendirme işleminde sütun sayıları toplamı 6 olan Ç4 çözümü, "en uygun çözüm” olmaktadır. Ancak bu değerlendirme sisteminde hayli yüksek bir sübjektiflik vardır. Bu nedenle sonuçlar güvenilir değildir. Fonksiyonel analiz ve sentez fazında kaba bir ön sıralama işleminde, özellikle toplam sıralama sayıları çözüm sayısının yarısından daha az olan çözüm alternatiflerini ayıklamada yararlı olabilir. Yaklaşık bir ekonomik ön değerlendirme Yukarıda sözü geçen değerlendirme işleminde daha çok teknik sistemin fonksiyonel yönden önem taşıyan özellikleri (hedef kriterleri) göz önünde tutulmuştur. Ekonomik yönden bir değerlendirme yapabilmek için imal edilecek yapıtın, pazarda kendisi ile aynı veya benzer fonksiyonu olan diğer yapıtlarla mukayesesi gerekir. Özellikle dayanıklı tüketim ve ara mallarında, üretilecek sistemin pazar şansı önemli ölçüde fiyatının kabul edilebilir değerlerde olmasına bağlıdır. Tablo 3. İkili değerlendirme matrisi Ç1 Ç2 Ç3 Ç4 Ç5 Ç6 Ç7 Toplam Tercih sırası Ç1 0 1 0 1 0 1 3 IV Ç2 1 1 0 1 1 1 5 II Ç3 0 0 0 1 0 1 2 V Ç4 1 1 1 1 1 1 6 I Ç5 0 0 0 0 0 0 0 VII Ç6 1 0 1 0 1 1 4 III Ç7 0 0 0 0 1 0 1 VI Bu maksatla konstrüksiyon fazında, tasarlanan teknik sistem için ideal bir maliyet tahmini yapılır ve özellikle niceliksel konstrüksiyonda artmış olan bilgilerin ışığında çeşitli çözüm alternatifleri için yapılan maliyet tahminleri, ideal maliyetle karşılaştırılır. İdeal maliyet H0= k.Hpazar şeklinde belirtilir. Burada Hpazar , pazar analizi sonunda tespit edilen benzer ürünlerin ortalama maliyetidir. k ise 1 den küçük bir faktördür. (Not: Sabit fiyat endeksleri göz önünde tutulacaktır. Enflasyonist bir ekonomide k zamanın bir fonksiyonu olup, ürünün pazara çıkma zamanına ait değişimleri de içermelidir). Sabit fiyat bazında k≅0.8 dir. Bir çözüm hali için hesaplanan maliyet HÇi ise, o çözüm için bulunacak ekonomik değer sayısı YÇi = H0 HÇi olur. Buradan da YÇi değerinin 0 ile 1 arasında değişeceği ve en uygun hal için 1 olacağı anlaşılır. Niceliksel konstrüksiyon fazının ileri aşamalarında daha detaylı bir maliyet analizinin yapılması, ön ayıklamalar sonucu elde kalan az sayıdaki çözüm alternatifleri arasından en uygununun seçimi için detaylı bir hesap yapılması gerekir. Burada ürün fiyatını oluşturan işçilik, malzeme, genel masraflar ve kâr gibi önemli kısımlar ayrıntılı olarak ele alınmalıdır. Çözüm alternatiflerinin teknik ve ekonomik değer sayılarına göre sıralanması Sıralama için çeşitli yöntemler mevcuttur. Bunları iki gruba ayırmak kabildir. Birincisi olan grafik yöntem basit ve çözüm alternatiflerinin zayıf noktalarını göz önüne serme yönünden avantajlıdır. Şekil 16’ da gösterilen ve S- Diyagramı olarak anılan bu gösteriş tarzında XÇi değerleri apsis, YÇi değerleri ise ordinatta gösterilmektedir. Her çözüm hali için tespit edilmiş XÇi ve YÇi büyüklüğü diyagramda bir noktayı teşkil etmektedir. Uygun bir çözüm de nokta 45°'lik doğrunun yakınında ve yukarı ucu civarında bulunmalıdır. Şekil 16’ da verilen örnekte en uygun olan çözümün Ç1 olduğu görülmektedir. Bunun teknik değeri Ç3 ile aynıdır. Yalnız maliyeti daha küçüktür. Bu çözümler üzerinde yapılacak iyileştirme çalışmalarında ağırlık Ç1 in teknik özelliklerinin daha yükseltilip yükseltilemeyeceği (ekonomik değer fazla değişmeme koşuluyla), Ç3 de ise ekonomik değerin arttırılıp arttırılamayacağı yönünde olacaktır. Ç2 çözümünden de vazgeçilmeyecek ve bunda da teknik özelliklerin düzeltilmesine çalışılacaktır. Buna mukabil Ç4 çözümünün fazla bir başarı vaat etmediği de görülmektedir. Bu değerlendirme ve sıralama yönteminde, çözümlerin kuvvetli veya zayıf oldukları yönü hemen görmek ve konstrüksiyon işleminin bunu takip eden aşamasında teknik sistemin zayıflıklarının nasıl giderilebileceğine yoğunlaşmak mümkün olmaktadır. CAD çalışmalarında değerlendirme ve seçimi sayısal değerlerle yapmak daha uygun olmaktadır. Bu maksatla iki sayısal yöntem önerilmektedir. Bunlardan birincisi aritmetik ortalama alma (veya doğrusal) yöntemi, diğeri ise çarpım ortalaması (veya hiperbol) yöntemidir. Teknik-ekonomik değer Z Çi = XÇi + YÇi 2 (Doğrusal yöntem) 27 YÇi 1,0 Ç1 0,8 Ç2 0,6 Ç4 Sıralama Ç1 Ç3 Ç2 Ç4 Ç3 0,4 0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 XÇi Şekil 16. Değerlendirme ve seçme diyagramı (VDI 2225) Teknik-ekonomik değer Z Çi = X Çi ⋅ YÇi (Hiperbolik yöntem) Aritmetik ortalama halinde teknik veya ekonomik değer çok küçük olsa dahi, toplam değer büyük olanın yarısına yakın değerde kalmaktadır. Ekstrem bir hal olarak, değerlerden biri sıfır olsa, toplam değer sıfırdan farklı değerin yarısına eşit olmaktadır. Bu tabii olarak yanıltıcıdır. Bu gibi hallerde hiperbolik yöntemin seçilmesi daha uygun olmaktadır. Değerlendirmede olası takdir hataları Yukarıda açıklanan değerlendirme yöntemlerinde mevcut olabilecek belirsizlik ve hataları iki gruba ayırmak mümkündür. 1. Değerlendirmeyi yapan kişiye bağlı hata ve belirsizlikler, 2. Doğrudan doğruya sistemden kaynaklanan hata ve belirsizlikler. Değerlendirmeyi yapan kişi ile ilgili olan hususlar şu şekilde özetlenebilir: 9 9 9 9 9 9 Değerlendirme yapanın tarafsız olamaması, diğer bir deyimle belirli çözümler doğrultusunda koşullanmış olması. Bu gibi hallerde değer takdirinde büyük bir sübjektiflik bulunabilir. Değerlendirici tarafından bütün çözüm şekilleri için uygun olmayan hedef kriterlerinin seçilmiş olması. Buna örnek olarak şu gösterilebilir: Hedef olarak "döküm kolaylığı" tanımlanmış ise, buna bağlı bir değerlendirme kaynak ve dövme konstrüksiyonlar için geçersizdir. Dolayısıyla değerlendirme sonuçlarını aksi yönde etkileyecektir. Bunun yerine "imal usulündeki basitlik ve kolaylık" olarak belirtilen bir hedef kriteri döküm, kaynak ve dövme hallerinin hepsinin değerlendirilmesine olanak sağlar. Değerlendirme işleminde çözümlerden birinin bütün hedef kriterlerine göre değerlendirmesi yapıldıktan sonra diğerine geçiliyorsa takdir hatalarının artması beklenebilir. Doğru olan bütün çözüm hallerinin her hangi bir hedef kriterine göre karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi yapıldıktan sonra, diğerlerine sıra ile ve aynı yöntemle geçilmesidir. Değerlendirme kriterleri arasında girişim bulunmamalıdır. Aksi halde daha önce belirtildiği gibi aşırı değerlendirme ve sübjektiflik olasılığı artar. Değer artış fonksiyonlarının yanlış seçilmesi. Aynı bir değer kriterini iyileştirme derecesine göre değer artış eğiliminin farklı konularda, farklı olabileceği belirtilmiş idi. Değerlendirme (hedef) kriterlerinin eksik olması, diğer bir deyimle önemli özelliklerin gözden kaçırılmış olması sübjektifliği arttırır. Bu hata kaynağını en aza indirmek için önerilen bir yöntem de şudur: Yapılan bir değerlendirmenin, kesin sonuca bağlanmadan önce, bu değerlendirme işleminde çalışmamış ikinci bir uzmanlar grubu tarafından incelenmesine ve eleştirilmesine imkân tanımak. Sisteme bağlı hata ve belirsizlikler: 28 9 9 Önerilen değerlendirme yöntemlerinin hepsinde "ilerisi için tahmin belirsizliği veya riski" mevcuttur. Zira ön görülen özellik büyüklüklerinin veya bunlarla ilgili değer yargılarının kesin büyüklükler veya kurallar olarak tespiti mümkün değildir. Bunların büyük bir kısmı istatistiksel değerler olup, belirsizlik içeren olası (ihtimali) büyüklüklerdir. Hatayı en aza indirebilmek için bu özellik büyüklüklerinin dağılım kanunlarının tespiti gereklidir. Bu büyüklüklere ait yeterince güvenilir bir tahmin yapılabilmiş ise o zaman bunları sayısal değerlerle belirtmek uygun olur. Aksi halde kelimelerle niteliksel bir değerlendirme ile yetinilmelidir. Örnek olarak bir dizel motoru için (stasyoner halde) yakıt sarfiyatı özelliği için en iyi değerin 140-150 gr/kWsaat olabileceği gelişme eğrisinin ekstrapolasyonu sonucu söylenebilir. Buna mukabil kullanma kolaylığı özelliğini ancak kelimelerle belirtmek kabildir. Fena, orta, iyi, çok iyi gibi. Değerlendirmede farklı yöntemler kullanarak yöntem hatalarını belirlemek ve en aza indirmek mümkündür. Şüphesiz her olası karakterdeki işlemde olduğu gibi değerlendirme kriterlerinin sayısı ne kadar fazla ise hata olasılığı da o oranda azalmaktadır. Zayıf nokta analizi Çeşitli çözüm tipleri için tespit edilen değerlendirme tablolarının kritik bir incelemeye tabi tutulması ile her bir çözüm hali için değer düşüren hedef kriterinin ne olduğunu tespit etmek mümkündür. Örnek olarak Tablo 2 den 5 numaralı yüksek mekanik emniyet hedef kriterinin ağırlık faktörünün yüksek olduğu (0.21) görülmektedir. Diğer taraftan Çözüm I' in bu kriter için puan değeri en düşüktür (4). Eğer bu çözümün ekonomik yönden bir avantajı var ise, evvela bu zayıf noktanın düzeltilip düzeltilemeyeceği üzerinde durulmalıdır. Benzer olarak bütün çözüm halleri için zayıf noktaların, özellikle bunlardan ağırlığı yüksek olanların ele alınması ve bunlar üzerinde konstrüksiyonun bütün fazlarında tekrar bir incelemeye gidilerek, düzeltilebilme imkânlarının aranması uygun olacaktır. Bu tip çalışmaları sistematize edebilmek için "değer profilleri" hazırlanır. ŞEKİLLENDİRME (NİCELİKSEL KONSTRÜKSİYON) FAZ II Tasarım fazının sonunda elde edilen optimal strüktürlerin makina formuna biçimlendirilmesi, kullanılacak malzeme türlerinin seçilmesi, sistemin ve alt sistemlerin geometrik olarak boyutlandırılması, imalat şartlarının, gereklerinin düşünülmesi kısaca teknolojik ve ekonomik kriterlerden hareketle imalat için gerekli ve yeterli dokümanların hazırlanması “niceliksel konstrüksiyon” fazının uğraşı alanını oluşturur. Bu fazda, tasarım fazının aksine çalışmalar yaratıcılıktan daha çok düzeltici yöndedir, çünkü bu fazda yapıt maddesel olarak ortaya çıkacaktır. Çözüm prensip olarak bilinmektedir. Prensip veya prensipler ölçekli dokümanlara dönüşecektir. Nihai dokümana gelmeden önce her şekillendirme fonksiyon, mukavemet, güvenilirlik, imalat ve montaj uygunluğu, kullanma ve bakım özellikleri, maliyet açılarından defalarca düzeltmelere uğrayacaktır. Bu nedenle bu fazda çözüm arama ve değerlendirme yöntemlerine ek olarak hata arama ve tanıma, ekonomik ve teknolojik optimizasyon yöntemleri daha büyük ağırlıkla devreye girecektir. Malzeme, imal usulleri, alt modüller, standartlar ve standart fonksiyon elemanları, tekrar eden fonksiyon elemanları ile ilgili bilgilerin temini çok zaman alan uğraşılar olacaktır. Niceliksel konstrüksiyon fazının karmaşıklığı nedeni ile bu fazda 9 9 9 Birçok uğraşı paralel olarak yürütmek Bazı uğraşıları bilgi miktarının yükseldiği ileri aşamalarda tekrarlamak Bu tekrarların ortaya çıkaracağı değişiklikler nedeni ile tekrar daha önceki aşamalara dönmek zorunlu olacaktır. Bu nedenle bu faza ait kesin bir akış şeması tanımlamak güçtür. Ancak çalışmaların prensip itibarı ile Şekil 17’ deki karakterde, yani soyuttan somuta doğru olacağı açıktır. • Niceliksel Konstrüksiyon Fazında Dikkat Edilecek Bazı Kural ve Prensipler Şekillendirmenin bütün aşamalarında üzerinde durulması gereken önemli husus, tekrar tekrar yapılan düzeltmelerle eksikliklerin ve hataların en aza indirilmesidir. Bu amaçla konstrüktörün çeşitli kontrol aşamalarında aşağıdaki sorulara tatmin edici cevapları bulabilmesi gerekir. Yukarıdaki tabloda gösterilen sorulara cevap aranırken, bu cevaplar içinde özellikle BASİTLİK, BELİRLİLİK ve EMNİYET kurallarının ne oranda gerçekleştirildiği göz önünde tutulmalıdır. 29 Tasarım sunucu (faz I) seçilen strüktür Hacimsel sınır şartlarının belirlenmesi Fonksiyon strüktüründen, yapıtın şekillendirilmesinde birinci derecede etkili olan alt fonksiyonun ve alt fonksiyon taşıyıcısının belirlenmesi Bu fonksiyon taşıyıcısının kabaca şekillendirilmesi ve boyutlandırılması (Genellikle birden fazla çözüm şekli çizilecektir.) Bulunan çözümlerden uygun görülenin seçimi Buna uygun olarak diğer fonksiyon taşıyıcılarının kaba olarak şekillendirilmesi ve boyutlandırılması Yan fonksiyon taşıyıcıları için konstrüktif şekillendirme Esas fonksiyon taşıyıcısının, yan fonksiyon taşıyıcıları da göz önüne alınarak düzeltilmesi Bu düzeltmeye bağlı olarak yan fonksiyon taşıyıcılarının tekrar çizilmesi Tüm konstrüksiyonun ortaya çıkan boyutlar, dış kuvvetler ve diğer etkiler dikkate alınarak düzeltilmesi Elde edilen sonucun veya sonuçların teknik-ekonomik olarak değerlendirilmesi En uygun ön şekillendirmenin seçimi Değerlendirmenin ortaya çıkardığı zayıf noktaların giderilmesi, en iyileme işleminin yapılması, nihai şekillendirme Sisteme etkiyen çevre şartlarının kontrol edilerek düzeltme yapılması, tolerans ve standart kontrolleri Parça listelerinin, üretim ve montaj koşullarının tespiti ve protokole geçirilmesi Şekillendirme üzerinde birinci derecede etken olan isteklerin tanımlanması Son dokümanların tespiti ve üretimle ilgili son düzeltmelerin yapılarak üretim bölümüne iletilmesi Şekil 17. Niceliksel konstrüksiyonun aşamaları Fonksiyon Etki prensibi Şekillendirme ile ilgili hususlar Emniyet Ergonomi İmalat Ön görülen fonksiyon yerine getirilebiliyor mu? Getiriliyorsa iyilik derecesi nedir? Hangi yan fonksiyonlara ihtiyaç vardır? Seçilmiş olan etki prensibi arzu edilen etkiyi, faydayı, verimi sağlıyor mu? Bu prensipten dolayı ortaya çıkabilecek arızalar neler olabilir? Önlenmesi veya sınırlandırılması mümkün müdür? Arzu edilen kullanma süresi için seçilmiş olan malzemelerden meydana getirilen geometrik şekiller gerekli mukavemeti göstermekte midir? Özellikle; 9 Dış kuvvetler etkisinde meydana gelen gerilmeler 9 Şekil değişimleri 9 Stabilite sınırları 9 Rezonans serbestliği 9 Genleşme imkânı 9 Aşınma ve korozyon direnci istenen sınırlar içinde kalmakta mıdır? Sistemde eleman grubu, fonksiyon, iş ve çevre emniyeti, emniyet tekniği prensiplerine göre sağlanmış mıdır? 9 Konstrüksiyonda insan-makina ilişkisi gözetilmiş midir? 9 Makinanın kullanan üzerindeki fiziksel ve psikolojik rahatsız edici etkileri ne oranda önlenmiştir. 9 Estetik görünüşe hangi oranda dikkat edilmiştir? İmalat yönünden gerekli olan teknolojik ve ekonomik faktörler göz önünde tutulmuş mudur? Özellikle 9 Tek parça, küçük veya büyük seriler halinde imalat hallerinde uygun malzeme ve şekillendirme tekniklerine uygunluk 9 Klasik katı veya esnek otomasyona uygun şekillendirme düşünülmüş müdür? 9 9 9 9 9 30 Kontrol Montaj Transport Kullanma Bakım-onarım Maliyet Zaman • İmalat süresince ve imalattan sonra yapılacak kontroller planlanmış ve düşünülmüş müdür? 9 Verilen boyutların ve toleransların ölçülebilir olup olmadıkları, referans kenar veya noktalarının neler olacağı, tolerans zincirinde hatalar olup olmadığı ve diğer kontrol büyüklüklerinin neler olacağı belirli midir? İşletme içi ve işletme dışı bütün montaj koşulları basit ve belirli midir? İşletme içi ve işletme dışı transport koşulları ve riskler kontrol altında mıdır? Tedbirler yeterli midir? 9 Ergonomik faktörlere ek olarak, kullanıcıya yeterli bilgi hazırlanmış mıdır? 9 Sistem çalışmasında etkiyi yan sistemlere, özellikle yağlama-soğutma sistemlerine, yağlama planlamasına önem verilmiş midir? Makinanın periyodik bakımlarına, belirli parçaların arıza vermeden değişme zamanlarına ait planlar hazırlanmış mıdır? (Güvenilirlik+Bakım=Kullanılabilirlik) 9 Ön görülen maliyet sınırları tutturulabilir mi? 9 Ek işletme ve yan masraflar meydana geliyor mu? 9 Teslim zamanı tutturulabilir mi? 9 Teslim zamanını kısaltacak şekillendirme değişiklikleri, imalat teknolojileri düşünülebilir mi? 9 BASİTLİK Parça sayısını azaltmak, yani çeşitli alt fonksiyonların bir fonksiyon taşıyıcısında toplanması, sistemi strüktür yönünden basitleştirir. Aynı şekilde kolay imal edilebilen formların tercihi, elemanlara erişilebilirliğin kolaylaştırılması gibi hususlar montajı, imalatı basitleştirir. Maliyet üzerinde pozitif etki yapar. Ancak parça sayısını azaltma uğruna çok karmaşık şekillere gidilmesi halinde belirsizlik artar. Parçanın bütün fonksiyonları aynı iyilik derecesinde yapması imkânsızlaşır. Basitleştirmenin diğer bir yolu da standart parça kullanımıdır. Şekillendirme bakımından basitlik kuralından aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir: 9 Mukavemet hesapları ve matematiksel modelleme imkânları olan geometrik formların seçilmesi hesaplardaki güvenilirliği arttırır. 9 Simetrik formların seçilmesi imalat sırasında ve işletme yükleri altında oluşan şekil değişimlerinin hesap, tahmin ve önlenmesini kolaylaştırır. Ergonomik yönden basitlik; 9 Kullanma ve kumanda sisteminin kolay anlaşılabilir olması 9 Sinyallerin basit olması 9 Tüm sistemin kullanıcı yönünden ürkütücü olmaması şeklinde anlaşılabilir. İmalat teknolojisi yönünden ise; 9 Kolay işlenebilir formların seçilmesi 9 En az işçilik, ayrıca işçilikteki bağlama ve bekleme zamanının azlığı, 9 Kolay kontrol edilebilen form ve boyutlandırma basitleştirici tedbirler olarak düşünülebilir. • BELİRLİLİK Fonksiyon bakımından, strüktür o şekilde düzenlenmelidir ki, istenen çıkış büyüklükleri verilen giriş büyüklüklerinden çelişkisiz olarak türetilebilsin. Diğer bir deyimle fonksiyonel sentez fazında, temel fonksiyon tanımlaması mümkün olduğu kadar tam belirli olmalıdır. Fonksiyon strüktürü oluşturulurken; 9 9 9 9 Kısmi fonksiyonlar ve bunlara ait giriş-çıkış çevre büyüklükleri açık ve anlaşılır bir düzen ve tanımlama içinde olmalıdır. Gerek formülasyon ve gerekse tarif etmede sebep-sonuç ilişkisi aranmalıdır. Aynı zamanda ekonomik boyutlarda uygulanabilirlik göz önünde tutulmalıdır. Enerji, madde ve sinyal akımlarının belirli bir düzen içinde bulunması, bunlar arasındaki öncelikler ve ağırlıkların iyi tanımlanmasına dikkat edilmelidir. Özellikle enerji bileşenlerinden kuvvet akımlarında meydana gelebilecek belirsizlikler, aşırı zorlanmaları, şekil değiştirmeleri ve aşınmaları ortaya çıkarabilir. Şekillendirmede belirlilik, yük durumunun büyüklük, cins, frekans yönlerinden bilinmesini gerektirir. Ancak bu halde uygun bir geometrik form ve malzemenin seçilmesi mümkündür. 31 Emniyet İleriki bölümlerde ayrıntılı olarak değinilecektir. Son olarak öğrenciler tarafından “konstrüksiyon” denince ilk akla gelen bazı yanlış düşünceler konusunda açıklamalarda bulunmak faydalı olacaktır. • • • • Konstrüksiyon çizim (teknik resim) değildir. Teknik resminiz ne kadar iyi olursa olsun bu sizin iyi bir konstrüktör olduğunuzu göstermez. Unutulmamalıdır ki çok iyi bir teknik resimde dahi yeni bir bilgi ortaya konmamaktadır. Konstrüksiyon süreci montaj resminden parça resmine doğru ilerler. Bu da önemli yanılgılardan biridir. Çok sayıda kişi bu tip bir çalışmayı benimsemiştir. Oysa montaj resmi yerine taslak resim kullanmak çok daha doğrudur. Bir gün konstrüksiyon işini tamamen bilgisayarların gerçekleştireceği de bir yanılgıdır. Unutulmamalıdır ki bilgisayar konstrüksiyon uğraşısını kolaylaştıran çok önemli bir araçtır. Ancak kararları alan insandır. Konstrüksiyon bir hesaplama işi değildir. Gerçekten bir tasarım yapmaya başladığınızda hesap kısmının tasarım işleminin çok küçük bir yüzdesi olduğunu anlayacaksınız. Bu bölümle ilgili yararlanılabilecek kaynaklar: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Konstrüksiyon Sistematiği, Lütfullah ULUKAN, Ders Notu, 1990. Engineering Design, Gerhard PAHL, Wolfgang BEITZ, Springer, London, 1996. Engineering Design, Vladimir HUBKA, Heurista, Zurich, 1992. The Practice of Machine Design, Yotaro HATAMURA, Yoshio YAMAMOTO, Clarendon Press, Oxford, 1999. Handbook of Mechanical Engineering, Heinrich DUBBEL, Ed. W. BEITZ and K.H. KÜTTNER, Springer-Verlag, London, 1994. (Part E) Engineering Design, George E. DIETER, McGraw-Hill, New York, 1991. The Mechanical Design Process, David G. ULLMAN, McGraw-Hill, New York, 1992. Machine Design Fundamentals, Joseph E. SHIGLEY, Charles R. MISCHKE, McGraw-Hill, New York, 1989. 32 2. MÜHENDİSLİK STANDARTLARI, PATENTLER ve DİĞER BİLGİLERE ERİŞME Haydar LİVATYALI Bilgi Derlemenin Tasarımdaki Yeri Bilgi derleme makina tasarımında problemin tanımlanmasının ardından gelen ilk aşamalardan biridir (Şekil 1). Bu aşamada sistematik yaklaşım hem aranan bilgi ve verilere süratle erişimi sağlar hem de temin edilen kaynaklar içinde gerekli ve faydalı olanın kısa sürede ayıklanmasını sağlar. Problemin Tanımlanması Gerekli Bilgilerin Derlenmesi Kavram Geliştirilmesi Kavramların Değerlendirilmesi Parametrik Tasarım Detay Tasarım Kavramsal Tasarım Ürün Mimarisinin Geliştirilmesi Genel Yapının (Konfigürasyon) Tasarımı Son Şekillendirme Şekil 1: Bilgi derlemenin tasarım süreci içindeki yeri Telif Hakları ve Kopyalama Telif hakları konusu hukukî açıdan ülkeler arasında farklılıklar gösterse de, giderek bütün dünyada geçerli yasa ve kuralların hâkim olmaya başladığı gözlenmektedir. Basılı ve yayınlanmış bütün dokümanlardan fotokopi vb. yollarla kopya alınması problemli ve belirsizlikler içeren bir konudur. Bilgi Kaynaklarına Genel Bir Bakış Tasarımla uğraşan profesyonel bir mühendis tarafından takip edilmesi ve okunması gereken süreli yayınlar üç kategoriye ayrılır: • • • Genel bilimsel, teknik ve ekonomik (iş dünyası) haberleri... Makina Mühendisleri Odasının çıkardığı aylık "Mühendis ve Makina" dergisi bu gruptadır. Çalışılan iş kolundaki veya ilgi alanlarındaki periyodik ticarî ve teknik dergiler... İmalat üzerine "Makina Teknik", "Makina Metal Malzeme Dünyası", "Kalıpçılık Dünyası" veya tesisat üzerine "Tesisat Mühendisliği" gibi dergiler bu grupta düşünülebilir. İlgi alanınızdaki araştırmaya yönelik dergi, mecmua, jurnal vb. yayınlar... TÜBİTAK tarafından yayınlanan "Mühendislik ve Doğa Bilimleri" dergisi, MATİM Derneği tarafından yayınlanan "Makina Tasarım ve İmalat Dergisi" gibi ulusal dergiler yanında çoğunluğu İngilizce olarak yayınlanan binlerce ihtisas ve araştırma jurnalleri bu gruptadır. Özellikle üçüncü kategoride yer alan yayınların içerdiği makalelerin izlenebilmesi için periyodik yayın özeti hizmetlerinden yararlanmak (abstract services) gerekmektedir. Bunlar arasında Engineering Index, Metals Abstracts ve Institute for Scientific Information tarafından haftalık olarak yayınlanan "Current Contents: Engineering and Technology" en ünlüleridir. Ayrıca Elsevier Science gibi bazı büyük dergi ve jurnal yayıncıları, internet üzerinden ücretsiz olarak abone olanlara, aboneler tarafından seçilen dergilerde çıkan makalelerin içindekiler listelerini yayın çıktıktan sonra kısa bir süre içinde e-posta aracılığıyla duyurmaktadırlar. Mühendislik Tasarımında Bilgi Kaynakları aşağıdaki listedeki gibi özetlenebilir: 1. Kamu Kaynakları Merkezi hükümete bağlı daire, kurum ve birimler (Başbakanlık, DPT, TÜBİTAK, Enerji, Sanayi ve Ticaret Bakanlıkları) 33 Mahallî idareler (Belediye, özel idare vb. Kurumların yayınları ve arşivleri) Kütüphaneler (Halk, üniversite ve ihtisas) Üniversiteler, enstitüler ve müzeler Yabancı hükümet temsilcilikleri (Elçilik, konsolosluk, ticarî ataşelik büroları) Internet (Bilgi çoğunlukla ücretsizdir, bazı ücretli abonelik servisleri de vardır.) 2. Özel Kaynaklar A. Kâr Amacı Gütmeyen Kuruluşlar B. Kâr Amaçlı Kuruluşlar 3. Bireyler Meslekî Oda ve Dernekler (MMO) Ticaret ve Sanayi Odaları (OBB, İTO, İSO), Sendikalar (MESS, TÜRK-İŞ, TİSK) Dernek, Cemiyet ve Vakıflar Üretici ve Satıcılar (imalatçılar, distribütörler, finansörler): Kataloglar, numuneler, test ve deney sonuçları, maliyet verileri) İmalatçılarla kurulan kişisel ilişkiler Danışmanlık büroları ve kuruluşları Doğrudan görüşme ve yazışmalar Yakın arkadaşlar, iş arkadaşları, arkadaşların arkadaşları Öğretim Üyeleri Kütüphaneler Klasik anlamda kütüphane değişik zaman ve yerlerde ve çeşitli dillerde yayınlanmış kitap ve her türlü süreli yayının toplandığı ve abonelerin kullanımına sunulduğu yerlerdir. Modern kütüphane ise kitap ve süreli yayınlara ek olarak, kataloglar, broşürler, patent arşivleri, standart metinleri vb. her türlü sınaî ve ticari dokümanın yanında ses, resim, görüntü içeren kompakt disk, kaset, film, mikro-fiş ve internet erişimli bilgisayarlar gibi çok çeşitli iletişim araçlarını da içinde barındırmaktadır (Tablo 3). Tarama verimi genellikle iki parametre ile açıklanır: Hassaslık ve Erişim. Hassaslık araştırılan konuyla ilgili kaynakların temin edilen kaynaklara oranıdır. Erişim oranı ise, temin edilen ilgili kaynakların, literatürdeki bütün ilgili kaynaklara oranıdır. Her iki oranın yükseltilmesi zaman içinde kazanılan beceri ve deneyim ile ilgilidir. Hassaslik = Erisim = Elde Edilen İlgili Kaynak Sayisi Elde Edilen Bütün Kaynak Sayisi Elde Edilen İlgili Kaynak Sayisi Var olan Bütün İlgili Kaynak Sayisi İTÜ’de Bilgi Erişimi imkânları son yıllarda çok gelişmiş ve Dünya standartlarında bir konuma erişmiştir. Kullanımı giderek yaygınlaşan ve kolaylaşan internet ağı sayesinde pek çok uluslararası süreli yayına ulaşmak çok kolaylaşmış ve hızlanmıştır. ITÜ Kütüphanesinin internetteki ana sayfası Tablo 1’de verilmiştir. Bu site sayesinde yazar, başlık veya konusuna göre mevcut kitapları belirlemek çok kolaydır. Bu durumda özellikle konu taraması yaparken esas olan doğru anahtar kelimelerin tespitidir. Yukarıda Şekil 1’de gösterilen akış şemasına göre öncelikle sözlük, ansiklopedi ve ders kitabı gibi kaynaklardan Türkçe, İngilizce ve bilinen diğer yabancı dillerde doğru anahtar kavram ve terimler belirlenmeli ve tarama yapılmalıdır. Tablo 1: Kütüphanelerdeki Bilgi Kaynaklarının Hiyerarşisi Teknik sözlükler Ansiklopediler El kitapları Ders Kitapları veya belli konular üzerine kaynak kitaplar Bibliyografyalar ve Yayıncı katalogları İndeks ve Yayın Özeti Hizmetleri Teknik ve meslekî dergi ve jurnaller Çeviriler Teknik raporlar (Konu taramaları ve Proje Raporları) Patentler Kataloglar ve İmalatçı Broşürleri Sözlük ve Ansiklopediler Gerek Türkçede, gerek yabancı dillerde, gerekse Türkçe ile çeşitli yabancı diller arasında çeşitli sözlükler hazırlanmış ve yayınlanmıştır. Genel sözlükler yanında teknik terimler sözlükleri meslekî olarak en yararlı olanlarıdır. Bazı dar ve çok yeni araştırma alanlarında yeni icat edilen terimlerin karşılıklarını bulmak 34 zordur. Bu durumda bu tür terim ve kelimelerin tanımları onları içeren kitap ve makalelerden temin edilmeye çalışılır. İTÜ Kütüphanesi İnternet Sitesinden erişilebilen elektronik sözlükler: • Türkçe Sözlük • Cambridge International Dictionary of English • Webster's Revised Unabridged Dictionary • Wordsmyth English Dictionary-Thesaurus Aranan Bilgi Ansiklopediler Kütüphane Katalogları Ders Kitapları ve Teknik Kitaplar Yayın Özetleri ve İndeksler Engineering Index Patent Dergisi (US Patent Gazettte) Dergi Referansları Patent Indeksleri Patent Kayıtları Bilimsel ve Teknik Makaleler Patent Kütüphaneleri Çapraz Referanslar Aranan Bilgi Patent Metinleri Şekil 2. Bilgi arama akış şeması Tablo 2: İTÜ Kütüphane Hizmetleri Online Katalog Katalog Tarama Ders Adına Göre Ders Kitabı Tarama Kullanıcı Hizmetleri Kullanıcı Kayıtları PIN ve Barkot İşlemleri İstek ve Öneriler Elektronik Veritabanları Online ve CD-ROM Veritabanları Elektronik Dergiler ve Gazeteler TSE Standartları Arama Linkler Kütüphane ve Bilgi Merkezleri Z39.50 ile Erişilebilen Kütüphaneler İTÜ Ana Sayfa Yayın Sağlama Hizmetleri İTÜ Kütüphaneleri İçin Kitap Talebi Yurtiçi ve Dışından Kitap-Makale Talebi Yeni Alınan Kitaplar İTÜ Kütüphaneleri Süreli Yayın Listesi Diğer Yararlanma Koşulları Projeler ve Duyurular Personel Listesi ve Şube Kütüphaneleri 35 El Kitapları Bazen genel olarak bir disiplinin bütününü, bazen de belirli bir kısmını içerdiği gözlenen el kitapları konuyla ilgili bütün bilgilerin bir araya toplanarak özetlendiği kitaplardır. Makina mühendisliği konuları üzerine yazılmış ünlü el kitaplarının bir listesi aşağıda verilmiştir. • Mark’s Standard Handbook for Mechanical Engineering, 10th Ed. McGraw-Hill, NY 1996. • The Mechanical Engineering Handbook, CRC Press, Boca Raton FL 1997. • Mechanical Engineer’s Handbook, 2nd Ed., Wiley, NY 1998. • Handbook of Experimental Mechanics, Wiley, NY 1993. • Pump Handbook, 4th Ed., McGraw-Hill, NY 1996. • Standard Handbook of Fastening and Joining, 3rd Ed. McGraw-Hill, NY 1997. • Mechanical Engineer’s Reference Book, 12th Ed., Butterworth-H., London 1994. • Roark’s Formulas for Stress and Starin, 6th Ed., McGraw-Hill, NY 1989. • Gieck’s Handbook of Engineering Formulas, 6th Ed., McGraw-Hill, NY 1990. Ders Kitapları Ders kitapları sektörü her gün yeni kitapların veya iyileştirilmiş yeni baskıların ortaya çıktığı canlı bir sektördür. Özellikle İngilizce ders kitaplarının ve kaynak kitapların izlenebilmesi için büyük yayıncıların web siteleri yanında, internet üzerinde satış yapan Amazon.com gibi kuruluşların “Books in Print” kısımlarına bakmalıdır. İndeks ve Yayın Özeti Servisleri İndeks Servisleri süreli yayınlar ve içerikleri hakkında güncel bilgileri sağlayan temel kaynaklardır. Bazı indeks servisleri, istendiğinde yayının tam metnini de temin etmektedirler. İndeks servisleri, makale vb. yayınların, yazarları, başlığı, anahtar kelimeleri ve bibliyografik bilgileri içermekte, yayın özeti servisleri ise ek olarak makale içeriklerinin özetlerini de sunmaktadır. İndeks ve yayın özeti servisleri ağırlıklı olarak süreli yayınlarda çıkan makaleleri ihtiva etmekle beraber, konferans, sempozyum ve kongre bildirileri ve kitapları da içerenler vardır. İTÜ Kütüphanesi Internet Sayfasında Bulunan Online Veri Tabanları: • Web of Science 1994-2001 (Science Citation Index, Social Science Citation Index ve Arts & Humanities Index veritabanlarını içerir.) • Engineering Village 2 (Compendex veritabanını içerir.) • ABI INFORM GLOBAL • MathSciNet • Table of Contents Veritabanı • Proquest Digital Dissertation • The New Grove Dictionary of Music & Musicians 2nd edition on the web • Web of Science - ISI • Wiley InterScience OnlineBooks servisi • Proquest Inspec • Chadwick-Healy veritabanlarından IIMP(Index for Music Periodicals) ve 3600 dergiyi tam metin olarak içeren PCIFT • Periodical Contents Index-Full Text • Historical Abstracts: 1450'den günümüze dünya tarihi (Amerikan tarihi hariç) • America: History and Life: Amerikan ve Kanada tarihi konulu veri tabanı, ilgili makalelerin özetlerini içerir. • Birleşmiş Milletler Dokümantasyon Merkezi • CSSinfo Online Standarts Access İTÜ Kütüphanesi Internet Sayfasında Bulunan CD-ROM Veritabanları: • ABI / Inform • Applied Science & Technical Index • Architectural Publications Index • Arts & Humanities Citation Index • Chemical Abstracts • Compendex Plus • Dissertation Abstracts • Econlit • Food Science & Technology Abstracts • Georef • Iconda • Inis 36 • • • • ISC Bulltein Journal Citation Reports Science Citation Index Social Science Citation Index Çeviri Hizmetleri Ülkemizde yabancı dillerden Türkçe’ye çeviri amacıyla kurulmuş resmî bir daire veya kuruluş yoktur. Gerek duyulduğunda çeviri hizmetleri çok sayıda özel çeviri büroları aracılığıyla yürütülmektedir. Fakat bu kuruluşlarda çalışan çevirmen veya Mütercim-Tercüman olarak anılan kişiler çoğunlukla ilgili yabancı dili genel olarak iyi bilmekle beraber, teknik konular söz konusu olduğunda terminolojiye hâkim olamadıklarından, ortaya çıkan çeviriler çoğu zaman başarılı olmamaktadır. Bu yüzden, teknik çevirilerin ilgili dili iyi bilen mühendisler tarafından yapılması gerekmektedir. Yabancı dillerden Türkçeye çeviri amacıyla bazı bilgisayar programları da yazılmıştır ve piyasada mevcuttur. Yalnız bu programlar, dillerin yapılarındaki büyük farklılıklar nedeniyle çok başarılı değildir. Anadilini ve yabancı dili iyi seviyeden bilen bir kişi günde ortalama beş sayfa çeviri yapabilmektedir. Eğer çeviri önce bilgisayar programınca yapılıp, daha sonra kişi tarafından tashih yoluna gidilirse, bu sayı günde ortalama on beş sayfaya çıkabilmektedir. Tablo 3: İTÜ Kütüphanesi İnternet Sayfasından erişilebilen elektronik dergiler ve gazeteler AIP Geological Society Publishing House American Assoc. of Physics Teachers Institution of Mining and Metallurgy Sage Publications Inc. SIAM American Chemical Society IOP Springer American Institute of Physics Kluwer Springer Kundenservice American Mathematical Society Kluwer Academic Publishers Springer Verlag ASCE MCB Univ. Press Ltd. Swets ASME MCB University Press Ltd. Swets & Zeitlinger Publishers Birkhauser Verlag MIT Press journals-Massachusetts Inst. Taylor & Francis Ltd. Blackwell Publishers Inc. Mineralogical Society The American Physical Soc. Blackwell Science Ltd. Multi Science Pub. Co Ltd. Tübitak Cambridge University Press Munksgaard University of Chicago Press D-Lib Forum Oxford University Press Wiley DVG Portland Press Ltd-Miss Faye Steady World Scientific Pub. Co. ECS Professional Engineering Pub. EDP Sciences Royal Society Elsevier Science Royal Society of Chemistry Kataloglar, Broşürler ve İş Dünyası Bilgileri Tedarikçi firmalardan temin edilebilecek hammaddeler ve makina parçaları hakkında en güncel ve sağlıklı bilgiler firmalarca yayımlanan kataloglar, broşürler, el kitapları veya bunların bir arada bulunduğu kompakt disklerdir. Bazı firmalar ürün kataloglarını ve broşür bilgilerini internetteki web sitelerinde de müşterilerinin hizmetine sunmaktadır. Hatta bazı kompakt diskler ve web siteleri ürün seçiminde yardımcı olmak üzere “ürün seçme sihirbazı” denilen programları da ücretsiz olarak sağlamaktadırlar. Belli bir hammaddeyi veya makina parçasını üreten firmaların bir listesini oluşturabilmek ilk yapılacak iştir. Bu konularda en büyük yardımcılardan biri ihtisas fuarları olmakla beraber, bu tür fuarlar yılın belli zamanlarında açıldığı için fuar zamanlarını beklemek her zaman mümkün olmayabilir. Amerika Birleşik Devletleri’nde yayımlanan “Thomas Registrar of American Manufacturers” faaliyet alanlarına ve yerlerine göre firmalarla ilgili erişim bilgilerinin derlendiği en ünlü kaynaklardan birisidir. Ülkemizde bu tür dokümanları, İllerin Sanayi ve Ticaret Odaları, Odalar ve Borsalar Birliği ve çeşitli sektörsel dernek ve kuruluşlar yayımlamaktadır. Kamu Bilgi Kaynakları ve Arşivleri Türkiye’deki kamu bilgi kaynaklarının en ünlüsü, yasa, tüzük, yönetmelik, genelge ve üst düzey personel atamalarının yayınlandığı Resmî Gazete’dir. Resmî Gazete’nin yayın ve dağıtımından sorumlu Başbakanlık Basın Yayın Enformasyon Genel Müdürlüğü, daha pek çok dergi, broşür ve dokümanın basımı ve dağıtımını yürütür. Son yıllarda hemen hemen bütün kamu kurum ve kuruluşları internet 37 aracılığıyla bilgi sağlama ve elde etme yolunu kullanmaya başlamışlardır. Bunlardan makina mühendisliği ile ilgili bilgilerin bulunduğu bazılarının internet linkleri Tablo 4’te verilmiştir. Tablo 4: Kamu bilgi kaynakları Kurum Başbakanlık Basın Yayın Enformasyon Genel Müdürlüğü Resmî Gazete Devlet İstatistik Enstitüsü Türk Standartları Enstitüsü Devlet Planlama Teşkilatı Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırmalar Kurumu Türk Patent Enstitüsü Sanayi ve Ticaret Bakanlığı Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Internet Adresi http://www.byegm.gov.tr http://www.basbakanlik.gov.tr http://www.die.gov.tr http://www.tse.org.tr http://www.dpt.gov.tr http://www.tubitak.gov.tr http://www.turkpatent.gov.tr http://www.sanayi.gov.tr http://www.enerji.gov.tr İnternette Bilgi Kaynakları Arama Motorları İnternet bütün dünyada son on beş yıl içinde süratle gelişen bir iletişim ortamı ve aracı olmuştur. Başlangıçta askerî haberleşme ve daha sonra bilimsel ve teknik bilgi alışverişi amacıyla kurulan internet, zaman içinde her türlü ticarî, sınaî ve malî iletişimin temel araçlarından biri haline gelmiştir. Şöyle ki 1992’de internetteki sunucu bilgisayar sayısı 100 Binden az iken, bu sayı beş yıl içinde 18 Milyona ulaşmıştır. İnternet iletişim için çeşitli araçlar sunar. Bunlardan ilki ve en yaygın olanı e-posta (e-mail) hizmetidir. Bir bilgisayardan genellikle bir sunucu bilgisayara bağlanarak sunucu üzerindeki dosyalar üzerinde belli fonksiyonları yerine getirme amacıyla geliştirilen telnet protokolü ve dosya geçişi protokolü (FTP, file transfer protocol), ve Usenet haberleşme (News, gopher) protokolü ardında gelişen iletişim araçlarıdır. Bunların ardından en son gelişen ve en büyük kullanım alanı bulan “World Wide Web” ile bilgisayarlar arasında her türlü metin, ses, resim, video vb. malzemenin iletilmesini ve paylaşımını önceki sistemlere kıyasla çok kolaylaştırıp halka indirerek sağlamıştır. İnternetin tarihî gelişimini öğrenmek için http://www.isoc.org/internet-history adresine bakılabilir. Internet üstünde bilinmeyen adreslerin tespiti için “Arama Motoru veya Rehberi” denilen konularına göre mevcut internet sitelerini kendi geliştirdikleri veri tabanlarında saklayan internet siteleri vardır. Bunlardan bir kısmının adları ve adresleri Tablo 5’te verilmiştir. Bu siteler rehberlik hizmetlerini kullanıcılara ücretsiz olarak temin etmekte, kendi varlıklarını ise firmalarda reklâm alarak sağlamaktadırlar. Belli bir konuda bilgi arandığında bu sitelerden biri veya birkaçı ziyaret edilip tarama yaptırılır. Bir de aynı anda pek çok sitede birden tarama yapabilen “Copernic” ve benzeri programlar da mevcuttur. Internet arama motorlarının verimli kullanımı, bu motorlardaki veri tabanlarının güncelliği yanında, kullanıcıların tarama işlemlerini doğru anahtar kelime ve terimlerle ve sunulan ileri tarama yöntemleriyle yürütmelerine bağlıdır. Mühendislik Bilgi Kaynakları İnternette mühendislik üzerine de çok miktarda bilgi kaynağı mevcuttur. Bu bilgilere süratli ve doğrudan erişim için adres bilgilerinin verildiği URL (Universal Resource Locator) bilgileri gereklidir. İnternetteki mühendislik bilgi kaynaklarını topluca içeren URL’lerin bir listesi Tablo 6’da verilmiştir. Patent Arşivleri Herhangi bir sanayi kuruluşunun gelişmesinde, o kuruluş tarafından yeni buluş yapılması, kendi alanındaki teknolojik gelişmelerin yakından izlenmesi ve kurumun yapısına uygun olan teknolojinin uygulamaya konulabilmesi çok önemli bir faktördür. Ancak yeni buluşların herhangi bir ülkede uygulamaya konulabilmesi için, buluşun o ülkede patent ile korunup korunmadığı ya da yasal nedenlerle patent hakkının sona erip ermediği saptanmalıdır. Patent hakkı olmayan ya da bu hakkı herhangi bir nedenle ortadan kalkmış olan patentlere ait ürünlerin, istenildiği gibi üretilip pazarlanması için haksız rekabet yaratmamak koşuluyla yasal bir engel yoktur. Herhangi bir buluşun patent ile korunup korunmadığı ya da patent hakkının devam edip etmediği hakkındaki bilgiler, ancak bu bilgilerin kayıtlı olduğu ortamlardan edinilebilir. Geçmişte bu bilgilerin sadece kâğıda basılı ortamlarda olmalarına karşın, günümüzde bilgisayar ve bilgisayar ürünlerinin manyetik ve optik bilgi kayıt ortamlarında da kullanılmalarından sonra, bilgiler makine ile okunabilir ortamlarda saklanmaya ve erişilmeye başlanmıştır. Patentlerle ilgili bilgi ve görüntülerin kayıtlı olduğu veri tabanlarına da çevrimiçi veya çevrimdışı erişim olanaklarının sağlanmasıyla, gerekli araştırmalar artık daha kısa sürede ve daha verimli olarak yapılabilmektedir [3]. 38 Bu konularda hizmet vermek üzere kurulan Türk Patent Enstitüsü 24.06.1994 tarih ve 544 sayılı Kanun Hükmünde Kararname ile Türkiye’ de sınaî mülkiyet haklarının yönetimi için idari ve mali özerkliğe sahip Sanayi ve Ticaret Bakanlığına bağlı özel bir kamu kuruluşudur. Kuruluş amacı Türkiye’nin teknolojik ilerlemesine katkıda bulunmak, ülke içinde serbest rekabet ortamını oluşturmak ve araştırma geliştirme faaliyetlerinin gelişmesini sağlamak üzere çeşitli Kanunlarla düzenlenmiş olan patent ve markalar ile diğer Kanunlarla düzenlenen Sınaî Mülkiyet Haklarının tesisi, bu konudaki korumanın sağlanması ve Sınaî Mülkiyet Haklarına ilişkin yurtiçi ve dışında var olan bilgi ve dokümantasyonun kamunun istifadesine sunulabilmesidir. Türk Patent Enstitüsü'nde de, patent ve markalarla ilgili kayıtlar, teknolojik gelişmelere paralel olarak bilgisayar ortamlarında hizmete sunulmakta, gerek duyulduğunda yazıcılardan döküm alınabilmektedir. Enstitüde verilen enformasyon ve dokümantasyon hizmetleri patentler, markalar ve endüstriyel tasarımlar şeklinde üç ana başlık altında toplanabilir. Tablo 5: İnternette en yaygın olarak kullanılan arama motorları Arama Motoru Adı Google MSN Yahoo HotBot Wikipedia Business.com Internet Adresi http://www.google.com http://www.msn.com http://www.yahoo.com http://www.hotbot.com http://www.wikipedia.org http://www.business.com Ulusal Patent Veri Tabanı 1879 yılından Ekim 1996’ ya kadar tescil edilmiş 28.550 adet tescilli patentten son 20 yıl içinde koruma altına alınmış olanlara ait bibliyografik bilgiler (Uluslararası Patent Sınıflandırması (IPC) kodu, patent numarası ve tarihi, Dosya numarası, korumanın başlangıç tarihi ve süresi, başvuru sahibi ve adresi, özet vb.) PATARA isimli veri tabanına aktarılmış olup, bu bilgilere bilgisayar yardımıyla erişim mümkündür. TPE aracılığıyla erişilebilen dokümanlar Tablo 7’de özetlenmiştir. Patent taraması için kullanılabilecek bazı internet siteleri ise Tablo 8’de özetlenmiştir. Ulusal Marka Veri Tabanı Ekim 1996’ ya kadar Türkiye'de tescil edilen 175.000 marka ile 1986 yılından bugüne kadar yapılan tüm marka başvurularına ait marka adı, marka sahibinin adı, adresi, marka numarası, başvuru numarası, başvuru tarihi, markanın kullanılacağı eşya/eşyalar ve genel evrak numarası gibi bibliyografik bilgiler, bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Gereksinim duyulduğunda, kişi ya da kuruluşların araştırma için başvurmaları halinde bu veri tabanından sorgulama yapılarak, sonuçlar bilgisayar çıktısı olarak verilebilir. Tablo 6: İnternette Mühendislik Bilgi Kaynağı Sitelerden örnekler [1] Kurum Makine Mühendisleri Odası TC Başbakanlık Dış Ticaret Müsteşarlığı ASME SME NASA National Institute of Standards and Technology Thomas Register URL http://www.mmo.org.tr National Science Foundation http:///www.nsf.org http:///www.dtm.gov.tr http://www.asme.org http://www.sme.org http://techreports.larc.nasa.gov http://www.nist.gov http://thomasregister.com İçerik Makine mühendislerini ilgilendiren her türlü mesleki ve teknik bilgi İhraç mallarını ilgilendiren her türlü teknik mevzuat Amerikan makine mühendisleri derneği Amerikan imalat mühendisleri derneği Teknik raporlar Amerikan Standardları ve endüstrisi hakkında bilgiler ~155,000 firma, 60,000 ürün kategorisi, 124,000 marka Amerika Bilim Kurumu (Vakfı) Tüzükler, Yönetmelikler ve Standartlar Ülkemizde gerek tüketim gerekse üretim mallarının tasarımında ve imalatında uyulması gereken tüzük ve yönetmelikler ilgili yasaların verdiği yetkiye göre çeşitli bakanlıklar ve bağlı birimlerce hazırlanır. Bu bakanlıklar arasında Enerji, Sanayi ve Ticaret, Savunma, Tarım ve Bayındırlık Bakanlıkları ilk akla 39 gelenlerdir. Ulusal düzeyde mal ve hizmet standartlarını hazırlama yetki ve görevi ise devler içinde özerk bir yapıya sahip olan Türk Standardları Enstitüsüne verilmiştir [4]. Tablo 7: Türk Patent Enstitüsü’nde mevcut patent dokümanları Mikrofilmler CD-ROM'lar 5.01.1970 tarih ve 16950 numaralı patent dokümanından itibaren toplam 5322 adet Türk patent dokümanı mikrofilmler üzerine kaydedilmiştir (54 adet rulo film), Patent İşbirliği Anlaşması (PCT) aracılığıyla 1983-1989 yılları arasında yapılan patent başvurularına ait bilgi ve görüntüleri içeren mikrofilmler (564 adet rulo film) Yurt dışındaki patentlere ait CD-ROM'larda patent numarası, patent sahibinin adı, adresi, patentin unvanı, patent konusunun uluslararası kodu (IPC), başvuru tarihi, koruma süresi, özet gibi bibliyografik bilgilerin yanı sıra, dokümanın tarifname, talep(ler) ve varsa teknik resimleri de içeren orijinal görüntüleri EPIDOS'tan (Avrupa Patent Ofisi Enformayon ve Dokümantasyon Sistemi) temin edilen CD-ROM veri tabanları, Amerika Patent Ofisi'nden (USA Patent Office) temin edilen CD-ROM veri tabanları, Japon Patent Ofisi'nden (The Patent Office Japanese Government) temin edilen PAJ CD-ROM veri tabanı (1976'dan günümüze Japonya'daki patent başvurularını kapsar) Tablo 8: Patent Konularında bilgi alınabilecek uluslararası Internet kaynakları Türk Patent Enstitüsü Dünya Fikri Mülkiyet Hakları Örgütü (WIPO) Dünya Ticaret Örgütü Max Planck Enstitüsü Avrupa Patent Ofisi Avrasya Patent Ofisi Ücretsiz patent araştırması yapılabilen siteler: Patent Search / ESPACENET http://www.turkpatent.gov.tr http://www.wipo.int http://www.wto.org http://www.intellecprop.mpg.de http://www.european-patent-office.org http://www.eurasia.msk.ru http://www.european-patentoffice.org/espacenet/info/access.htm http://www.patentblatt.de http://www.patents.ibm.com http://www1.uspto.gov/patft/index.html http://pctgazette.wipo.int http://www.patscan.ubc.ca http://wipo.int/eng/clssfctn/index.htm Alman Patentleri IBM Patent Search US Patentleri WIPO - PCT Patent Search Kanada Patentleri Uluslararası Sınıflamalar Milletlerarası Standardizasyon Teşkilâtı (ISO) tarafından yapılan tanımlara göre; STANDARD: İmalatta, anlayışta, ölçme ve deneyde bir örnekliktir. STANDARDİZASYON: Belirli bir faaliyetle ilgili olarak ekonomik fayda sağlamak üzere bütün ilgili tarafların yardım ve işbirliği ile belirli kurallar koyma ve bu kuralları uygulama işlemidir. Standardizasyon işlemi ile öncelikli olarak can ve mal güvenliği hedeflenirken aynı zamanda kalitenin alt sınırı tespit edilmek suretiyle belirlenen düzeyin altında mal ve hizmet üretimine izin verilmemektedir. Türk Standardları Enstitüsü’nün ücretsiz olarak kullanıma açtığı ve Türk Standardları Kataloğu, TSE’den Belge Almış Olan Firmalar ve Kütüphane’de bulunan yayın listelerine ait veritabanlarının bulunduğu TSEnet Internet Bilgi Erişim Sistemi’ne ulaşabilmeniz için; http://www.tse.org.tr/tsewebtr/anasayfa/source/tsenetinfo.htm TSE Bilgi Erişim Sistemi TSE faaliyetleri ile ilgili güncel bilgilere erişim için kullanabileceğiniz bir bilgi erişim sistemidir. Bu bölümde erişebileceğiniz bilgiler aşağıda verilmiştir. • TSE Belgelendirme Veritabanı: TSE Belgelendirme veritabanında TSE belgeli ürünler ve firmaların tam listesi. 40 • • • • • • TSE Standard Veritabanı: TSE Standard veritabanında yabancı standartların TSE karşılıkları ve TSE standartlarının içerikleri. TSE Kütüphane Veritabanı: TSE Kütüphane veritabanındaki kitaplar, sürekli yayınlar ve standartlar. TSE Tüketici İlişkileri: Şikâyetleriniz, önerileriniz, vb. için TSE personeli ile temas ve yapılan işlemlerin takibi. Kullanıcı Forumları: TSE Internet Bilgi Erişim Sisteminin diğer kullanıcılarıyla farklı konulardaki forumlarda haberleşmek ve bilgi alışverişinde bulunmak amacıyla. Bilgi İsteme: Bilgi İsteme Formunu doldurarak TSE'den standartlarla ilgili bilgi isteyebilir ve cevaplara erişebilirsiniz. İşlem Takip: TSE'de yürürlükte olan işlemlerinizin durumunu takip edebilirsiniz. (Belge başvuruları, numune takipleri vb.) Uluslararası standart kurum ve kuruluşlarının da benzeri internet siteleri mevcuttur. İTÜ Kütüphanesi TSE standartlarının abonesidir ve İTÜ öğrencileri bu imkândan yararlanabilirler. Genel Makine tasarımında kullanabileceğiniz standartların bazıları aşağıda verilmiştir: TS/EN 292 Makinelerde güvenlik - Tasarım için genel kavramlar, genel prensipler TS/EN 294 Makinelerde güvenlik - El ve kolların tehlikeli bölgelere erişmesine karşı güvenlik mesafeleri TS/EN 694 Makinelerde güvenlik - Ergonomik tasarım prensipleri TS/EN 894 Makinelerde güvenlik - Göstergelerin ve kumanda tahrik tertibatının tasarımı için ergonomik kurallar TS/EN 1037 Makinelerin emniyeti – istenmeyen çalışmanın önlenmesi TS/EN 1050 Makinelerin emniyeti – Risk değerlendirme ilkeleri TS/EN 1088 Makinelerin emniyeti – korumalara ait merkezi kilit cihazları – tasarım ve seçim ilkeleri … AT Komisyonu tarafından makine emniyeti ile ilgili oldukları ilan edilen diğer AT standartları için Sanayi ve Ticaret Bakanlığı web sitesini ziyaret ediniz: www.sanayi.gov.tr/webedit/gozlem.aspx?sayfaNo=1803. Uzman Sistemler Uzman sistemler (expert system) veya diğer adıyla bilgi tabanlı sistemler (knowledge-based system) bilgisayar ortamında gelişen yeni bilgi erişim, ayıklama ve değerlendirme programlarıdır. Araştırma alanı olarak yapay zekânın (artificial intelligence) konusudur. Fonksiyon açısından, bir veri tabanında saklı ham verilerden, kullanıcının istek ve ihtiyacına göre çıkarımlar yaparak bilgilerin derlenmesi, özetlenmesi ve bir araya getirilerek bir sonuç veya kompozisyon oluşturulmasını sağlarlar. Uzman sistemler 1980’lerden bu yana çok gelişmiş olmakla beraber, insan sezgi gücünden mahrum olduklarından henüz yetersiz kalmaktadır, ama zaman içinde mühendislik tasarımında daha kritik bir rol edinmeleri beklenmektedir. Kaynaklar 1. 2. 3. 4. G.E. Dieter, Engineering Design, 3rd Ed. McGraw-Hill Int. Editions, Mech. Engr. Series, 2000. İTÜ Kütüphanesi web sitesi, http://www.library.itu.edu.tr TPE web sitesi, http://www.turkpatent.gov.tr TSE web sitesi, http://www.tse.org.tr 41 3. PROJE ÖNERİSİ HAZIRLANMASI Levent GÜVENÇ Giriş Ne sanayide, ne de akademik dünyada “Şu işi yapalım, olası problemleri karşılaştığımız zaman çözeriz” tarzı plansız bir yaklaşımla projelere başlanılmaz. Bir projenin başlangıcında yapılması gereken en önemli işlem projeyi çok iyi tanımlamak ve hazırlanacak bir proje önerisiyle ilgili yetkililere sunulacak hale getirmektir. Kısacası iyi hazırlanılmış bir proje önerisi başarılı bir projenin ön şartıdır. Önerinin sunulacağı yetkililer duruma göre çalıştığınız iş yerindeki bir yönetici, işyerinizin potansiyel bir müşterisi ya da hazırladığınız bir Ar-Ge projesiyse Ar-Ge fonlarının dağıtımından sorumlu TÜBİTAK, TEYDEB, TTGV veya KOSGEB gibi bir kuruluş olabilir. Proje önerisinin ana amacı sunuşu yaptığınız yetkili ya da yetkililere projenizi kabul ettirebilmektir. Makina Mühendisliği son dönem öğrencilerinin hazırlayacağı proje önerisini sunacağı yetkililer bölümün öğretim üyeleridir. Proje önerisi kabul edildiği takdirde önerinin ikinci bir amacı da proje çalışmaları sırasında takip edilecek rotayı çizen bir kılavuz görevi görmektir. Proje Önerisi Neleri İçermelidir? Proje önerisinde en önemli nokta projenin çözeceği problemin ya da geliştireceği ürünün çok iyi tanımlanmasıdır. Öneriyi okuyanların bu tanımı okuduktan sonra projenin gerekliliğine inandırılmış olmaları gereklidir. Bir Ar-Ge proje önerisinde önerilen konuda daha önce yapılmış olan çalışmalar bir literatür taraması bölümü yardımıyla irdelenerek bir durum değerlendirmesi yapılması gereklidir. Diğer projelerde tanımlanan problemle ilgili teknolojinin o andaki durumu gerçekçi olarak aktarılmalıdır. Yetkililer tanımlanan problemin önemine ve çözülmesi gerektiğine inandıktan sonra çözümün nasıl yapılacağını öğrenmek isteyeceklerdir. Proje önerisinde tanımlanan projenin çözüm yöntemi de yer almalıdır. Kullanılacak yöntem anlatılırken projenin girdileri ve ölçülebilir çıktıları da belirlenmelidir. Proje önerisinde yer alması gereken önemli bir bölüm de projenin nasıl hayata geçirileceği ile ilgilidir. Projenin insan kaynağı ve teknik teçhizatla ilgili gereksinimleri gerçekçi olarak belirlenmeli ve ilgili bütçe öneride yer almalıdır. Ayrıca projede kullanılacak insan kaynağıyla ilgili bir yönetim düzeni şeması ve istenilen takım ve bireysel sorumluluklar listesi de yer almalıdır. Yapılacak işlerin şemalar ya da tablolar vasıtasıyla sunulan bir zaman planlamasının da öneride olması gereklidir. Üstte sıralanan tüm bölümler öneriye yerleştirildikten sonra okuyucu (yetkili ya da değerlendirici de denebilir) açısından öneriyi değerlendirebilmek için tek eksik sunulan proje önerisinin öneren kişiler (ya da firma ya da Ar-Ge birimi) tarafından gerçekleştirilebilirliğidir. Öneriyi hazırlarken öneren kişi ya da grubun proje konusundaki tecrübesi ve bilgi birikimi de gerçekçi bir biçimde belgelenmelidir. Bir Ar-Ge birimi için bu tespit proje konusundaki yayın listeleri, birim içinde geliştirilen yazılım ya da donanım ürünleri ve patentler olabilir. Diğer kuruluşlar öneride, daha önce bitirdikleri benzer projeleri birer referans olarak gösterebilirler. Sizler Makina Mühendisliği bölümü öğretim üyelerini projeyi gerçekleştirebileceğinize ikna etmek için hazırlayacağınız proje önerisinde 3 ile 5 kişi arasındaki proje takımı üyelerinizin proje konusu ile ilgili aldığı dersleri (ilgili kol dersleri olabilir), yaptığı dönem ödevlerini, katıldığı staj çalışmalarını ya da özel bir paket program ya da programlama lisanı bilgisini belirtebilirsiniz. Bir proje önerisinin içereceği ana hatlar kendi proje önerinizi hazırlarken kullanabileceğiniz bir örnek oluşturmak için altta sıralanmıştır. Kapak Sayfası: Projenin başlığı, öneren kişi/kuruluş ismi ve adres ve telefon bilgisi, önerilen kişi/kuruluş ismi ve adres ve telefon bilgisi. Gerektiği takdirde başlangıç ve bitiş tarihleri ve projenin maddi büyüklüğü de kapak sayfasında yer alabilir. İçerik Tablosu: Projenin bölümleri ve sayfa numaraları kapak sayfasından sonra verilir. Proje Özeti: Proje önerisinin yaklaşık bir sayfalık kısa bir özeti içerik tablosundan hemen sonra verilir. Bu bölüm proje özetinin en önemli bölümlerinden biridir. Önerinin geri kalanı bitirildikten sonra hazırlanır. Bu bölümü proje 42 önerinizi okuyacak birçok kişinin sadece bu bölümü okuyacak kadar vakti olduğunu düşünerek yazın. Ayrıca önerinizi okuyacak bazı kişilerin de bu bölümü okuduktan sonra önerinizin geri kalanını okuyup okumama kararını vereceğini de aklınızda tutun. Dolayısıyla bu bölümde problemin kısa bir tanımı, proje kapsamında yapılması planlananların kısa bir anlatımı ve projenin çıktılarının neler olduğu yer almalıdır. Giriş ve Literatür Özeti: Bu bölümde projeye konu olan problem tanımlanır ve literatürdeki yeri belirlenir. Bu bölümün sonunda kullanılan kaynaklara ait kaynak listesi yer alır. Amaç: Projenin amacı bu bölümde sunulur. Amacın tanımlanan problemin çözümüne sağlayacağı katkı açıkça belirtilmelidir. Amaç kısmında yuvarlak ifadeler yerine ölçülebilir çıktıların (başarı ölçütleri de denebilir) kullanılması tercih edilir. Örneğin mevcut sistemdeki verimliliğin iyileştirilmesi hedeflenmektedir ifadesi yerine mevcut sistem verimliliğinin en az %25 iyileştirilmesi hedeflenmektedir daha uygun olacaktır. Yöntem Burada amaca ulaşılmak için takip edilmesi istenilen yöntem anlatılacaktır. Yapılacak deneyler, ölçümler, derlenecek veriler, kurulacak ilişkiler, gerçekleştirilecek yorumlama işlemleri ayrıntılı biçimde anlatılacaktır. Var olan Altyapı ve Gereksinimler: Yöntem kısmında detaylı olarak anlatılan proje çalışmasında kullanılabilecek teçhizatın (yazılım dâhil) detayları verilecek ve bunların dışında projeyi gerçekleştirebilmek için gerekli olan teçhizat ta belirtilecektir. Gerekli olan teçhizatın neden gerekli olduğu yöntemle ilişkilendirilerek anlatılacaktır. Örneğin Bitirme Tasarım Projesi öneriniz bir prototip imalini içeriyorsa imalatta kullanabileceğiniz ve bölümde var olan tezgâhları var olan teçhizat olarak burada belirtmelisiniz. Prototip için alınması gerekli olan motor vs gibi malzemeyi de proje gereksinimleri arasında göstermelisiniz. Yönetim Düzeni: Önerilen proje ekibi burada tanıtılmalı ve uygulanacak yönetim düzeni ile iş bölümü burada belirtilmelidir. Bitirme Tasarım Projesi önerinizde proje takımı üyelerinin sorumluluğunda olan eşit olarak dağıtılmış iş yükü burada belirtilmelidir. Çalışma Takvimi: Amaç bölümünde belirtilen hedeflere ulaşılması için projede yer alacak başlıca işler tanımlanmalı ve bunların gerçekleştirilmesi için önerilen zamanlama düzeni verilmelidir. Çalışma takviminin şematik olarak verilmesi sıkça kullanılan ve okuyucuya zaman kazandıran bir uygulamadır. Bu amaçla Gantt ya da PERT/CPM diyagramları kullanılabilir. Bütçe: Projenin bütçesi bu bölümde yer alır. Bilgi ve Beceri Birikimi: Projeyi önerenlerin proje konusunda daha önceden kazanılmış bilgi ve beceri birikimi bu bölümde anlatılır. Projenin Çıktıları: Önerilen projenin kabul edilmesi ve başarıyla bitirilmesi halinde elde edilecek sonuçlar somut, ölçülebilir çıktılar olarak burada sıralanır. Sonsöz: Proje önerisinin ana hatları bu son kapanış bölümünde kısaca tekrar belirtilir. 43 Öneri Hazırlarken Dikkat Edilecek Hususlar • • • • • • • • • • • • • • • Hazırladığınız öneriyi dilbilgisi ve yazım kuralları açısından dikkatle kontrol edin. Yanlış yazılmış kelimeleri saptamak için kullandığınız kelime işlem programının yazım kontrolü seçeneğinden yararlanın. Önerinizin itinayla hazırlanmış ve hatasız olmasına dikkat edin. Kapak sayfası dışındaki sayfaları numaralandırın. Kullandığınız bölüm başlıkları, font büyüklüğü vs açısından önerinizin göze hoş görünür olmasına ve aranan bölümlerin kolaylıkla bulunabilmesine önem verin. Önerinizin hem görünüş hem de içerik açısından profesyonelce hazırlanmış olmasına önem verin. Baştan savma bir yaklaşımla hazırlandığı belli olan öneriler okuyucuda öneri sahibi bu işi ciddiye almıyor, dolayısıyla benim de onun önerisini ciddiye almamam lazım düşüncesini uyandırır. Yazınızın akıcı ve yalın olmasına özen gösterin. Çok uzun cümlelerden ve gereksiz yere uzatılmış bölümlerden kaçının. Gereğinden uzun önerilerin başından sonuna dikkatlice okunmama olasılığı yüksektir. Proje önerisi ve giriş bölümlerinde okuyucunun ilgisini uyandırmaya çalışın. Özlü bir anlatımla proje önerisinin gereğinden uzun olmasını engelleyin. Yazış tarzı olarak ben, sen, yaptık, ettik vb yerine yapılmıştır, edilmiştir vb kullanın. Öneriyi hazırlarken kendinizi önerinizi değerlendirecek kişinin yerine koyarak, önerinizi o kişinin sorularını cevaplayacak şekilde yazmaya çalışın. Unutmayın ki önerinizin en önemli amacı değerlendiriciyi önerinizi desteklemeye ikna etmektir. Öneriniz hayali olasılıklara değil gerçekçi teknik özelliklere dayandırılmalıdır. Olası problemlerle ilgili gerçekçi olun ve bu problemlerle karşılaştığınızda nasıl bir yöntem izlemeyi düşündüğünüzü önerinizde belirtin. Önerinizin bütçesi ve çalışma takvimi olabildiğince gerçekçi olmalıdır. Unutmayın ki abartılmış bir bütçe projenizin reddedilmesine yol açabilir. Gereğinden düşük bir bütçe de kabul edildiği takdirde projeyi bitirebilmeniz için yeterli olmayabilir. Önerdiğiniz yönteme alternatif yöntemler olabileceğini göz önünde bulundurun. Önerdiğiniz yöntemin diğer yöntemlere göre avantaj ve dezavantajlarını ve neden tercih edilmesi gerektiğini anlatın. Önerinizde yapılacak projeyle ilgili aşırı detay vermeyin. Detaylarla ilgili sizin ve ekibinizin gerekli bilgi ve beceriye sahip olması yeterlidir. Çalıştığınız iş yerinin ya da Ar-Ge biriminin sırları sayılabilecek bilgi ve beceri birikimi önerinizde yer almamalıdır. Unutmayın ki etik olarak doğru olmamasına rağmen bazı şirketler birçok değişik kaynaktan proje teklifi alarak, aslında kendi bünyeleri içinde gerçekleştirmek istedikleri bir projeyle ilgili gerekli ön çalışmaları başkalarına yaptırmakta, değişik çözüm önerileriyle ilgili bilgi toplamaktadırlar. Grubunuza ait, projeyle ilgili ve kopyalanmasından korktuğunuz var olan özgün tasarımların tescili ya da grubunuzca geliştirilmiş yeniliklerin patentinin alınması işlemlerini proje önerisini hazırlamadan önce halledin. Mümkünse proje önerinizin sunulduğu kişi ya da kuruluş dışında dağıtılmasını engelleyin. Bitirme Tasarım Projesi Önerisiyle İlgili Ek Notlar • • • • • • Yazımda 12 büyüklüğünde (Times New Roman, Arial vb.) font kullanın. İki satır aralığı kullanın. Bu şekilde önerinizi değerlendiren kişilerin düzeltmeler yapmaları, öneri üzerinde notlar almaları kolaylaşacaktır. Kapak sayfasına örnek olarak bu yazının ilk sayfasını kullanabilirsiniz. Önerinin yazı bölümünü mümkün olduğunca şekillerle destekleyin. Kullandığınız tüm şekilleri Şekil 1, Şekil 2… tarzında numaralandırın. Her şeklin altında bir şekil başlığı yer alsın. Kullandığınız tabloları Tablo 1, Tablo 2… tarzında numaralandırın. Her tablonun üstünde tablo başlığı yer alsın. Proje önerisiyle beraber hazırlayacağınız sunuşunuzu Powerpoint sunuşu olarak göze hoş gelecek ve ilgi çekecek şekilde hazırlayın. Sunuş yaparken her sayfaya/asetata asgari 30 saniye kuralını hatırlayın. Sunuşunuzda yer almayan ama sorulabilecek soruların cevaplanmasında yardımcı olabilecek bazı ekstra şekilleri Powerpoint sunuşunuzun sonuna yerleştirebilirsiniz. 44 4. PROJELERDE YAPILABİLİRLİK (FİZİBİLİTE) ANALİZİ Taner DERBENTLİ ve Haydar LİVATYALI Giriş Bir projenin başlangıç noktası toplumda veya bir kuruluşta duyulan bir gereksinime cevap verebilmektir. Bu gereksinim farklı biçimlerde ortaya çıkabilir. Örneğin, kentin ortasından geçen bir akarsu üzerinde köprü yapmak, bir yerleşim bölgesine enerji sağlamak, belli bir prosesi yerine getirecek bir fabrika kurmak veya üretimi iyileştirmek gibi. Ama biçimi ne olursa olsun, toplum veya kuruluş bu projeyi gerçekleştirmek için ekonomik bir bedel ödeyecektir. Bu nedenle projeyi gerçekleştirmeden önce bir fizibilite veya yapılabilirlik çalışması yapılır ve bu çalışmaya dayanılarak bir rapor hazırlanır. Bu rapor toplum katmanlarında veya kuruluşun karar organlarında tartışıldıktan sonra projenin gerçekleştirilip, gerçekleştirilmeyeceğine ve sonuç olumluysa nasıl gerçekleştirileceğine karar verilir. Bu bölümde önce yapılabilirlik çalışmasının aşamaları ele alınacak, daha sonra bir yapılabilirlik raporunun yapısı ortaya konacak ve yapılabilirlik raporuna, bir örnek verilecektir. Yapılabilirlik Çalışmasının Aşamaları (1) Gereksinim Araştırması Yapılabilirlik çalışmasının birinci aşaması gereksinimin gerçekliğinin irdelenmesi, boyutlarının ortaya çıkarılmasıdır. Bu çözümleme bir durum değerlendirmesini, insanların alışkanlıklarının, davranışlarının izlenmesini, bir pazar araştırmasını, var olan sistemlerin veya proseslerin gözden geçirilmesini gerektirebilir. Gereksinim inceleme sırasında ortada olmasa bile daha sonra olabilecek ekonomik veya teknik gelişmeler gereksinimi ortaya çıkarabilir. Bu aşama sonunda ekonomik getirisi olan veya toplumun bedelini ödemeye hazır olduğu gerçek bir gereksinimin var olup olmadığı sorulur. Yanıt olumlu ise bir sonraki aşamaya geçilir. Örnek olarak bir kentin ortasından geçen akarsu üzerinde köprü yapımını ele alırsak, günde kaç kişinin veya aracın bir taraftan öte tarafa geçtiği, geçişin vapur veya feribotlarla yapılıp yapılamayacağı, köprü yapımının kentin gelişimine ve ekonomisine etkileri, yöre halkının köprünün bedelini ödemeye hazır olup olmadığı bu aşamada yanıtlanması gereken sorulardan bir bölümüdür. (2) Sistemin Tanımı ve Teknik Biçimlendirmesi Gereksinime yanıt verecek çözüm seçeneklerini ortaya koymadan önce, sistemin tanımı ve teknik biçimlendirmesi gereklidir. Bazen bilinen bir donanımı veya önceden tasarlanan bir çözümü ortaya atıp, sorunlarla karşılaştıkça bu çözüm üzerinde değişikliklere gitme hatasına düşülür. Bu durum yaratıcı düşünmeyi engeller. Aslında bu aşamada son çözüm, içeriği tam olarak bilinmeyen bir kara kutu olmalıdır. Bu adımda elde bulunan veriler, bir önceki adımda tanımlanan çıktılar, çevre ve kaynaklara ilişkin teknik bilgiler ve genel mühendislik ilkeleridir. Bu verilerden yararlanarak sistemin teknik biçimlendirmesi yapılır. Başka bir deyişle sisteme ilişkin büyüklükler ve kısıtlamalar belirlenir. Bu noktada sistem tanımında bir eksik olup, olmadığı kontrol edilmeli, gerekirse bir önceki adıma dönülüp gereksinim araştırması yeniden yapılmalıdır. Köprü örneğine dönersek, köprünün yükünün ne olacağı, genişliği, uzunluğu, yeri, çevre arazinin yapısı, etkin rüzgârlar ve benzer bilgiler sistemin tanımı için gereklidir. (3) Olası Çözümlerin Sentezi Sentez sözcüğü tamı oluşturmak için parçaları veya birbirinden ayrı kavramları bir araya getirmek anlamına gelir. Sistem tanımı iyi yapıldıktan sonra olası çözümler ortaya konur. Bu çözümler yeni düşünceler ortaya çıkarabilir veya daha önceki adımlar için bilgi sağlayabilir. Bu durumda geri dönüp sistemin tanımı yeniden yapılabilir. Bu adım tasarım süreci içinde yaratıcılığın en üst düzeyde kullanıldığı adımdır. Değişik yöntemler, malzemeler veya parçalardan yararlanarak olası çözümler ortaya konur. Sentezi oluşturan yöntemlerin, malzemelerin veya parçaların tümünün yeni bir düşünce ürünü olması gerekmez. Yeni yöntem, malzeme veya parçaların bulunması tasarımdan çok araştırma-geliştirmenin işlevidir. Köprü örneği ele alınırsa, asma veya zemine oturan köprüler, yeraltı tüp geçişi, taş, ahşap veya çelik malzemenin kullanımı incelenecek seçeneklerden bir bölümü olabilir. 45 (4) Değerlendirme ve Eleme Sentez adımının sonucu bir dizi olası çözümdür. Olası bir çözüm üç kıstası sağlamak durumundadır. Çözüm öncelikle teknik açıdan gerçekleştirilebilir olmalıdır. Başka bir deyişle, tasarımın ana elemanları doğa ilkeleriyle uyumlu bir biçimde, çözümü sağlamak üzere bir araya getirilebilmelidir. İkinci olarak, çözüm ekonomik açıdan uygulamaya değer olmalıdır. Başka bir deyişle belirli bir yatırım ömrü için çözüm kazançlı olmalıdır. Son olarak çözüm mali açıdan gerçekleştirilebilir olmalıdır. Başka bir deyişle uygulama için gerekli para özkaynaklar veya kredilendirme yolu ile sağlanabilmelidir. Yapılabilirlik çalışmasının aşamaları bir sonraki sayfada akış diyagramı olarak verilmiştir. Yapılabilirlik Raporu Yapılabilirlik raporu bir teknik rapor düzenindedir. Bölümleri yapılabilirlik çalışmasının aşamalarından oluşur. Bölüm başlıkları konuya göre farklılıklar gösterse de, ana akış yukarıda belirtildiği gibidir. Kapak sayfası ve içindekilerin ardından Giriş bölümünde kısaca konunun ve raporun bölümlerinin tanıtımı yapılmalı, amaç ve konunun önemi vurgulanmalı, varılan sonuçlar özetlenmelidir. Giriş bölümünü izleyen bölüm, gereklilik çalışmalarına yer vermeli, var olan durum ve gereksinimi belirlemek için yapılan çalışmalar bu bölümde açıklanmalıdır. Gereksinimi gösteren sayısal bilgiler, çizelge ve grafiklerle gösterilmelidir. Bir sonraki bölümde sistemin tanımı açık ve net biçimde yapılmalıdır. Sistemin kapasitesi, girdileri, çıktıları, sağlaması gerekli teknik ve çevresel standartlar, kısıtlamalar bu bölümde yer almalıdır. Çözüm Seçenekleri Bölümü: Bu kısım çözümlere ayrı birer bölüm ayıracak biçimde genişletilebilir. Her seçeneğin teknik donanımı ve işletme bilgileri verilemeli, artıları ve eksileri tartışılmalı, ilk yatırım ve işletme giderleri belirtilmelidir. Ekonomik çözümleme: Bu bölümde geri ödeme süresi, net bugünkü değer, iç getiri oranı veya benzer bir ekonomik çözümleme yöntemi kullanılarak çözüm seçeneklerinin karşılaştırması yapılmalı, seçenekler belirli bir ekonomik kıstasa göre sıralanmalıdır. Mali çözümleme: Bu bölümü yatırım için hangi parasal kaynakların kullanılabileceğine ilişkin çalışmaları özetler. Bu bölümde özkaynakların ve kredi olanaklarının açıklaması yapılır. Çoğu kez bu bölüm ekonomik çözümleme bölümü ile birleştirilir. Yapılabilirlik raporu, varılan sonucu açıklayan kısa ve net bir sonuç bölümü ve onu izleyen kaynaklar ve eklerle tamamlanır. Yapılabilirlik raporu yaklaşık 30 sayfanın üzerindeyse, raporun başına bir yönetici özeti (executive summary) eklemek de yararlıdır. ÖRNEK: Aşağıda İTÜ Ayazağa Kampüsünün ısınma ve elektrik gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanan bir bileşik ısı güç (kojenerasyon) santralı için hazırlanan bir yapılabilirlik raporunun bölümleri başlıklar halinde verilmiştir. İTÜ Kojenerasyon Santralı İçin Fizibilite Raporu: İçindekiler Yönetici Özeti Giriş Türkiye’nin enerji durumu Kojenerasyonun tanımı Santralın sağlayacağı yararlar Beş yıllık kalkınma planı ile ilişki Raporun bölümlerinin kısa tanıtımı 46 ADIM 1 Hayır Durum Değerlendirmesi Gereklilik Çözümlemesi Olabilir Pazar (kullanıcı) Araştırması Evet ADIM 2 : Sistem Tanımı Nicel büyüklükler Hayır Uygun Sistem Tanımı Çevre ve kaynaklara ilişkin bilgiler, Evet ADIM 3 : Sentez Sistemin mühendislik biçimlendirmesi Hayır Çözüm Taslakları Geçerli Yaratıcılık Evet ADIM 4 : Teknik yapılabilirlik Çözüm seçenekleri Hayır Yapılabilir Teknik Çözümleme Teknik bilgi Evet ADIM 5 : Ekonomik Olabilirlik Gerçekleşebilir çözümler Ekonomik girdiler Hayır Ekonomik Çözümleme Evet ADIM 6 : Mali Gerçekleştirilebilirlik Yok Para kaynağı Yapmaya değer Mali Çözümleme Geçerli çözümler Mali parametreler Var Geçerli Çözümler 47 Bölüm 1 – Gereksinim Çözümlemesi Kampusun mevsimsel ısı yükünün hesabı, anlık değerler Kampusun aylık elektrik enerjisi tüketimi, anlık değerler Kampusun mevsimsel soğutma yükü, anlık değerler Kampus enerji gereksinimlerinin beş yıllık bir süre içinde nasıl değişeceğinin tahmini Kampus dışına ısı ve elektrik satış olanakları Ulusal şebekeye elektrik satış olanakları Bölüm 2 – Santralın Teknik Özelliklerinin Belirlenmesi Santralın ısı ve elektrik gücü Santralın atıklar ve gürültü bakımından uyması gereken çevre standartları Abzorpsiyonlu soğutma biriminin sisteme eklenmesi Santralda kullanılabilecek yakıtlar Yakıt, ısı ve elektrik enerjisi fiyatları ve beş yıl içindeki olası değişimler LPG depolama sistemi Isı depolama Bölüm 3 – Santral Seçenekleri Gaz türbini, atık ısı kazanı Gaz türbini, atık ısı kazanı, abzorpsiyonlu soğutma birimi Gaz motoru, atık ısı kazanı Gaz motoru, atık ısı kazanı, abzorpsiyonlu soğutma birimi Buhar türbini çevrimi Buhar türbini çevrimi, abzorpsiyonlu soğutma birimi Bölüm 4 – Ekonomik Çözümleme Santral ilk yatırım giderleri Yıllık işletme gider ve gelirleri Geri ödeme çözümlemesi Üretilen ısı ve elektriğin maliyetleri Bölüm 5 – Mali Çözümleme Kredi olanakları Nakit akış çözümlemesi Bilânço analizi Sonuç Kaynaklar Ekler Yararlanılabilecek Kaynak: Asimov, M. Introduction to Design , Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J., 1962. BU KONUDAKİ BAZI TERİMLERİN TÜRKÇE - İNGİLİZCE KARŞILIKLARI Biçimlendirme Çıktı Ekonomik Geçerlilik Gereklilik çözümlemesi Geri ödeme süresi Girdi İç getiri oranı Mali Net bugünkü değer Yapılabilirlik Sentez Tanım, özellik, büyüklük Tasarım Yapılabilir, olabilir formulation output economic validity need analysis pay back period input internal rate of return financial net present worth feasibility synthesis specifications design feasible 48 5. TASARIM PROJELERİNİN EKONOMİK ANALİZİ Cem PARMAKSIZOĞLU ve Haydar LİVATYALI Dünya çapında rekabetin ön plana çıktığı bu günkü şartlarda, en gelişmiş ürünü, en kısa sürede, en ekonomik üretmek veya ilk yatırım ve işletme maliyetlerinden toplam maliyeti en düşük olanı seçmek esastır. Bir mühendisin tasarım için göz önüne alması gereken en önemli hususlardan biri ekonomik analizdir. Ülkemizin enerji kaynaklarının kısıtlı olması, yaşanan yüksek enflasyon ve değişken banka faizleri ekonomik analizin önemini artırmaktadır. Ekonomik Analiz Ekonomik analizler sırasında alınacak kararlar çok çeşitlidir. İki tipik karar; • Daha uzun sürede geliştirilmiş daha değerli ürün mü, daha kısa sürede geliştirilmiş daha düşük maliyetli ürün mü? • Daha çok satılan düşük maliyet-düşük katma değerli ürün mü? Daha az satılan daha yüksek katma değerli ürün mü? Kantitatif (Nicel) analiz Gelirler (ciro) > Giderler (maliyet unsurları) Kalitatif (Nitel) analiz Proje ile • firmanın geleceği, • pazarın durumu ve • makro ekonomik şartların ilişkileri üstünde oluşur. Tanımlar: S: Gelecek değer P: Şimdiki değer i: Senelik (veya dönemlik) faiz oranı n: Sene (dönem sayısı, ay, hafta veya gün esaslı da olabilir) R: Dönemlik ödemeler Basit faiz S= P+nPi = P (1+ni) Bileşik faiz n Gelecekteki değer: S = P (1+i) = P FPS Bugünkü değer: P = S / (1+i)n = P FSP Yıllık düzgün seri Gelecekteki değer: S = R ((1+i)n - 1) / i = R FRS Bugünkü değer: P = R [(1+i)n – 1] / [i(1+i)n] = R FRP Yöntemler: A. Maliyetlerin karşılaştırılması Üretimde Bugünkü Değer Yöntemi: P= İlk yatırım + [İşletme+Bakım Gideri–Yıllık Kazanç] [(1+i)n - 1)]/[i(1+i)n] – Hurda fiyatı/(1+i)n Yıllık Maliyet Analizi R= (İlk Yatırım – Hurda fiyatı) FPR + İşletme gideri 49 Kapitalize Edilmiş Maliyet Analizi Şimdiki değer analizinin özel bir halidir.(n=∞) olması halidir. B. Amortisman Ana makinalar zamanla değer kayıp eder. Bu tekniğin gelişmesi ile aşınma, kötüleşme veya eskime sonucu ekonomik verimliliğini kayıp etmesi ile olabilir. Bu nedenle firmalar her sene bir tarafa bu eskiyen ve günceliğini yitiren makinaları değiştirmek için bir para bırakmalıdır. Bu ödeneğe amortisman (yıpranma payı veya aşınma payı) denir. • Lineer (sabit) amortisman (aşağıda ayrıntılı tartışılmıştır.) • Hızlandırılmış amortisman D. Yatırımların Kârlılığı Ekonomik analizin bir kuralı da önerilen projelerin veya yatırımların karlılığının bulunmasıdır. Karar genellikle üç kritere göre verilir: • • • Kârlılık Finanssal analiz Politik veya sosyal analiz Karlılığın belirlenmesi için aşağıdaki dört yöntem kullanılabilir: • • • • Geri ödeme oranı Geri ödeme süresi Net bugünkü değer İndirgenmiş nakit akışı Ülkemizde yaşanan enflasyon ve yakacak fiyatlarındaki artış ve değişken faizler geri ödeme süresinin hesaplamasını zorlaştırmaktadır. En basit geri ödeme (amorti, amortisman) süresi hesabı: n= P R P: Başta yatırılan R: Yıllık gelir (veya gider farkı) n: Yıl (dönem sayısı) Aylık otobüs kartı alma, OGS cihazı alma, hatta ev alma hesaplarında çokça kullanılan en basit kıyaslama yöntemidir. Kısa zaman aralığında geçerlidir. Daha karmaşık ve uzun vadeli model; n GÖ = n∑ (1 + i ) j J =1 n ∑ (1 + e) j j =1 Eşitliğine göre hesaplanır. Bu eşitlikte i faiz, e enflasyon ve n = P/R’dir. Eğer i = e ise geri ödeme süresi n olur. Örnek : 10.000. YTL enerji tasarrufu yapılan bir fabrikada, 2.000. YTL yakıt tasarrufu yapıldığını, senelik banka faizinin %60 ise enflasyonun (fiyat artışının) %40 veya %70 olması halinde geri ödeme süreleri, yukarıdaki eşitlikte P= 10.000. YTL, R= 2.000. YTL/sene alınarak a- i = e için n=10.000 /2.000 = 5 yıl veya GÖ=5 yıl b- i = 0.60, e = 0.40 alınarak GÖ= 8.25 sene 50 c- = 0.60, e = 0.70 alınarak GÖ = 3.95 sene bulunur. Görüldüğü gibi enflasyon yüksekse, yatırım yapmak karlı olmakta, faiz yüksekse parayı bankada değerlendirmek daha karlı olacağından yatırım veya yalıtım yapmak karlı olmamaktadır. D. Diğer kârlılık ölçütleri Kâr ve kârlılık aynı değildir. Kâr sene sonunda toplanan değerdir. Kârlılık ise ekonomik kararların ışığında uzun vadeli değişkendir ve kısa vadeli karlardan etkilenmemelidir. E. Enflasyon Ekonomik analiz ile geleceğe yönelik kararlar verildiği için enflasyonun dikkate alınması önemlidir. Enflasyon paranın zamanla alım gücünü kayıp etmesidir. F. Duyarlılık ve kâra geçme (kırılma, başa-baş) noktası Satıştan elde edilen kazançla, toplam maliyet eğrisinin kesim notası Kâra geçme (kırılma, başa-baş) noktası olarak adlandırılır (Şekil 1). G. Ekonomik analizde belirsizlik Buraya kadar yapılan analizleri her şey belirgin olduğu varsayılarak yapılmıştır. Gerçek böyle değildir. Gelecek değerleri tahmin etmenin metotları vardır. En basiti en iyimser ve kötümser değerleri tahmin etmektir. Bunlardan Ortalama değer =(iyimser değer + 4 normal değer + kötümser değer) / 6 olarak ortalama değer bulunur. H. Fayda-maliyet Analizi Önceki bölümlerde incelenen maliyetlerin karşılaştırılması veya kâr analizi önemli karar yöntemleridir. Bir de daha çok kamu kuruluşlarının karar vermede kullandığı fayda-maliyet analizi yöntemi vardır. Fayda-maliyet oranı = (fayda - zarar) / maliyet Genelde, sadece bu oranın >1 olduğu projeler kabul edilir. I. Vergiler 1. Özel vergiler Firmanın sahip olduğu malların vergileri (Fabrika, arsa vs.) Bu vergiler kârla değişmez ve genelde fazla değildir. 2. Satış vergileri KDV, Özel iletişim vergisi vb. 3. Özel ürün vergileri Tekel ürünleri gibi 4. Kazanç vergisi Ürün satışı, kişisel gelirler ve ana makinaların satışları kazanç vergisine tabidir. 51 Maliyet Tasarladığımız ürünün oluşturmak veya üretmek için bir maliyet beli değilse tasarım bitmemiş demektir. En iyi tasarım için göz önüne alınması gereken özeliklerden biri en ucuz olmasıdır. Tipik ürün maliyet yapısı Şekil 1’de gösterilmiştir. Buna göre toplam ürün maliyeti parça, montaj ve işletme maliyet üç ana gruba ayrılır. Maliyet Parçalar Standart Hammadde Montaj Özel İmalat İşçilik Makine-teçhizat ve takım-kalıp İşletme Destek Sistemleri Dolaylı Giderler Takımkalıp Şekil 1: Ürün maliyet yapısı Diğer bir maliyet sınıflandırmasına göre ise, • • Sabit maliyetler Değişken maliyelerdir. Sabit Maliyetler: Dolaylı Fabrika Maliyetleri a) Yatırım b) İşletme Yönetim Giderleri a) Üst yönetim giderleri b) Hukuk müşavirliği giderleri c) Merkezî Ar-Ge giderleri d) Pazarlama grubu giderleri Satış Masrafları a) Satış ekibi b) Depo ve sevkıyat ekibi c) Teknik servis ekibi Değişken Maliyetler: a) Malzeme b) Doğrudan işgücü c) Doğrudan üretim yönetimi d) Bakım giderleri e) Enerji ve diğer altyapı hizmetleri f) Kalite kontrol g) Lisans ödemeleri h) Paketleme ve geçici depolama i) Fire, ıskarta vb. kayıplar Şekil 2’de sabit ve değişken maliyetler arasındaki ilişki verilmiştir. Dönemlik üretim hacmi kâra geçme (başa-baş) noktasından fazla olduğunda kârlı bir üretim söz konusu olacaktır. 52 Bir binanın ısı yalıtımı, bir ısı değiştiricide boru çapının arttırılması, bir tesisat sisteminde boru çapının büyütülmesi veya talaşlı imalat sırasında kesme hızının arttırılması gibi çeşitli tasarım tercihlerinde artan birim yatırım maliyetine karşılık, düşen (birim) işletme maliyetinin bir denge noktasının bulunması söz konusudur (Şekil 3). Maliyet yapısını ifade eden sağlıklı bir matematiksel model kurulduğunda söz konusu asgarî birim maliyet değeri, toplam maliyet fonksiyonunun birinci türevinin sıfıra eşitlenmesi sonucu kurulan denklemin çözümü ile bulunur. Bu işleme maliyet optimizasyonu (eniyilemesi) denir. Şekil 2. Kâra geçme (kırılma, başa-baş) noktası Şekil 3. Toplam birim maliyette optimum değerin bulunması Maliyet tahmin yöntemleri Üç şekilde yapılır. 1. Mühendislik Yöntemleri: İşlem bölünür ve ayrı ayrı maliyetler toplanarak toplam maliyet bulunur. Bir işlemde imal edilen bir parçanın birim maliyeti C aşağıdaki basit model ile hesaplanabilir: 53 C = Cm + Cc C L + n n' Burada Cm birim malzeme maliyeti, Cc makine, teçhizat ve takım-kalıp yatırım maliyeti, CL birim zamandaki işçilik maliyeti, n yıllık üretilen parça adedi ve n’ ise birim zamanda üretilen parça adedidir (üretim hızı). Pratikte imalat çok sayıda (q kadar) ardışık işlem ile gerçekleşir. Bu durumda aşağıdaki gibi daha karmaşık modellerin kullanımı gerekir: q C = Cm + ∑ i =1 Cci C Li + ni ni ' Daha da gelişmiş modellerde brüt hammadde maliyeti, geri kazanılan çapak, talaş, her bir partinin toplam üretim süresinde oluşan hammaddeye bağlanan işletme sermayesi maliyeti (holding cost), muhtelif (dolaylı) işletme giderleri ayrıntılı olarak hesaplanır. İşletme giderlerini maliyete dâhil etmenin en pratik yolu ortalama katsayı belirleyerek yapılır: Ctoplam −ürün = (∑ Cmalzeme + ∑ Cimalat + ∑ Cmontaj )(1 + K işletme ) Ortalama işletme katsayısı bütün faaliyetler için tek bir rakam olabileceği gibi, fabrika ve yönetim bölümleri için ayrı ayrı da hesaplanabilir. İşletme katsayısı genel olarak kurumlaşmış büyük kuruluşlarda 1-2 gibi göreceli olarak yüksek değerler alırken, KOBİ’lerde (küçük ve orta büyüklükteki işletmeler) 0,5-1 gibi daha düşük değerlere inebilmektedir. Diğer yandan ölçek ekonomisinde yüksek hacimde üretim yapılan tesislerde göreceli olarak daha düşük değerler alırken, sabit giderlerine oranla yeterli üretim ve satış gerçekleştiremeyen kalite, fiyat ve geri teknoloji sorunları yaşayan işletmelerde yüksek değerlere ulaşmaktadır. 2. Benzerlik: Yapılacak projenin maliyeti geçmişte yapılmış benzer projeye dayandırılır. 3. Değişken yaklaşımı: Değişken veya istatistik yaklaşımında, sistem maliyeti ile ağırlık, hız, güç gibi sistem verileri arasında bir bağıntı bulunur. Yararlanılabilecek Diğer Kaynaklar: 1. G. D. Dieter, Engineering Design, McGraw-Hill, 2000. 2. G. Uğural, C. Parmaksızoğlu, Vantilatörler ve Sistemleri, Termas Yayınları, 1992. 3. A. K. Dağsöz, Sanayide Enerji Tasarrufu,1991 4. A. K. Dağsöz, Türkiye’de Derece-gün sayıları, Ulusal Enerji Tasarruf Politikası, Yapılarda ısı yalıtımı,1995 5. C. Parmaksızoğlu, Vantiatörlerde, Kompresörlerde ve Pompalarda Enerjinin İyi Değerlendirilmesi ve Enerji Ekonomisi, İTÜ Makina Fakültesi, Seminer notu,1998. 54 6. PROJE YÖNETİMİNDE TAKIM ÇALIŞMASININ YERİ Nurdil ESKİN Projenin Planlanması Bir projenin planlanmasında, öncelikle projenin hedef ve gereksinimi, toplam kaynakları, takım ve proje için öngörülen toplam harcamalar bütçesi hakkında bilgi sahibi olmak gerekir. Bu adımları gerçekleştirmekte ise önce takımın oluşturulmasında dikkat edilmesi gerekli hususların tanımlanması gerekir. Bir proje yöneticisi takımını ve takımı oluşturan elemanları iyi tanıdıkça, detaylı bir proje yönetim planı geliştirebilir. Proje Planı, iyi tanımlanmış hedeflerden, projenin tamamlanması için gerekli planlamadan ve her takım için belirlenmiş görevlerden oluşur. 1 PROJE HEDEFLERİNİN BELİRLENMESİ Bir projede çalışan elemanlar tarafından projede hangi işi ve ne maksatla tamamlamak için uğraştıklarının anlaşılması ve bunun kendileri tarafından da içtenlikle kabul edilmesi projenin hedeflerine ulaşmasında sağlanan başarı için hayatî önem taşır. Bu nedenle projenin amacı ve projenin hedefleri açık olarak belirlenmelidir. Bu sayede proje sürekli kontrol altında tutulur ve takım üyeleri tarafından da anlaşılır. Projenin Amacı: Bir projede yer alan farklı kişiler birbirlerinden çok farklı motivasyonlara ve amaçlara sahip olabilirler. Örneğin bir proje takımında yer alan iki öğrenciden birinin hedefi sadece geçmek ve diğerinin ise o projeden AA almak hedefi varsa, onların ihtiyaçlarına cevap verecek sonuçlar da birbirinden farklı olacaktır. Projenin Hedefleri: Bir projenin hedefinin belirlenmesi de bir zorluk ve çatışma kaynağı olabilir. Bir şirketin bilgi işletim sisteminin tasarımı ile görevlendirilmiş olan bir takımda bazı takım elemanları proje hedefini, şirketin bilgisayar ağı içinde sunulan herhangi bir yazılım programının çalışanlara verilmesi ve kullanıma açılması şeklinde; diğer elemanlar ise yazılım programının çalışanlara verilmesinin yanı sıra onların eğitilmesini ve programda ortaya çıkan problemlerin giderilerek programın iyileştirilmesi olarak algılamışlarsa bu durumda projenin sonuçları ve bu hedeflere varış süreleri birbirinden çok farklı olacaktır. Proje hedefi belirlenirken aşağıda belirtilen unsurlar kapsanmalıdır: • • • Projenin gerçekleştirilmesi için gerekli zaman Proje adımlarının her birinde varılacak nokta Proje organizasyonunun toplam cihaz, yazılım ve destek ihtiyaçlarının sağlanması Projenin amacı ve hedefler belirlendikten sonra başarının ve sonucu etkileyecek sınırlamalar, kısıtlar da belirlenmelidir. Bunlar arasında • Organizasyonun yapısı • Bütün çalışanların iş programları • Takım elemanları arasındaki iletişim imkânları sayılabilir. 2 TAKIM OLUŞTURMA Bir projede en önemli unsur projeyi gerçekleştiren kişiler yani takımdır. Takımın nasıl oluşturulacağı anlatılmadan önce, takımın tanımını yapmak gerekir. Takım birbirlerini tamamlayıcı bilgi, beceri ve yeteneklere sahip, ortak bir amaç için bir araya gelmiş; konu ile ilgili ortak bir yaklaşım kullanan ; ortak hedefleri gerçekleştiren ve kendilerini ortak amaç ve hedeflere ulaşmada sorumlu tutan bireyler topluluğudur. Neden Takım Çalışması? 55 Bir işin bir tek kişi yerine bir takıma verilmesinin birden çok nedeni vardır: • Organizasyonlarda yapıların değişmesi • Problem ve işlerin karmaşıklık derecesinin artması • Hızla değişen sosyal, teknolojik ve bilgi alanları dolayısıyla sorumlulukların çok işlevlilik ve çoklu uzmanlık gerektirmesi • Organizasyonların rekabet içinde olması bu nedenle kısa sürede çok ancak kaliteli iş üretimi gerekliliği • Organizasyonlara birkaç kişinin yön vermesinin yanlışlığının anlaşılması • Takım yaratıcılığı ile sorunlara daha kolay çözüm bulunacağının kabul edilmesi • Takımda gelişen sinerjinin takımı tek tek bireylerden daha güçlü yapması • Takımın her düzeydeki çalışanın kendini, yaratıcılığını ve potansiyelini en iyi gösterebileceği ortam olması Takım çalışması sinerjik etki yaratması, hızlı kolay ve yalın iletişim imkânı vermesi, sosyal atmosferi iyileştirmesi ve karşılıklı güven ve saygının artmasını sağlaması nedeniyle yararlı bir uygulamadır. Takım Oluşturma Adımları Takımın kurulmasında ilk adım işin niteliğinin belirlenmesidir. Buna göre niteliğin gerektirdiği uzmanlık alanlarına göre bireyler seçilir. Takım dinamiğinin sağlanması için birey sayısının 7-8 olması önerilir. Takım oluşturmada en önemli bir diğer husus da ortak amacın belirlenmesi ve bu amaca göre bireyler arasında işbölümünün gerçekleştirilmesidir. Bundan sonra ortak değerler oluşturulur ve bu değerlere uymada ortak yaklaşım geliştirilir. Ortak performans hedefleri saptanır. Proje yöneticisi takım(lar)ın ortak sorumluluk bilincini yerleştirmekle sorumludur. Bundan sonra çözüm ve/veya sonuçlar için görüş birliği sağlanmalıdır. Takımı oluşturmada takım lideri olabilecek gerekli teorik bilgiye, gözlem ve teşhis yöntemi becerilerine, geribildirim ve iletişim becerilerine sahip bir üyenin de bulundurulması fayda sağlayacaktır. Takım Çalışmasında Başarı Faktörleri Etkin bir takım çalışmasının temelinde sorumluluk anlayışının yerleşmesi vardır. Her birey takımın etkinliği ve başarısının tüm üyelerin sorumluluğu olduğunu bilmelidir. Her üye, takımın başarısı için, sorumluluk duymalı ve üzerine aldığı sorumlulukları da paylaşmalıdır. Takım çalışmasında bireyler yerine takım kültürü esastır. Bu nedenle takım çalışmasının başarısı için gerekirse üyeler eğitilmeli, toplantı ve etkinliklere katılım mutlaka sağlanmalı, bireyler birbirlerine karşı açık ve içten bir tutum içinde olmalı ve eleştirileri kaldırabilmelidirler. Bunu takım elemanlarına göstermenin en iyi yolu proje yöneticilerinin de eleştirilere açık olmasından geçer. Takım çalışmasında başarı için gerekli diğer faktörler şu şekilde sıralanabilir: • • • • • • Birbirini tamamlayan bilgi, beceri ve yeteneklerin takımda bulunması Azami birlikte çalışma zamanı Gerçek zamanda bilgiye erişim ve geri bildirim Çok yönlü iletişim Disiplinli çalışma Problem çözme tekniklerinin kullanılması Üretken ve verimli bir takımın bir üyesi olmak ne kadar heyecan vericiyse, iyi işlemeyen bir takım çalışmasında yer almak da o denli sıkıcı olabilir. Bu nedenle verimli takımları oluşturmada ve başarılı olmalarını sağlamada göz önüne alınması gerekli bazı hususlar şu şekilde sıralanabilir: 1- Takımın her zaman üretken olması sağlanmalı ve bu durumu takım üyelerinin de hissetmesi sağlanmalıdır. 2- Takım elemanlarını seçerken ikincil pozisyonlarda da çalışabilecek ve daha basit görevleri de yapabilecek kişiler de alınmalıdır. Eğer bir takım sadece lider vasıflı kişilerden veya sadece yardımcılardan oluşursa başarılı olamaz. Takımda iş yapanların dengeli seçilmesi önemlidir. 3- Bireylerin problem çözme sitillerinin farklı olması takımın başarısında rol oynayacağından takımın mümkün olduğunca farklı yapıda bireylerden oluşturulması önemlidir. Bu nedenle bir takımda, dışa dönük insanların yanı sıra içe dönük ancak gözlemci yapıya sahip bireylerin olmasına ve/veya esnek düşünebilen kişilerin yanı sıra kesin kurallar içinde düşünen ve tasarım yapan bireylere yer vermek faydalı olacaktır. 4- Takımın bir arada sıklıkla toplanarak çalışmasını sağlamak yararlıdır. 56 3. ADAM-SAAT ÇİZELGELERİNİN GELİŞTİRİLMESİ Zaman kontrolü ve idaresi bir projenin başarısındaki en kritik unsurdur. Kısa sürede programın dışına taşan bir projenin ileri evrelerinde, önemli proje adımlarının tamamlanması için yeterli süre kalmayacaktır. Bu nedenle, gerçekçi ve detaylı bir planlama projenin hedeflerine izin verilen sürede ulaşmada önemlidir. Bir projenin adam-saat çizelgesinin geliştirilmesinde, beş temel adım vardır: ADIM 1: Önce projenin tamamlanması için nelerin gerekli olduğunu belirlenir.. Bu noktada, dış kısıtlar ve sınırlamalar ihmal edilir. Bütün görev adımları ve bunların alt başlıkları alt alta sıralanır. Bu alt başlıklar arasındaki önemli tüm bağlantılar ve bağımlılıklar açıkça belirtilir. ADIM 2: Alt görev adımları belirlendikten sonra her alt görev için varılacak hedef açıklıkla tespit edilir. ADIM 3: Alt görev adımları ve her birinin amacı tespit edildikten sonra, her birinin ne kadar sürede kaç kişi tarafından ve hangi kaynaklar kullanılarak tamamlanacağı gerçekçi bir şekilde tahmin edilir. Daha sonra proje için verilen toplam sürede bütün alt görev adımlarının zaman diyagramına yerleştirilip yerleştirilemeyeceği incelenir. Eğer bu olmuyorsa bu durumda; İşin hedefleri ayarlanır: Bunun için bütün alt görev adımlarının gerçekten gerekli olup olmadığı veya her birinin daha az sürede yapılmasının mümkün olup olmadığı gözden geçirilir. Alt görev adımlarının yapılış sırası ayarlanır: Alt görev adımlarının birbiri ardına değil aynı anda yapılıp yapılamayacağı irdelenir Takımı meydana getiren eleman sayısı tekrar gözden geçirilir: İlave insan kaynağının temin edilip edilemeyeceği araştırılır. İşin süresi yeniden ayarlanır: İşin bitiş tarihi ötelenebilir. Çoğu halde bu düzenlemelere gerek kalmadan takımın bütün alt görevleri tamamlaması için gerekli zamanı olmalıdır. Alt görevlerin belli bir sıra dâhilinde yapılması önemlidir. Bu sıralamanın tespitinde kritik olan alt görevler tespit edilerek bunlara bağlı olarak diğerlerinin ayarlanmasına gayret gösterilmelidir. Bir projede en adil ve basit sıralama tekniği çubuk diyagramlar ile (Gantt diyagramı olarak da bilinir) alt görev ve süre diyagramlarının oluşturulmasıdır. Bu diyagramda her alt görev bir zaman eksenine (genellikle zaman birimi hafta, ay veya 3 ay olarak seçilir) göre çizilir. Çizelgenin altındaki tabloda da her alt görev için gerekli toplam personel ihtiyacı tespit edilir. Çizelge üzerinde proje termin tarihleri de ayrıca belirtilir. Sürenin tespitinde genellikle en iyimser (i), ortalama (o) ve en kötümser (k) zaman tahminleri yapılarak Süre= i + 4o + k formülü ile o alt göreve ait süre tahmin edilir. 6 Şekil 1’de bu şekilde hazırlanmış bir iş-zaman (Gantt) diyagramı görülmektedir. ADIM 4: En son olarak, alt görevler tanımlandıktan ve her alt görevin ihtiyaçları tespit edildikten sonra rapor hazırlama, ara dönem teftişler veya bilgilendirme toplantıları gibi dışarıdan gelecek her türlü isteğin ve idari terminlerin bu çizelgeye uygunluğu ve adaptasyonu sağlanır. Genellikle alt görevlerin bitiş tarihleri ile ara rapor ve/veya bilgilendirme toplantılarının terminlerinin aynı günlere konmasında, bu sunumları yapacak takımın elinde bazı sonuçlar olması açısından fayda vardır. ADIM 5: Tahmini bütçe hazırlanır. 4 GÖREV TANIMLARI Bir projenin planlanmasındaki son adım görevlendirmenin yapılmasıdır. Takımın her elemanı hangi alt göreve gönüllü olduğunu genellikle belli eder. Eğer takım yeterince şanslı ise her alt göreve bir gönüllü bulunabilir. Aksi halde, görevlendirmede adil olmak proje müdürünün görevidir. Her ne kadar her alt görev bir kişinin sorumluluğunda ise de, bütün takımın her alt görevden bir bütün olarak sorumlu olduklarının belirtilmesi ve bunun herkes tarafından açıkça anlaşılması çok önemlidir. Benzer şekilde görevlendirme sonucu verilen görev kendisi için ağır olduğunu hissettiğinde her elemanın takımdan daha işin başında yardım istemesi gerektiği ve bunun için alt görev termininin beklenmemesi gerektiği de açıkça izah edilmelidir. Bu şekilde takımın ayrı ayrı ama bir bütün şeklinde yardımlaşarak çalışması sağlanır. 57 ID 1 2 3 3 4 ARAÇLARIN MOTOR SOĞUTMA SISTEMI KAPASITESININ INCELENMESI 1998/1 1998/2 1999/1 Süre 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 İş Paketi Adı 6 Soğutma sisteminin teorik incelemesi Prototip araçlarda gerekli konstrüktif değişiklerin yapılması OM457 LA motorun montajı. Soğutma kapasitesi performans testlerinin yapılması ve sonuçların raporlanması Test sonuçlarının teorik analiz ışığında analizi ve irdelemesi. Sonuçların raporlanması Şekil 1 Bir proje için geliştirilmiş iş-zaman (Gannt) diyagramı Projenin Koordinasyonu Bir proje takımının koordinasyonunda iki temel yol vardır: kurallar ve prosedürler oluşturmak ve iletişim 1. TAKIM KURALLARI VE PROSEDÜRLER Bir üniversitede öğrencilerin oluşturduğu proje takımından, büyük şirketlerdeki sanayi projelerinin yönetimine kadar, takımı meydana getiren bireylerin üzerinde fikir birliğine vardıkları kurallar ve prosedürler her zaman projenin koordinasyonuna yardımcı olacaktır. Bu kurallar mümkün olduğunca erken projenin başında belirlenmelidir. Takımın üzerinde tartışarak fikir birliğine varması gereken ve kural koyacağı bazı konular aşağıda örneklenmiştir: • Toplantıların katılmada veya ara terminlere uymada yavaş davrananlara uygulanacak kurallar. • Herhangi bir nedenle belirlenen toplantının yapılamaması halinde uygulanacak prosedür. • Bir kişiye verilen görev beklediğinden fazla veya kaldırabileceğinden daha ağırsa yapılacaklar • Proje yöneticisi ile bireysel olarak veya takım olarak geribildirimin nasıl yapılacağı • Takım elemanları birbirlerini ne şekilde ve hangi aralıkla bilgilendireceği 2. TAKIM İLETİŞİMİ Bir takım kurallarını ve prosedürlerini ne kadar dikkatle hazırlarsa hazırlasın gurubun toplam koordinasyonu grup elemanları arasındaki iletişim vasıtasıyla ele alınmalıdır. Günümüzde gurup üyelerinin pek çok iletişim seçeneği vardır. Bunlar birebir görüşme, toplantı yapmak, yazılı dokümanlar ile haberleşmek, rapor hazırlamak, sunuşlar, konferans vermek, bilgisayar ortamında iletişim olarak sıralanabilir. Takım iletişiminde hafızaya güvenmemek esastır. Bu nedenle en basit ayaküstü görüşmeyi dahi yazılı bir bilgi notu haline getirip dosyada tutmak faydalıdır. Toplantılar ise mutlaka toplantı zaptı ile kayıt altına alınmalı ve bu zabıt üç imza ile geçerli hale getirilmelidir. Toplantılarda alınan kararların yazılı olduğu bir belge ise bütün takım elemanlarına ayrıca gönderilerek bilgilendirme tamamlanmalıdır. Toplantılar takımın iletişiminde önemli yer tutar. Çoğu kişi toplantıların iş zamanlarını böldüğünü düşünse de gerçekte herkesin bir arada etkin çalışmasını ve proje hakkında genel bir bakış açısı kazanmalarını bu toplantılar sağlar. Çoğu proje toplantıları aşağıdaki kategorilerden biri içine girer: Proje Başlatma Toplantısı: Takım elemanlarının birbirlerini tanımaları ve projeyi öğrenmeleri amacıyla düzenlenmelidir. Takım-İşveren Toplantısı: Bu toplantının amacı takım elemanları ile işverenin birbirlerini tanımalarını, işverenin isteklerini ve ihtiyaçlarının takım elemanları tarafından anlaşılmasının sağlanmasıdır. 58 Bu şekilde takım ile işveren gerektiğinde hangi noktalarda birbirlerini destekleyeceklerini görmüş olur. Ara Gelişme Toplantıları: Tamamlanan ara görevlerin sonuçlarının sunulduğu, toplantılardır. Bu toplantılar takım elemanları ve destek elemanları katılımıyla yapılır. Bu toplantıları tasarıma yönelik toplantılar ve ilerleme toplantıları şeklinde iki gurupta toplamak da mümkündür. İlerleme toplantıları daha resmi olup varılan ara sonuçlar üst kademeye sunma şeklinde yapılmalıdır. Takım Toplantıları: Takımın kendi içinde yapacağı düzenli toplantılar olup çalışma esnasında ortaya çıkan ve öngörülmemiş problemleri tartışarak çözme amacı taşır. İletişimde kullanılan diğer yöntemler ise bilgisayar ortamında gerçekleştirilen elektronik-posta, grup konferanslar ve proje web siteleri ile sağlanabilir. Projenin Kontrolü İyi bir yönetim planına sahip olmak takımın verimli çalışması için her zaman yeterli değildir. Başlangıçta öngörülemeyen problemlerin ortaya çıkması, bazı takım elemanlarının verilen görevleri tamamlayamamaları, programda yapılan değişiklikler nedeniyle programın ara ara yeniden gözden geçirilmesi gerekebilir. Bir takım üzerine aldığı işin detayına indikçe, proje planının aldığı son hal bazen ilk halinden oldukça farklı olabilir. Sürekli olarak projenin gidişinin izlenmesi ve takımın işleri rayında ve programa uygun götürdüğünün kontrolü çok önemlidir. İyi bir izleme ve kontrolün yokluğu halinde, projenin amaçları genişler veya kritik bir alt görev zamanında tamamlanamadığı için ona bağlı diğer alt görevlerin gecikmesine yol açabilir. Bazen de başlangıçta yapılan temel bir hata düzeltilmesi çok masraflı hale gelene kadar fark edilmeyebilir. Bir projenin kontrolünde iki yol vardır: İşin programlanması ve projenin izlenmesi . 1 İŞİN PROGRAMLANMASI Proje için programın geliştirilmesinde aşağıdaki hususlar akılda tutulmalıdır: • • • • • • • • • • Sistematik bir tasarım yaklaşımı kullanın Gerekli elemanlar, cihazlar ve tekniklerin belirlenmesi için bir proje profili oluşturun. Bir iş için verilen sürelerin çok kısa olmamasına, henüz gelişme aşamasındaki teknolojileri kullanmamaya ve gereksiz yere çok karışık yöntemleri seçmemeye dikkat edin Gereğinden büyük veya gereğinden küçük emniyet faktörleri ve/veya toleranslar seçmeyin. Bunun için daha önce yapılmış işlerdeki tecrübeden yararlanın. Projenin her fazında takımın rolünü belirleyin Takım elemanlarının yaptıkları işlerde birbirlerini etkileyen işleri ve sonuçları projenin başında hazırlayacağınız diyagram üzerinde belirleyerek proje süresi boyunca takım elemanlarını bilgilendirin. Söz konusu iş için en uygun cihazları ve çözümleme tekniklerini kullanın İş-zaman diyagramları hazırlayarak takım elemanlarının görev sürelerinin birbiri üzerine binmesini engelleyin veya aynı anda yapılması gerekli işleri gösterin. Faz diyagramları kullanarak işin tamamlanma yüzdelerini takip edin Sunuş toplantıları ile varılan sonuçları işveren ve üst düzey ile tartışarak sonuçların geçerliliğini irdeleyin Takım elemanları yaptıkları her alt-görev sonunda size bir doküman sunmak zorundadır. Bunu n en kolay yolu hazırlayacağınız bir ADAM-SAAT diyagramı ile temel alt görevleri ve bitiş tarihlerini (terminleri) belirlemektir. 59 2 PROJENİN İZLENMESİ Projenin izlenmesi hazırlanan programın değerlendirilmesi ile sağlanır. Etkin bir izleme bir dizi fayda sağlar: • • • • • Projenin yönetimi ile birlikte projenin performansının geliştirir. Projede ortaya çıkabilecek sorunlar önceden fark edilerek kısa sürede çözümü bulunur. Proje çerçevesinde yapılan işin kalitesinin, maliyet kaygısı ve işin zamanında tamamlanması gayretleri arasında arka plana atılmasını önler. Gelecekte yapılacak veya halen yürütülmekte olan diğer projelerin farklı yönetim gerektirecek alanlarının belirlenmesini sağlar. İşverenin proje gelişiminden haberdar edilmesine olanak tanır. Proje sürekli olarak izlenirken düzenli raporlar ile ara sonuçlar yayınlanmalıdır. Ayrıca projenin ana unsurları hazırlanan bir PROJE KONTROL TABLOSU vasıtasıyla takip edilmelidir. Projenin Tamamlanması Projede son değerler elde edildikten ve raporlarla sunulduktan sonra projenin irdelenerek bu çalışmadan proje yönetimi açısından elde edilen tüm sonuçlar ortaya konmalı ve ileriki çalışmalar için yapılmaması gereken hatalar ile mutlaka yapılması faydalı olduğu ispatlanmış uygulamalar belirlenmelidir. Bunu yapmanın en iyi yollarından biri projeyi adım adım irdelemektir. 1 PROJENİN İRDELENMESİ Projenin irdelenmesinde en iyi yol uygulama, organizasyon, teknoloji ve tasarım metotları, kaynaklar ve tamamlanan proje sonuçlarının kullanıcı açısından irdelenmesidir. Bu aşamada projenin zamanında ve öngörülen bütçe içinde tamamlanıp tamamlanmadığı kesin hesapların çıkarılarak kontrolü ile de onaylanmalıdır. 2 PROJENİN İYİLEŞTİRİLMESİ Bir proje tamamlanırken, sizin ve takımınızın projenin tamamlanmasında gösterdiği başarının değerlendirilmesi gerekir. Bunun için projede görev alan herkese aşağıdaki sorular yöneltilmelidir: • • • • • • Ürün/bulunan sonuçlar başlangıçta konulan hedefleri karşılıyor mu? Ürün/bulunan sonuçlar planlamanıza uyuyor mu? Ürün/bulunan sonuçlar maliyetleri başlangıçtaki bütçe ile uyumlu mu? Ürün/bulunan sonuçlar bu proje sonuçlarını kullanan kişilere nasıl uyarlanacak? Proje sonuçları nasıl daha ileri seviyede geliştirilebilir? Bulduğunuz sonuçlar değişiklikler karşısında uyarlanabilecek esnekliğe haiz mi? 60 Tablo 1. Proje Kontrol Tablosu İŞ PROJE PROJENİN ANA UNSURLARI ETKİLEYEN FAKTÖRLER SORULACAK SORULAR TASARIM 1-Büyüklük 2-Zorluk 3-Yenilik 4-Ürün kalitesi 5-Teknik risk 6-Zaman sınırlamaları 1-Proje çok büyük/küçük mü? 2-Proje çok zor mu? 3-Yenilik içeriyor mu? 4-Uygun mu? 5-Kabul edilebilir sınırlar dâhilinde mi? 6-Verilen süre yeterli mi? TAKIM 1-Uzmanlık 2-Tecrübe 3-Denge 4-Yardımlaşma 5-Bağlılık 6-Motivasyon 7-Moral 8-Müzakere kabiliyeti 9-Müzakere gücü 10-İşveren proje ilişkisi Takım iş için yeterli mi? Takım yeterice tecrübe sahibi mi? Oluşturulan takımın dengeli mi? Takım elemanları birbiri ile yardımlaşıyor mu? Takım elemanları projeye gerçekten bağlı mı? Takım iş için yeterli motivasyona sahip mi? Zor anlarda moralleri yerinde mi? Takım ihtiyaçları karşılayabiliyor mu? Takım kendi başına problemleri halledebiliyor mu? 10-Takım/müşteri ilişkisi iyi mi? TASARIM UNSURLARI 1-Sistematik yaklaşım 2-Tasarım Metotları 3-İnisiyatif kullanma 4-İletişim 5-Proje Kontrolü 6-Bilgisayar tasarım metot. 7-Bilgisayar kullanımı 8-Kodlar ve standartlar 1-Sistematik yaklaşımın tasarıma etkisi? 2-Klasik tasarım metotlarının . etkisi? 3-İnisiyatif kullanma yararlı mı? 4-İletişim metotları uygulandı mı? 5-Proje kontrolü etkin mi? 6-Yazılım programları kullanıldı mı? 7-Bilgisayar imkânları etkin kullanıldı mı? 8-İlgili kot ve standartlar kullanıldı mı? TASARIM SONUÇLARI 1-Üretkenlik 2-Yapılan projenin kalitesi 1-Süre verimli kullanıldı mı? 2-Sonuçların kalitesi kabul edilebilir seviyede mi? 61 7. TASARIMDA EMNİYET VE GÜVENİLİRLİK Muzaffer ERTEN Giriş Makinaların, cihazların, teknik sistemlerin, ürünlerin ve bunları oluşturan elemanların tasarımı (hesaplanması ve şekillendirilmesi) klasik anlayışta emniyet fikrine dayalı olarak yapılmaktadır. Bunun dışında, istatistiksel tasarım denilebilecek yeni bir yöntem daha vardır ve bu yöntem esas olarak güvenilirlik fikrine dayanmaktadır. Bazı kaynaklar güvenilirliğe dayalı yöntemi diğerinin devamı saysa da, esas olarak bu iki yöntem gerek düşünme tarzı gerek hesaplama tekniği bakımlarından birbirinden ayrı yöntemlerdir. Herhangi bir eleman, cihaz, makine, ürün, mamul veya teknik sistem, işlev (fonksiyon) denilen belirli bir amaç için yapılmaktadır. Bu ürün, eleman vb. öngörülen amacı yerine getiriyorsa işe yarar, getiremiyorsa işe yaramaz, kusurlu veya hasarlı denir. Hasar, bir ürün, makina, sistem veya elemanın, belirlenen ömrü boyunca fonksiyonunu, kendisinden beklenen amacı ve performansı yerine getirememesidir. Yani başka bir deyişle, işe yaramama durumudur ve müşteri memnuniyetsizliğinin başlıca nedenidir. Girdi, proses (işlem) ve çıktıda ürün ve hizmet kalitesini etkileyen makina, yöntem, malzeme ve insan unsurlarından biri veya birkaçında belirtilen şartların, spesifikasyonların, standartların dışına çıkma durumuna hata, bunun sonucuna hasar denir. Klasik tasarım yönteminde ürün veya sistemin işe yarama durumu, onu oluşturan elemanların çalışma şartları da göz önüne alınarak, teorik olarak sonsuz ömürlü, pratik olarak çok uzun bir süre dayanacak şekilde hesap ve şekillendirilmesi ile sağlanır. Bu işlem Mukavemet, Makina Elemanları vb. bilim dallarının kural ve yöntemlerine göre ve uygun bir “emniyet katsayısı” seçilerek yapılır (Şekil-1). Önem derecesine göre örneğin 1,5; 2; 6 gibi emniyet katsayıları alınarak, elemanın dayanımının, etkiyen zorlanma değerinin bu katsayı kadar katı olması sağlanır. Bu katsayının seçimi, hasar durumunda meydana gelecek zararın büyüklüğü, can güvenliği gibi risk büyüklüğüne ve genelde hesaplama sırasında göz önüne alınamayan/ihmal edilen/bilinmeyen durumlara bağlı olarak belirsizliklerin ve aşırı zorlanmaların karşılanması amacına bağlı olarak yapılır. Şekil – l. Emniyet Katsayısı Şekil –2. İstatistiksel Mukavemet Ancak bu elemanların ve sistemlerin işe yarar durumda olmaları yalnız tasarım işlemine bağlı değildir; eleman, sistem veya ürünün imalat, montaj, kalite kontrol, ambalaj ve nakliye durumlarına da bağlıdır. Ayrıca ürün, makina veya sistemin belli bir süre işe yarar durumda kalabilmesi ise, kullanma ve bakım durumuna da bağlıdır. Örneğin tasarımı mükemmel olarak yapılmış bir makina, ürün veya sistem, imalatta veya montajda veya kontrol sırasında gözden kaçan bir hata sonucu daha ilk çalıştırmada veya ilk kullanmada işe yaramaz hale gelebilir. Bu işlemler de doğru yapıldığı halde, kötü veya yanlış kullanma, yakıt, su vs. konmaması veya örneğin zamanında yağlanmama sonucu sistemin çalışmaması veya çalışma süresinin kısalması mümkündür. Ayrıca örneğin malzeme mukavemet değeri hesaplarda sabit bir değer olarak alındığı halde gerçekte bir dağılım göstermektedir (Şekil-2). Klasik yöntemde tasarımı yapılan makina veya sistemin ilk kullanımda çalışıp çalışmayacağı veya ne kadar süreyle çalışabileceği hakkında önceden bilgi edinmek de mümkün değildir. 62 Tekniğin gelişmesi, teknik sistemlerin fonksiyon anlamını bir hayli değiştirmiştir. Uçak, roket, uzay araçları, savaş araçları, deneme amaçlı teknik yapıtlar vb.nin ömürleri birkaç saniye ila birkaç yüz saat arasında bulunabilmektedir. Bunun yanında, gerek çeşit, gerek kalite ve çalışma kabiliyeti bakımından teknik sistemlerin hızla gelişmesi ile teknolojik sürelerin bir hayli kısaldığı göz önüne alınarak, teknik sistemlerin fonksiyon kavramı belirli bir süre ile tanımlanmıştır. Yani problem teknik sistemin belirli şartlar etkisi altında, öngörülen fonksiyonunu sadece belirlenen bir süre boyunca memnun edici bir şekilde yerine getirmesi haline dönüşmüştür. Bu ifadenin tasarım dışında, imalat, montaj, kalite kontrol, kullanma ve bakım esnasında meydana gelebilecek hata ve hasarları da kapsaması gerekir. Bu hatalar gelişigüzeltesadüfî-rastlantısal olarak meydana geldiğinden, sistemin belirlenen süre içinde fonksiyonunu memnun edici şekilde yerine getirip getirmeyeceği kesin olarak değil, ancak ihtimal-olasılık olarak belirtilebilir. Tüm bu sayılan hususlar göz önüne alınarak tanım tamamlandığında: “herhangi bir ürün, sistem veya elemanın, belirli şartlar altında, belirlenen bir zaman süresince, öngörülen fonksiyonunu memnun edicibeklenen şekilde yerine getirme ihtimaline GÜVENİLİRLİK denir” ve simge olarak İngilizce RELIABILITY kelimesinin baş harfi olan R kullanılır. Bu tanımın tersine yani “herhangi bir ürün, sistem veya elemanın, belirli şartlar altında, belirlenen bir zaman süresince, öngörülen fonksiyonunu memnun edici-beklenen şekilde yerine getirmeme ihtimaline HASAR - İŞE YARAMAMA denir” ve simge olarak İngilizce FAILURE kelimesinin baş harfi olan F kullanılır. Bu iki kavram birbirlerini tamamlayıcıdır ve toplam 1 (veya % 100) olacak şekilde 0 (%0) ila 1 (%100) arasında gösterilirler. Yani olayı sayısal olarak ifade ettiğimizde, örneğin bir elemanın veya sistemin güvenilirliği %90 dır (R=0,9 veya R=%90) dendiğinde, bu elemanın işe yaramama ihtimali %10 (F=0,1 veya F=%10) demektir. Bu kavramlar bir adet için veya bir küme için kullanılabilirler. Güvenilirlik, bir adet için kullanıldığında sadece o eleman için ve ihtimal şeklinde geçerliyken, bir küme için kullanıldığında belirli bir oranı göstermektedir. Örneğin 1000 adetlik bir kümenin güvenilirliği %90 ise, bu kümedeki 900 adet elemanın öngörülen fonksiyonlarını belirli şartlar altında, belirlenen süre boyunca memnun edici şekilde yerine getireceği, kalan 100 elemanın yerine getiremeyebileceği anlaşılmaktadır. Güvenilirlik kavramı olmasaydı firmalar mamulleri için 1 yıl, 2 yıl vb. garanti veremeyecekler, verseler bile % ne kadar hasarlı ürünün geri geleceğini bilemeyeceklerdi. Bir ürünün ömrü boyunca, ortaya çıkabilecek hasarların önceden tahmin edilebilir bir model oluşturduğu bilinir ki, buna ömür (küvet) eğrisi denir (Şekil-3). Ömür eğrisinin üç farklı safhası vardır: • Başlangıç hasarları • Faydalı ömür (rastlantısal hasarlar) • Aşınma-eskime hasarları Başlangıç hasarları bölgesinde, hasar miktarları oldukça yüksektir. Bunlar genelde üretim ve montaj hatalarından kaynaklanır. Küvet eğrisi ilk defa 10.000 kişinin yaşama ve ölme durumları takip edilerek kurulan model yardımıyla oluşturulduğundan, bu tür arızalara çocukluk arızaları (veya erken ölüm arızaları) da denilmektedir. Faydalı ömür bölgesinde, hasar oranları sabit olarak devam eder. Hasarlar tesadüfî olarak ortaya çıkarlar ve genelde ürün tasarımındaki bazı yetersizliklerden kaynaklanırlar. Aşınma-eskime hasarları bölgesinde, hasar miktarları artmaya başlar. Bu hasarların bazıları normal yaşlanmadan (eskime, aşınma, yorulma vs.) kaynaklansa da, bazıları tasarım yetersizliğinden kaynaklanır. Hasarlı Parça Oranı Erken Hasar Aşınma Hasarları Faydalı Ömür Zaman Şekil –3. Küvet Eğrisi 63 Kaynağına göre hatalara ilişkin örnekler şu şekilde olabilir: 1. Makina: makina veya tezgâh arızası, bakım sorunu, kalibrasyon hatası, .... ; 2. Yöntem: yanlış standart, spesifikasyon, yetersiz veya uygun olmayan yöntem, .... ; 3. Malzeme: yanlış malzeme, tanım dışı hammadde, yabancı hammadde, ... ; 4. İnsan: yanlış spesifikasyon kullanımı, standart ve spesifikasyonlara uymama, yanlış tanımlama, yanlış iletişim, yanlış karar... Tipik hata nedenleri: Giriş kabul hatası, stokta malzeme karışımı, malzeme hatası, mukavemet sınırı, operatör hatası, tezgâh hatası, ölçme cihazlarının yanlış ayarlanması, hız uyumsuzluğu, kalıp hatası, malzeme ısıl işlem sıcaklıklarının uygun olmaması, sirkülâsyon hatası, uygun olmayan tezgâh parametreleri, boya kalınlığı, yetersiz sert tabaka kalınlığı, ambalaj hatası, boyanın yeterince kurumaması, uygun olmayan besleme, aşırı ısınma, aşırı yüklenme, aşınmış takım, hasarlı takım, nakliye hasarı, yetersiz kontrol sistemi, yanlış işlem vs. Tipik hata cinsleri: Aşınma, kısa devre, boya hatası, çatlak, deforme olmuş, dar, sertliğini kaybetme, erime, eğrilme, gevşeme, bollaşma, gözenekli olma, hatalı malzeme, homojen olmayan sertlik dağılımı, kıvrılma, kabarcıklanma, kırılma, sızıntı, kırışma, kısalma, öngörülen sertliğe ulaşılamama, sertleşme, şekil-biçim bozulması, tutukluk yapma, topraklanmama, uzun gelme, yanlış sıralanma, yanlış monte edilme, yapışma, vb. Hata sonucu meydana gelen tipik hasarlar: Azalmış performans, mukavemet düşüklüğü, ömür düşüklüğü, kırılganlık, montaj zorluğu, montaja uygunsuzluk, sürekli düzeltme-tamir ihtiyacı, boya hatası, erken paslanma, iş gücü kaybı, ürünün zarar görmesi, stok yanılması, görünüş hatası, kullanıma uygunsuzluk vs. Yukarıda belirtildiği gibi elemanların örneğin gerilme dağılımı, mukavemet sınırları, ömürleri, sabit değil bir dağılım göstermektedirler. Bu dağılımlar olayın/değişkenin özelliğine bağlı olarak çeşitli dağılım modellerine uymaktadır (Şekil-4). Örneğin malzemelerin statik mukavemet sınırları normal dağılıma (çan eğrisi, Gauss dağılımı) (Şekil-5, Şekil-6) uyarken, ömür değerleri üstel dağılıma, değişken zorlanmaya bağlı mukavemet değerleri log normal veya Weibull dağılımına uymaktadırlar. Örneğin St60 çeliğinin çekme dayanımı 600 N/mm2 ila 700 N/mm2 arasında değiştiğine göre, bu çeliğin çekme dayanımının 650 N/mm2 olma ihtimali %50, 600 N/mm2 olma ihtimali yaklaşık %100 ve 700 N/mm2 olma ihtimali yaklaşık %0'dır. Şekil – 5. Normal Dağılım Şekil – 6. Güvenilirlik Örneği Özgül Frekans Fren Ömrü x 1000 km Şekil –4 . Fren İçin Ömür Dağılım Örneği 64 Teknik Sistemlerin Güvenilirliği Bir teknik sistem birçok elemandan oluşmaktadır. Bu elemanların ömürleri, dayanımları vs. ve dolayısıyla güvenilirlikleri de farklıdır. Sistemin toplam güvenilirliği de elemanlar için olduğu gibi hesaplanabilir. Sistemin güvenilirliği için sadece en zayıf halkanın alınması doğru değildir. Çünkü sistemin güvenilirliği elemanların tek tek güvenilirliği dışında ayrıca elemanların seri, paralel veya karma şekilde bağlı oluşundan da etkilenir. Aşağıda gösterilen hesap tarzı az sayıda eleman olması halinde geçerlidir. Örneğin 100 elemandan oluşan bir sistemde tüm elemanların güvenilirlikleri %95 olsa bile sistemin güvenilirliği R = 0,95100 = 0,006 = %0,6 olur ki, sistem çalışmaya başladığı anda hasara uğrayacak demektir. Örneğin bir otomobilde 8000 civarında parça olduğu göz önüne alınırsa, bu hesaba göre otomobillerin hiç çalışamaması gerekirdi. Seri bağlantı halinde; Rsistem = R1 . R2 şeklinde, Paralel bağlantı halinde; Rsistem = 1 – Fsistem = 1 – F1 . F2 veya Rsistem = 1 – (1 – R1) (1 – R2) = R1 + R2 - R1.R2 olur. Karma sistemlerin güvenilirliği de benzer mantıkla bulunur. R1 R2 R3 a) Kompresör R1 Yoğuşturucu R2 Buharlaştırıcı R3 b) Motor Kavrama Vites Kutusu Şekil –7. Seri Bağlı Sistem Örnekleri R1 Altimetre1 R2 Altimetre2 Şekil –8. Paralel Bağlı Sistem Örneği AB Teknik Mevzuatı ve CE Uygulamaları Uyumlaştırmakla yükümlü olduğumuz AB teknik düzenlemelerinin ortak temel hükümler çerçevesinde uygulanabilmesini sağlamak ve standardizasyon sistemimizin AB sistemine paralel hale getirilmesini temin etmek amacıyla Dış Ticaret Müsteşarlığı tarafından hazırlanan ve Çerçeve Kanun adıyla da anılan 4703 sayılı Ürünlere İlişkin Teknik Mevzuatın Hazırlanması ve Uygulanmasına Dair Kanun, 11 Temmuz 2001 tarih ve 24459 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanmış ve 11 Ocak 2002 tarihinde yürürlüğe girmiştir. Bu Kanuna istinaden hazırlanan yönetmeliklerden “CE Uygunluk İşaretinin Ürüne İliştirilmesine ve Kullanılmasına Dair Yönetmelik”, 4703 sayılı Kanun ile belirlenen sistem içerisinde bazı sanayi ürünlerinin ilgili teknik düzenlemelerine uygun olarak üretildiklerini ve bu uygunluğun üretici ya da onaylanmış 65 kuruluşlar tarafından doğrulandığını ifade eden “CE” uygunluk işaretinin ürüne iliştirilmesinde izlenecek yöntemler ile bu işaretin kullanılmasında riayet edilecek kuralların belirlenmesini amaçlamaktadır. Bu konuda hazırlanmış yönetmelikler: • • • • • • • • Makina Emniyet Yönetmeliği (98/37/AT), Asansör Yönetmeliği (95/16/AT), Basit Basınçlı Kaplar Yönetmeliği (87/404/AT), Basınçlı Ekipmanlar Yönetmeliği (97/23/AT), Gaz Yakan Cihazlara Dair Yönetmelik (90/396/AT) Yeni Sıcak Su Kazanlarına Dair Yönetmelik (92/42/AT) Uygunluk Değerlendirme Kuruluşları ile Onaylanmış Kuruluşlara Dair Yönetmelik CE Uygunluk İşaretinin Ürüne İliştirilmesine ve Kullanılmasına Dair Yönetmelik. CE Nedir? Harfleri Fransızca "Conformité Européenné", İngilizce "Conformity of Europe", Türkçe "Avrupa'ya Uygunluk" sözcüklerini temsil etmektedir. İşareti, Avrupa Birliği’nin, teknik mevzuat uyumu çerçevesinde 1985 yılında benimsediği Yeni Yaklaşım Politikası kapsamında hazırlanan Yeni Yaklaşım Direktifleri kapsamına giren ürünlerin bu direktiflere uygun olarak üretildiğini, pazara sürüldüğünü belirtir ve gerekli bütün uygunluk değerlendirme faaliyetlerinden geçtiğini gösteren bir Birlik işaretidir. işareti, ürünlerin, amacına uygun kullanılması halinde insan can ve mal güvenliği, bitki ve hayvan varlığı ile çevreye zarar vermeyeceğini, diğer bir ifadeyle ürünün güvenli bir ürün olduğunu gösteren bir işarettir. işareti aşağıdaki şekilde sembolize edilmektedir: 1995 yılı başından itibaren çoğunluğu zorunlu olmamakla beraber, AB'ye ithal edilecek ürünlerde AB standartlarına uygunluk ifadesi olan işareti aranmaya başlanmıştır. Topluluğa ithal edilen ürünlerde işareti olmadığı takdirde, zarardan ithalatçı ve üretici sorumlu olacaktır. Avrupa Birliği mevzuatı gereğince topluluk sınırları içine giren ve/veya içinde dolaşan 21 grup işareti Avrupa Birliği içinde, yönetmeliklerde belirtilen üründe bulunması gereken bir markalamadır. ürünlerin serbestçe dolaşabilmesi için imalatçı tarafından ürün üzerine vurulması gereken, ürünün sağlık ve güvenlik şartlarına uyduğunu belirtir işarettir. işareti, tüketiciye bir kalite güvencesi sağlamaz, yalnızca ürünün, asgari güvenlik koşullarına sahip olduğunu gösterir. İşareti, bir yandan tüketiciye ürünün güvenli olduğu bilgisini verirken, diğer taraftan, ticari açıdan, ürünlerin bir üye ülkeden diğerine dolaşımı sırasında bir çeşit pasaport işlevi görmektedir. Saklanan, korunan, sorulduğunda resmi makamlara verilen bir uygunluk taahhüdüdür. işaret olup, bütün AB ülkelerinde geçerlidir. işareti resmi bir markası imalatçı tarafından vurulan bir marka olup, kalite markası veya garanti belgesi değildir. Kalitenin başladığı seviyeyi gösterir. Ancak tüketicinin korunması ve memnuniyeti bakımından gözden markası, tüketiciler için geçirildiği için bu işareti taşıyan bir ürünün kaliteli olduğu kabul edilmektedir. değil, yetkililer için vurulmaktadır. Bu seviyenin altındaki mamuller emniyetsiz olarak nitelenir ve piyasaya arz edilemezler, dolayısıyla kalitesiz olarak kabul edilirler. Bir ürün işaretiyle ile markalanmış ise, AB direktiflerine göre üretildiği kanaati ile bu ürünün AB ülkelerinde serbest dolaşımına ve pazarlanmasına izin verir. Kişilerin serbest dolaşımını sağlayacağı anlamını taşımaz. Yakın bir gelecekte AB’ye ihraç edilen her ürünün markalı olması şartı aranacaktır. Markası yanında TÜV, VDE, GWI, EMC markasını kullanarak pazarda avantaj sağlanabilir. logosu taşıyan bir ürün: • • İnsan emniyeti Can ve mal emniyeti 66 • • • İnsan sağlığı Çevre koruması Enerji tasarrufunu öngörür markası sadece yönetmeliklerde belirtilen şartlara uygunluk sağlandığında geçerlidir. Test Kurumu numarası içermeyen : Geçerliliği: Bağımsız bir test laboratuvarı tarafından zorunlu testler yapılması gerekmeyen ürünler. İmalatçı / İthalatçı / temsilci bir self deklarasyonla birlikte markasını vurur. Test Kurumu numarasıyla birlikte : 0123 : TÜV'ün uluslararası yetki kodu olan 0123 ile markasının TÜV tarafından verildiği belirtilir. Geçerliliği: "Notified Body (Onaylanmış Kurum)" tarafından test edilmesi gereken ürünler (fabrika incelenmesini içerir). Hangi ürünlerde CE İşareti Bulunmalıdır ? İşareti, Yeni Yaklaşım Direktifleri içerisinde yer alan ürünlerde kullanılmaktadır. Bu ürünlerin listesi, ilgili AB mevzuatı ve bu mevzuatı ülkemizde uyumlaştıracak kamu kuruluşlarıyla birlikte ilan edilmiştir. Ayrıca, bu direktiflerin Türkçe karşılıkları olan mevzuat taslaklarının ilgili kuruluşlardan temini mümkün bulunmaktadır. Üreticilerin, AB Direktiflerinde Belirtilen Zorunlu Şartlara Uygunluk Yolunda İzlemeleri Gereken Yöntem Nedir? işareti, sadece direktiflerde belirtilen şartlara uygunluk sağladığında ürünler üzerinde kullanılabilir. Bu nedenle, ürünün özelliklerine göre mevcut direktifler incelenmeli ve hangi direktif veya direktiflerin geçerli olacağına yanlışsız karar verilmelidir. Ürün üzerinde yer alan İşareti, ilgili bütün direktiflere uygunluğu gösterir. Makina Direktifi Ek IV'de yer alan ve ilgili bütün EN standartlarına uygun olarak üretilmeyen makinaların Onaylanmış Kuruluşlarca uygunluk değerlendirmesi yapılması gerekmektedir. Ek IV'de yer alan ve ilgili ve mevcut olan bütün EN standartlarına uygun üretilen makinalar için üretici, üç ayrı yöntemden birisini seçebilir. Birincisi, direktiflerde belirtilen teknik dosya hazırlanıp Onaylanmış Kuruluşa yollanır ve Onaylanmış Kuruluş bu dosyayı gerekli gördüğü durumlarda incelenmesi için saklar. İkincisi, teknik dosya Onaylanmış Kuruluşa yollanır, Onaylanmış Kuruluş uygulandığı söylenen standartlara ne derece uyulup uyulmadığını dosyadan inceler ve dosya için bir uygunluk sertifikası verir. Üçüncüsü ise, üretici mamulün bir örneğini Onaylanmış Kuruluşa yollar ve Onaylanmış Kuruluş uygunluk değerlendirmesi işlemlerin yapar. Bu prosedürlerin farklı olmasının sebebi ise tamamen üreticinin, ürettiği makinanın teknolojisini ne derece gizli tutmak istediği konusu ile ilgilidir. Örneğin çok yeni bir teknoloji ile üretilen bir makinanın üreticisi, ayrıntılı çizim ve hesapları içeren teknik dosyasını Onaylanmış Kuruluşa göndermektense mamulün bir örneğini göndererek test edilmesini tercih edebilir. Makina Direktifi dışında, çok yüksek risk oranına sahip olan ürünler için, örnek olarak kalp pilleri, piyasaya sürülen her ürünün güvenlik ve sağlık şartlarına kesinlikle uyması gerekmektedir. Bu nedenle, azami Kalite Güvence Sistemine sahip olunması, üreticinin ürünlerini tek tek test ettirme zorunluluğundan kurtarabilir. Makina Direktifinin Ek IV Kısmında Yer Alan Yüksek Riskli Ürünler İçin Standartlara Uymak Mecburi midir? Ürünler, ister yüksek riskli gruplarda ister düşük riskli gruplarda yer alsın, EN standartlarına uymak mecburi değildir. EN'ler sadece direktiflere uygunluğun nasıl yapılacağı konusunda fikir verebilirler ve bu da birçok durumda standartlara uyumu kaçınılmaz yapar. Riskli gruplarda yer alan ürünler için mevcut standartlara uygun üretim yapmak Onaylanmış Kuruluş tarafından yapılan uygunluk değerlendirme işlemlerini kolaylaştırır. Her ne kadar, yasal olarak direktiflere uyum mecburi, standartlara uyum tercihe bağlı olsa da, standartlara uygun üretim yapmak her zaman için en sağlıklı yoldur. Özellikle yüksek riskli ürünler için bu konu daha da çok önem taşımaktadır. 67 uygunluğu hakkında daha ayrıntılı bilgi için İnternette http://www.dtm.gov.tr ve http://mmo.org.tr adreslerine bakınız. Yararlanılabilecek diğer kaynaklar: “Reliability-Based Design”, Singiresu Rao, McGraw Hill, N.Y.,1992 “Makina Konstrüksiyonunda Güvenilirliğin Esasları”, Mustafa Akkurt, Birsen Yay., İstanbul,1992 68 8. TASARIMDA İMALAT YÖNTEMLERİNİN YERİ Mehmet DEMİRKOL Giriş Tasarım, yaratıcı düşüncenin ortaya konması ile başarılı ve tatmin edici özelliklere sahip bir ürünün elde edilmesi arasında yer alan en önemli halkayı oluşturmaktadır. İmalatı tek başına ve bağımsız bir faaliyet olarak görmemek gerekir. Günümüz teknolojisinde imalat, tasarım, malzeme ve yöntem seçimi ile birlikte düşünülmektedir. Diğer bir deyişle tasarım ve imalat arasında kesin ayırımların yapıldığı iş tanımları artık itibar görmemektedir. İmalat sırasında yer alabilecek mühendislik faaliyetleri şunlardır: Proses mühendisliği İmalat kademelerini ve işlem sıralarının belirlenmesi Takım-Tertibat mühendisliği İmalat sırasında kullanılacak takım ve tertibatların tasarım ve imalatı İş standartları Proses zamanları, iş değerlendirme ile birlikte malzeme ve takım standartları Alt yapı ve lojistik mühendisliği Fabrika organizasyonu ve imalat prosesleri için destek hizmetlerinin planlanıp sağlanması İdari ve kontrol mühendisliği İmalat planlama, ham madde, takım, makina ve personel planlama 4. İMALAT PLANLAMA Proses seçimi Proses tasarımı Takım ve kalıplar Kalite Kontrol 5. PROSES GELİŞTİRME Proses seçme ve geliştirme Optimizasyon Modelleme Çevre koşulları 6. İMALAT Parça imalatı Montaj 7. İMALAT KONTROL İmalat hattı belirleme Programlama Stok kontrol Satın alma Bakım onarım Kalite güvence 3. İMALATA HAZIRLIK Parça Resimleri Montaj Resimleri Yapma/Alma kararları 8. SEVKİYAT Mal gönderme Muhasebe 2. ÜRÜN TASARIMI Endüstriyel Mekanik Malzeme Elektrik vs. 9. MÜŞTERİ SERVİSİ 1. SATIŞ (Siparişler) Pazar Araştırması ve Ürün Kavramının geliştirilmesi 10. HURDA İmalat Sürecinde Yer Alan Aktiviteler 69 Günümüzde yaygın olarak kullanılan imalat yöntemleri Döküm Yöntemleri Erimiş metal, plastik veya camın ön şekil verilmiş kalıbın içine dökülmesi ve katılaştırılması Çoğunlukla metallerin katı halde şekil değiştirilerek istenilen formu kazanması, dövme, ekstrüzyon, sac şekillendirme vs. Malzeme yüzeyinden talaş oluşturularak metal kaldırılması ve istenilen şeklin verilmesi, tornalama, frezeleme, taşlama vs. Pres Enjeksiyon, ısıl şekillendirme vs. Şekillendirme Yöntemleri Talaşlı İmalat Yöntemleri Polimer Malzeme ve Parça İmalatı Toz Metalürjisi ve Toz Teknolojisi Birleştirme Yöntemleri Isıl İşlemler Yüzey İşlemleri Metal, seramik, bazı plastik ve kompozitlerin toz şekilde kalıp içinde preslenerek şekillendirilmesi ve sinterlenmesi vs. Kaynak, lehimleme, yapıştırma, perçin ve cıvata bağlantıları vs. Islah işlemleri, tavlama, yaşlandırma vs. sementasyon, nitrürleme, indüksiyonla sertleştirme, yüzey kaplama vs. Ayrı ayrı üretilen parçaların bir araya getirilmesi Montaj İşlemleri Günümüzde yaygın olarak kullanılan imalat sistemleri Özellik Atölye üretimi Parti Üretimi Montaj Hattında üretim Sürekli İmalat Hattında üretim Çok büyük (ton vs.) İyi tanımlı değişmez Özel amaçlı Nadir ve çok pahalı Sık sık ve radikal Donanım ve Fiziksel olanaklar Parça sayısı Küçük (1-100) İş Akışı Küçük Orta (100-10000) Kısmi Büyük (10000-106) Kesin Teçhizat Özel Tertibat kullanımı Genel amaçlı Nadir Karışık Bazen Özel amaçlı Az ve pahalı Yeni mamul için proses değişimi Proses Kontrol İmalat bilgisi gereği Planlama Küçük adımlarla sık adımlarla Değişken değişken orta küçük değişmeler sabit program Düşük sabit ve kesin Ham madde stoklama yüksek belirsiz, sık değişme küçük orta ölçekte Büyük İmalattaki parça çok orta değişken, sık alım az Çok az İmalat Yönteminin Seçiminde Etkin Rol Oynayan Faktörler: 1. Parça Maliyeti 2. Üretilecek Parça Sayısı 3. Parça Zorluğu (Ağırlık, karmaşık şekil vs.) 4. Parça Malzemesi 5. Parça Kalitesi 6. Eldeki donanım, hazırlık süresi ve imalat programına uygunluk 1. Maliyet Ürünün maliyeti imalat yöntemi seçiminde en önemli faktördür. Bir parçanın birim maliyeti (C) en basit olarak C = Cm + Cc CL + n n' formülüyle hesaplanabilir. Burada Cm birim malzeme maliyeti, Cc yatırım maliyeti, CL birim zamanda işçilik maliyeti, n yıllık üretilen parça adedi ve n’ ise birim zamanda üretilen parça adedidir (üretim hızı). 70 2. Parça Sayısı Her imalat yönteminin tercih edilmesini sağlayacak bir minimum parça sayısı söz konusudur. Bazı yöntemlerde bu miktarlar yüksek olup (ovalama ile vida ve cıvata üretimi) bazılarında düşüktür (el yatırması ile fiber glass tekne yapımı). Bu "ekonomik parça sayısı" kavramını ortaya koyar. Bu kavram yüksek takım ve donanım maliyetli imalat yönteminin kritik bir parça sayısından sonra daha düşük takım ve donanım maliyetli imalat yönteminden daha ucuza mal üretmesi anlamına gelmektedir. Bununla ilgili diğer bir kavram da imalatta "esneklik"tir. Bu da bir imalat yönteminin farklı ürünlerin üretilmesinde kolaylıkla, belki ufak değişiklikler sonrası hemen kullanılabilme özelliğini tanımlamakta olup özellikle yöntemdeki takım ve kalıp değiştirme zamanı ile doğrudan ilişkilidir. Bununla ilgili bilgi malzeme türlerini dikkate alarak ileri bölümlerde verilecektir. 3. Parça Zorluğu Parçanın zorluğu şekline, boyutuna, tipine ve içerdiği farklı ölçülere bağlıdır. Bunu sayısal olarak belirlemede "Bilgi İçeriği" I olarak tanımlanan değerlerden yararlanılır. Bu değer imalat yönteminin kullanılmaya aday olup olmaması hakkında bilgi vermektedir. ⎛ − ⎞ ⎜ l ⎟ I = n. log 2 ⎜ − − ⎟ ⎜ Δl ⎟ ⎝ ⎠ birimi (bits) − − − Burada n parçanın sahip olduğu boyut sayısını, l parça boyutlarının geometrik ortalamasını, Δ l ise boyutlara ait toleransların geometrik ortalamasını vermektedir. − l = (l1.l2, ...... ln)1/n − − log 2 ( x ) = Δ l = (Δl1.Δl2 ....Δln ) 1/ n log10 (x ) log10 (2 ) Basit parçalar sadece birkaç bit'lik değerlere sahipken karmaşık parçalarda bu değer on bin bit mertebelerine çıkabilmektedir. Belirli işlemler için üst sınırlar söz konusu olduğu için alternatif imalat yöntemleri sayısı da ona göre belirlenir. Parçalara ait bilgi içeriği değeri parçanın sahip olduğu boyut sayısının artması ve toleranslarının hassaslaşmasıyla büyümektedir. 4. Malzeme İmalat sırasında kullanılacak malzeme de imal usulünün seçiminde önemli rol oynar. Malzemelerin ergime sıcaklığı, dayanımı ve sünekliği imalat yönteminin seçiminde ana rolü oynamaktadır. Örneğin ergime sıcaklığının düşük olması döküm yöntemleri için, sünekliğin yüksek olması plastik şekillendirme yöntemleri için ve kolay talaş oluşturacak tarzda gevrek davranış gösterme talaşlı imalat yöntemleri için tercih sebebidir. Aşağıdaki tabloda bazı metaller için uygun olan imal usulleri imal edilecek parça sayısına göre bir sınıflamaya tabi tutulmuştur. 5. Parça Kalitesi Bir parçanın kalitesini belirlemede kullanılan genel kriterler; parçanın herhangi bir iç ve yüzey kusuru içermemesi, parçanın yüzey kalitesi ve parçanın boyutsal hassasiyeti ve toleransları olarak özetlenebilir. Bunları etkileyen diğer bir faktör de malzemelerin şekillendirilebilirliği ve işlenebilirliği özellikleridir. Ancak malzemelerin işlenebilme ve şekillendirilebilme özelliklerinin imalat yönteminden etkilenebileceği unutulmamalıdır. Aynı malzemenin derin çekmede ve hidrostatik ekstrüzyonda farklı davranış göstermesi buna bir örnektir. Kusurlar Parça kusurları içerde olabildiği gibi çoğunlukla yüzeyde meydana gelir. İç kusurlar olarak boşluklar, gözenekler, çatlaklar ve segregasyonlardan bahsetmek mümkündür. Yüzey kusurları olarak yüzey çatlakları, tufal yapışmış yüzey, bozuk yüzey görünümü, dekarburizasyon vs. sayılabilir. Kusurların saptanmasında tahribatsız muayene yöntemlerinden yararlanılmaktadır. Özellikle yüzey kusurlarının giderilmesinde fazla malzemeyle başlayıp, talaşlı imalat yardımıyla kusurları gidermek mümkündür. Bazı iç kusurlarda Sıcak İzostatik Presleme (HIP) ile giderilebilmektedir. Yüzey Kalitesi Parçanın yüzey kalitesi esas olarak görünümünü belirlemekle birlikte diğer özellikler üzerinde de önemli rol oynamaktadır. Bunlar arasında korozyondan korunma, yorulma ömrünün arttırılması, aşınmaya dayanımın arttırılması sayılabilir. Yüzey pürüzlüğü yüzey kalitesini belirlemede en önemli özellik olmakta ve bazı parametreler yardımıyla kantitatif olarak belirlenebilmektedir. Örneğin Ra (μm) ortalama pürüzlük değeri bunlardan biridir. Ayrıca yüzey kalitesinin belirlenmesinde dalgalılık (haddelenen sacda görülen kalınlık farklılıkları) ve yüzey izlerinin yöne bağımlı olarak tercihli oluşması (talaşlı imalat izleri) dikkate alınması gereken diğer yüzey kalitesini belirleyen unsurlardır. 71 Malzeme Dökme Demirler Karbon Çelikleri Alaşım Çelikleri Paslanmaz Bakır Çelikler Alaşımları Alüminyum Alaşımları Titanyum Alaşımları Miktar 1-100 (çok az) 100-1000 (az) [1.4] [3.2] [1.5] [1.4] [2.7] [3.2] [4.1] [4.4] [4.5] [1.2] [1.4] [1.2] [1.4] [2.7] [3.2] [3.2] [4.3] [4.1] [4.4] [1.2] [1.4] [2.1] [2.5] [2.5] [4.3] [4.5] [1.4] [2.2] [3.1] [4.4] [1.1] [2.7] [3.2] [4.1] [4.4] [4.5] [1.1] [2.7] [3.2] [4.1] [4.3] [4.4] [4.5] [1.2] [1.4] [2.1] [2.2] [2.5] [3.1] [4.3] [4.4] [4.5] [2.1] [2.2] [2.6] [3.1] [4.2] 103-104 (orta) [1.2] [1.5] [3.1] 104-105 (büyük) [1.2] [3.1] 105 fazla (çok büyük) Tüm miktarlar için [1.2][2.5] [2.1] [2.2] [2.6] [3.1] - [1.1] [1.1] [1.5] [2.3] [2.4] [1.5] [2.5] [3.1] [4.4] [3.2] [1.4] [4.4] [3.2] [4.4] [3.2] [1.2] [4.3] [2.2] [3.2] [4.3] [2.1] [2.2] [1.2] [2.5] [3.1] [1.4] [4.3] [4.4] [2.2] [4.5] [3.1] [4.3] [1.3] [2.1] [2.2] [2.2] [2.6] [3.1] [3.1] [2.7] [4.1] [4.5] [2.7] [4.1] [4.4] - [2.7] [1.4] [4.1] [3.2] [4.4] [1.4] [1.2] [2.7] [2.7] [4.1] [4.4] [1.3] [2.1] [2.5] [4.2] [2.1] [2.6] [2.2] [2.5] [2.6] [3.1] [1.1] [1.5] [1.1] [2.3] [2.4] [2.3] [4.4] [1.5] [2.4] [2.7] [1.1] [1.5] [4.1] [3.2] [4.1] [4.4] [5.6] [1.4] [1.1] [1.5] [4.3] [3.2] [4.3] [4.4] [4.5] [1.2] [1.3] [1.4] [2.1] [2.2] [2.5] [3.1] [4.4] [4.4] [1.2] [1.3] [2.1] [2.2] [2.5] [2.6] [3.1] [4.4] [1.2] [1.3] [2.2] [2.6] [3.1] [1.1] [1.5] [2.3] [2.4] [2.1] [2.5] [3.1] [4.2] [4.3] [4.4] [2.5] [2.6] [4.2] [4.4] [2.3] [2.4] Döküm Yön. 1.1 Kum Kalıba 1.2 Kokil Kalıba 1.3 Basınçlı Döküm 1.4 Santrifüj Döküm 1.5 Hassas Döküm Şekillendirme Yön. Talaşlı İmalat Yön. İleri imalat Yön. 2.1 Sıcak Dövme 3.1 Otomat Talaş İm. 4.1 Elektro erozyon 2.2 Soğuk Dövme 3.2 Manuel Talaş İm. 4.2 Elektrokim. İş. 2.3 Sac Kesme 4.3 Lazerle İşleme 2.4 Sac Şekillendirme 4.4 Kimyasal İşleme 2.5 Toz Metalürjisi 4.5 Ultrasonik İşleme 2.6 Ekstrüzyon 2.7 Sıvama 2.8 Derin Çekme ("Process Selection", K.G.Swift, J.D.Booker, Arnold, London, 1997, kitabından derlenmiştir) Boyut Hassasiyeti Hassas toleransların sağlanmasında malzemelerin olduğu kadar kullanılan imalat yöntemlerinin arasında bazı farklılıklar vardır. Genellikle iyi işlenebilme özelliğine sahip malzemeler boyut hassasiyetinin sağlanmasında büyük kolaylık sağlamaktadır. Örneğin döküm sonrası katılaşma sırasında oluşan çekmeler, sıcak şekillendirme sırası yüzeyde oluşan oksitlenmeler parçanın boyut hassasiyetini engeller. Bunun için çoğunlukla bitirme işlemi olarak talaşlı imalat yöntemlerine başvurulur. Yüzey kalitesinin arttırılması için gerekli maliyet belli bir noktadan sonra üstel olarak artmaktadır. Bu nedenle yeterli boyut hassasiyeti her parça için ayrı ayrı işin ekonomisi de göz önünde bulundurularak tanımlanmakta ve imalat yöntemi buna göre seçilmektedir. 6. Teçhizatın ve İmalat Programının Uygunluğu Maliyet unsurlarının yanı sıra imalatın gerçekleştirileceği donanımın uygunluğu imalat yönteminin seçiminde belirleyici olmaktadır. Parça boyutları, gerekli kalıp hazırlıkları ve kullanılacak makinaların kapasitesi düşünülerek imalat yöntemi belirlenmeye çalışılmaktadır. Fason imalat ve firmanın kendi bünyesinde geliştirilecek imalatın müşterinin talebi doğrultusunda dikkatle planlanması gerekmektedir. İmalat yöntemi seçiminde aşağıda verilen ve aday imalat yöntemlerinin karşılaştırılmasına olanak sağlayan tablodan yararlanılabilir. Ayrıca İmalat Yöntemi Bilgi Haritaları (PRİMA) olarak isimlendirilen ve malzemenin imalat yöntemi seçimindeki öneminin anlatıldığı bölümde verilen verilerden de yararlanmak mümkündür. PRİMA Seçim Matrisleri ("Process Selection", K.G.Swift, J.D.Booker, Arnold, London, 1997) malzemenin yanı sıra parça adedini de değerlendirmeye katarak aday imalat yöntemlerini önermektedir. Geçen yirmi yıl, tasarım ve imalat süreçlerinin entegrasyonu için önemli çalışmaların yapıldığı bir süre olmuştur. Buradaki en büyük hedef imalat maliyetlerinin azaltılması ve bununla beraber ürün kalitesinin 72 arttırılmasıdır. Bu süreç içinde geliştirilen yöntem ve prosedürler "İmalat için Tasarım" (Design for Manufacturability - DFM) adı altında toplanmıştır. Buna çok yakın diğer bir alan da "Montaj için Tasarım" (Design for Assembly - DFA) olarak isimlendirilmektedir. Bu yaklaşımlar tasarım faaliyetini imalatın ilk safhası olarak kabul etmekte olup, başarıya ulaşmada "Eş Zamanlı Mühendislik" (Concurrent Engineering) uygulamalarından yararlanmaktadır. İmalat Yöntemi İşlem Süresi Kullanım Esnekliği Malzeme Kullanımı Ürün Kalitesi DÖKÜM YÖNTEMLERİ Kum Kalıp 2 5 2 2 Hassas Döküm 2 4 4 4 Kokil Kalıp 4 2 2 3 Basınçlı Döküm 5 1 4 2 Santrifüj Döküm 2 3 5 3 PLASTİK ŞEKİL VERME YÖNTEMLERİ Açık Kalıp Dövme 2 4 3 2 Kapalı Kalıp Dövme 4 1 3 3 Sac Şekillendirme 3 1 3 4 Haddeleme 5 3 4 3 Ekstrüzyon 5 3 4 3 Süperplastik Şek. 1 1 5 4 Sinterleme 2 2 5 2 İzostatik Presleme 1 3 5 2 TALAŞLI İMALAT YÖNTEMLERİ Tek noktadan kesme 2 5 1 5 Çok noktadan kesme 3 5 1 5 Taşlama 2 5 1 5 Elektro erozyon 1 4 1 5 BİRLEŞTİRME YÖNTEMLERİ Ark Kaynağı 2 5 5 2 Lehimleme 2 5 5 3 Yapıştırma 2 5 5 3 Bağlantı Elemanı 4 5 4 4 YÜZEY İŞLEMLERİ Bilya Püskürtme 2 5 5 4 Yüzey Sertleştirme 2 4 5 4 Yüzey Kaplama 1 5 5 4 Sınıflama: 1: En Kötü, ...... , 5: En İyi (ASM Metals Handbook, cilt 20, s.299 deki bilgilerden derlenmiştir) Teçhizat Yatırımı 1 3 2 1 3 2 2 1 2 2 1 2 1 5 4 4 1 4 4 5 5 5 4 3 İmalat İçin Tasarım (DFM) İlkeleri 1. Toplam parça miktarı en aza indirilmelidir. Parça sayısını azaltmak imalat, stoklama, temizleme, transport ve servis maliyetlerini azaltmak bakımından büyük kazançlar sağlamaktadır. Birkaç fonksiyonu birlikte yerine getirebilecek parçaların tasarımının yanı sıra birkaç parçanın birleştirilmesi de bu amaç için uygulanabilir. 2. Parçalar standartlaştırılmalıdır. Tasarımda kalitesi standartlaşmış ve ticari olarak piyasada bulunabilen parçaların kullanımına gidilmelidir. 3. Üretim hatlarında ortak parçalar kullanılmalıdır. Aynı özellikteki standart parçaların birçok üründe kullanılması işçi ve parça temin açısından önemli ekonomik kazançlar sağlar. 4. Parçalar çok fonksiyonel olacak şekilde tasarlanmalıdır. Parça sayısının azaltılmasında birkaç fonksiyonu birlikte görebilecek parçaların tasarımı önemli yer tutmaktadır. Örneğin hem yapı elemanı hem de yay görevi gören bir parça tasarımında kullanılacak olursa parça sayısında önemli tasarruf sağlanabilir. 5. Parçalar kolay imal edilebilecek şekilde tasarlanmalıdır. Parçaların kolay imal edilebilir özellikte olması maliyetlerin azaltılmasını sağlamaktadır. 73 6. Çok sıkı toleranslardan kaçınılmalıdır. Toleranslar gerektiği gibi belirlenmeli, lüzumsuz sıkı toleranslardan kaçınılmalıdır. Bu özellikle imalat süresi ve işlemlerinden önemli kazanç sağlayacaktır. 7. İkincil imalat yöntemlerinin kullanılmasından kaçınılmalıdır. İmalat sırasında ısıl işlemler, parlatma, boyama ve kaplama gibi ikincil özelliğe sahip imalat yöntemlerinden olabildiğince kaçınmak gerekir. Bu işlemler ancak fonksiyonel olmaları durumunda uygulanmalıdır. 8. İmalat yöntemlerinin özelliklerini dikkate almak gereklidir. Tasarım sırasında kullanılacak imalat yönteminin özellikleri dikkate alınmalıdır. Örneğin polimer parçaların boyalı şekilde üretilebilmeleri, toz metalürjisiyle üretilen parçaların porozite içerdikleri ve kendinden yağlamalı kaymalı yatak üretimi için çok uygun olduğu göz önünde bulundurulmalıdır. Bu genel kurallara ek olarak bazı özel kriterlerin de tasarımlarda ve imalatta dikkate alındığı görülmektedir: 1. Delikler arasındaki mesafenin malzemeyi zayıflatmayacak şekilde yeterli olması gerekir. 2. Genelleştirilmiş cümle ve emirleri teknik resimler üzerinde kullanmamak gerekir. 3. Boyutlandırma belirli bir yüzey veya noktaya dayandırılmalıdır. 4. Tasarım yeterli mukavemet ve rijitliği sağlayacak şekilde hafif olmalıdır. 5. Tasarımda özel formdaki takımların değil, olabildiğince genel amaçlı takım tertibatların kullanılmasına gidilmelidir. 6. Dövme, döküm ve talaşlı imalat parçalarında olabildiğince büyük geçiş radyusları tasarlanmalıdır. 7. Parçanın imalat sırasında yeniden konumlandırmadan olabildiğince çok imalat yönteminin uygulanabilmesi sağlanmalıdır. Montaj için Tasarım (DFA) İlkeleri 1. Toplam parça sayısı en aza indirilmelidir. Montaj için fonksiyonel olmayan lüzumsuz parçalar tasarım dışı bırakılmalıdır. Bu nedenle parça listesini yeniden incelemek ve gerçekten gerekli parçaları belirlemek gerekir. Bunların dışındakiler elimine edilebilecek özelliktedir. 2. Montaj yüzeyleri en aza indirilmelidir. Az sayıda yüzey montajda yer almalı, bir yüzeye ait tüm işlemler diğer yüzeye geçmeden bitirilmiş olmalıdır. 3. Ayrı bağlantı elemanlarının kullanılmasından sakınılmalıdır. Montajda cıvata kullanımı oldukça pahalı olmaktadır. Geçme bağlantılar olabildiğince tercih edilmeli, cıvata kullanılması gerektiğinde bunların sayısı olabildiğince azaltılmalı ve standart özellikteki civata kullanımına gidilmelidir. 4. Montaj yönü olabildiğince kısıtlanmalıdır. Parçalar montajları tek bir yönden başlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Montaj sırası ve yönündeki değişimler ek transport ve tertibat gereksinimine neden olur. Örneğin tercih edilen uygulama aşağıdan yukarıya (z-Ekseni) istifleme şeklinde montajdır. 5. Montajda en yüksek uyum sağlanmalıdır. Parçaların gerektiği gibi imal edilmemesi durumunda büyük montaj kuvvetlerine ihtiyaç duyulabilir. Bunun için parçaların imalatında gerekli uyum eğimlerine, kayıt uygulamasına, pah kırmalara ve yeterli köşe radyuslarına ihtiyaç duyulabilir. 6. Montaj sırasında malzeme ve parça taşınması en aza indirilmelidir. Parçalar montaj sırasında kolay konumlanacak şekilde tasarlanmalıdır. Montaj sırasında pozisyonlamak için gerekecek ek tertibat kullanımı hem maliyeti hem de gerekli hassasiyeti olumsuz yönde etkileyecektir. Bu bölüme ait konular için yararlanılabilecek kaynaklar: 1. "Engineering Design", G.E. Dieter, 3rd ed.,McGraw Hill, 2000. 2. "Introduction to Manufacturing Processes", J.A. Schey, 2nd ed., McGraw Hill, 1987. 3. "Manufacturing with Materials", L.Edwards, M.Enden, Butterworths, 1990. 4. "Materials Selection in Mechanical Design", M.F.Ashby, Pergamon Press, 1992. 5. "Process Selection: From Design to Manufacture", K.G.Swift, J.D.Booker, Arnold, 1997. 6. "ASM Metals Handbook", Vol.20, 1997. 7. "Cost Reduction in Product Design", W. Chow, Van Nostrand Reinhold, 1978. 8. "Handbook of Product Design for Manufacture", J.G. Bralla, McGraw Hill, 1986. 9. "Product Design for Assembly", G.Boothroyd, P.Dewhurst, Boothroyd Dewhurst Inc., 10. "Concurrent Design of Products and Processes", J.L.Nevins, D.E. Whitney, McGraw Hill, 1989. 74 9. MAK 492 BİTİRME TASARIM PROJESİNİN UYGULANMASI Vedat TEMİZ ve Haydar LİVATYALI Bitirme Tasarım Projesinin Amaçları 1. Öğrencilere bir mühendislik problemi çerçevesinde tasarımın tüm kademelerinde deneyim sahibi olma fırsatını yaratmak, 2. Öğrencilerin yaratıcılıklarını geliştirip takım bilincini aşılamak, 3. Mesleki ve etik açıdan gelişmelerine katkıda bulunmak, 4. Öğrencilere sözlü ve yazılı sunum yapma deneyimi kazandırmak. Bitirme Tasarım Projesinin kazandırmayı hedeflediği bilgi ve beceriler 1. Tasarım metodolojisi konusunda bilgi sahibi olacaklar, 2. Yapacakları ucu-açık tasarım projesi vasıtasıyla • Problem tanımlama, • Standartlara ve yönetmeliklere ulaşma ve kullanma, • Alternatif kavram yaratma, • Kavram seçimi ve geliştirmesi, • Çözüme ulaşma, • Sonuçları sunma konularında deneyim sahibi olacaklar, 3. 2-4 kişilik guruplar halinde çalışarak takım çalışması deneyimi kazanacaklar ve meslek etiği açısından bilgilendirilmiş olacaklar. Proje önerisi Hazırlanması Proje önerisi aşamasında dikkat edilecek noktalar ve izlenecek yol : 1- Bahar yarıyılı için Bitirme Tasarım Projesi önerileri ilgili öğretim üyeleri tarafından en geç güz yarıyılı takviminin 8. haftasına kadar Bölüm Başkanlığına iletilir. Güz yarıyılı için öneriler Bölüm Başkanlığına en geç kayıt haftası içinde yapılmış olmalıdır. 2- Her bir proje grubu en az 2, en çok 4 kişiden oluşmalıdır. Daha fazla kişinin çalışması gerekiyorsa proje iki ana kısma bölünüp ayrı projeler halinde önerilebilir. 3- Bitirme Tasarım Projeleri analizden çok sentez ağırlıklı olmalı ve öğrencinin tasarım becerisini geliştirici çalışmaları içermelidir. 4- Proje Önerilerinde: a) projenin ismi, b) projenin amacı, c) proje kapsamında yapılacak iş(ler)in tanımı ve aşamaları, d) projede çalışacak öğrenci sayısı, e) öğrenciler arasındaki iş bölümünün ne şekilde olacağı açıklanmış olmalıdır. 5- Bölüm tarafından, incelenen proje önerilerinin yukarıdaki koşulları tam olarak sağlaması için gerektiğinde öğretim üyesinden bazı düzeltmeler istenebilir. 6- Bölüm tarafından onaylanan proje önerileri Bölüm Başkanlığı tarafından panolara asılmak suretiyle ve bölümün web sayfasından öğrencilere duyurulur. 7- Öğrenciler ilgilendikleri proje ile ilgili başvuruları doğrudan öneri sahibi öğretim üyesine yapabilirler. Sonucun Bölüm Sekreterliğine bildirilmesi esastır. Kesinleşen projeler ve ilgili öğrencilerin listesi Bölüm Sekreterliği tarafından ilan edilir. Projenin Yürütülmesi Proje Çalışmaları sırasında izlenecek yol: • Problem tanımlama, • Standartlara ve yönetmeliklere ulaşma ve kullanma, • Alternatif kavram yaratma, • Kavram seçimi ve geliştirmesi, • Çözüme ulaşma, 75 • Sonuçları sunma Projenin yürütülüşü ile ilgili olarak kabaca aşağıdaki takvim önerilir: Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 Konular Proje takviminin hazırlanması, iş bölümünün kesinleştirilmesi, literatür ve piyasa araştırmalarına başlanması Kaynak araştırması yapılması.. Proje takviminin ayrıntılı olarak kesinleştirilmesi İstekler listesinin oluşturulması. Proje için ön şartname oluşturma. Ayrıntılı görev paylaşımının kesinleştirilmesi. Kavramsal tasarıma giriş. Projede kullanılacak bilgisayar programlarının belirlenmesi. Hazır parçaların araştırılması. Fonksiyon şemalarının oluşturulmaya başlanması. Sistem ve fonksiyon şemalarının tamamlanması. Hazır parçaların seçilmesi. Şekillendirme tasarımı başlangıcı. Mukavemet hesaplarının yapılacağı yerlerin tespiti. 1. sunumun yapılması. Mukavemet hesaplarının yapılmaya başlanması. Bir CAD programı kullanılarak ön şekillendirmeye başlanması. Sonuçların tecrübeli mühendisle incelenmesi. Hesapların tamamlanması. Şekillendirilmeye devam edilmesi. Şekillendirmenin tamamlanması ve analizi. Teknik resimlerin çıkarılması, düzeltmeler ve detayların tamamlanması 2. sunumun yapılması ve proje raporunun hazırlanması Raporun tamamlanması. DÖNEM PROJE RAPORLARININ SUNUŞU PROJELERİN JÜRİLER ÖNÜNDE SUNULMASI Proje çalışması sırasında en az iki adet, proje gelişmelerinin tartışılıp sunulacağı ve her bir takım elemanının bireysel olarak sorumlu tutulacakları ara sunum yapılacaktır. Projenin yıl içi değerlendirmesi gerek takım, gerekse bireysel performans bazında proje danışmanı tarafından yapılacaktır. Projenin Sunulması Proje Raporu Proje dosyası, proje çalışmalarını ve sonuçları özetleyen bir sayfalık (formatı Bölüm tarafından belirlenmiş olan) bir özet ile birlikte 3 kopya halinde öğretim bürosuna sunulacaktır. Büro bir kopyayı danışman öğretim üyesine göndererek projenin sınava alınacak yeterlikte olup olmadığına dair onay (VF veya sınava girer) alacaktır. Onaylanarak sınava alınması kesinleşen projelerden 1 kopya bölüme iletilecek, diğer kopya da sınav sırasında incelenmek üzere sınav salonuna getirilecektir. Projenin Sunumu Son sunum için yeterli bulunan projelerin sınavı bölüm tarafından oluşturulacak (farklı konularda çalışan öğretim üyelerinin yeterince temsil edildiği) bir jüri tarafından tüm öğrenci ve öğretim üyelerine açık şekilde yapılacaktır. Gerektiğinde makina mühendisleri odası ve sanayi temsilcisi jüriye ilave edilebilir. Jüri üyelerinin bilgilendirilmesi için tüm projelerin özet sayfaları basılarak sınavdan en az 3 gün önce öğretim üyelerine dağıtılmış olacaktır. Sunum yapacak öğrencinin seçimi jüri tarafından yapılacaktır. Sınav sırasında proje sunumları en çok 20 dakikada tamamlanacak ve bunu takip eden 10 dakikalık bir soru-cevap bölümü yer alacaktır. Jüri başkanı sınav oturumunun başlatılması, sağlıklı bir şekilde yürütülmesi ve sonuçlandırılmasından sorumludur. Sınav sırasında jüri üyeleri dışında sorulmak istenen sorulara, zaman, soru içeriği ve soran kişi dikkate alınmak suretiyle izin verilmesi jüri başkanının yetkisindedir. 76 Başarı notu değerlendirmesi öğretim üyesi tarafından proje elemanlarının yıl içi performanslarına (%40), sınav için yapılan yazılı sunuma (proje dosyası, % 20) ve jüri üyeleri ile birlikte danışman tarafından yapılan sözlü sınav değerlendirmesine (% 40) bağlı olarak yapılacaktır. Başarı notu Bölüm tarafından ilan edilecektir. Bölüm gerekli gördüğü durumda (sonuçların uyumu açısından) başarı notu değerlendirmesinin öğretim üyesi tarafından yeniden yapılmasını talep edebilir. PROJE TASARIM ESASLARI DÖNEM ÖDEVİ: BİTİRME TASARIM PROJESİ HAZIRLIK RAPORU Ödev Bitirme Tasarım Projesinde oluşturulan takımlar tarafından yapılacaktır. Ödev, Proje Konusu esas alınarak aşağıdaki sıra takip edilerek gerçekleştirilecektir. 1. Kapak Sayfası: Projenin başlığı, proje ekibi, proje yürütücüsü, adres, e-posta gibi bilgileri içerecektir. 2. İçindekiler Tablosu 3. Proje Özeti 4. Giriş ve Literatür Özeti 5. Projenin Amacı 6. Yöntem 6.1 6.2 6.3 6.4 Proje için istekler listesi oluşturulması İstekler listesi esas alınarak temel fonksiyonun tanımlanması Bu temel fonksiyonu gerçekleştirecek fonksiyon strüktürlerinin oluşturulması (en az 2 adet) Prensipler halinde fiziksel etki ve etki taşıyıcıları strüktürünün oluşturulması 7. 8. 9. 10. Var olan Altyapı ve Gereksinimler Yönetim Düzeni Çalışma Takvimi: Hafta bazında açıkça belirtilmelidir. Bütçe ve Yapılabilirlik Çalışması: Teknik ve Ekonomik değerlendirme, Proje Maliyeti hesaplanması, yönetici özeti. 11. Projenin Çıktıları 12. Sonsöz 13. Referanslar Ödevin hazırlanmasında “Proje Önerisi Hazırlanması” başlıklı 3. Bölümünde bulunan “Öneri Hazırlarken Dikkat Edilecek Hususlar” kısmından yararlanmanız tavsiye edilmektedir. Ayrıca ödev İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü tez yazım kurallarına uygun olarak yazılacaktır. Tez yazım kurallarına http://www.fbe.itu.edu.tr web sayfasından ulaşılabilir. 77