Tasarımdan Üretime
Transkript
Tasarımdan Üretime
TASARIMDAN ÜRETİME 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Tanımlar ve Tasarım/GeliĢtirme Faaliyetlerinin Genel Durumu Ürünle Ġlgili KoĢullar ve Tasarım Görevinin Açıklanması Tasarım/Konstrüksiyon AĢamaları Teknik Sistemlerin Temelleri Prensip ve Çözüm Yolları Çözüm Yollarının Aranmasında Genel ÇalıĢma Yöntemi Teknik Sistemlerde Tasarımın Temel Kuralları Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 1 1. Tanımlar ve tasarım/geliştirme faaliyetlerinin genel durumu (1) Yeni Ürün Tasarımı, Konstrüksiyon, Ürün geliştirme Üretim Ģirketlerinin karĢılaĢtıkları tasarım ve konstrüksiyon görevlerinin genel olarak çok az bir kısmı tümüyle yeni bir ürün tasarımı içindir. En sık rastlanan tasarım ve konstrüksiyon görevlerinin baĢında, mevcut ürünlerdeki geliĢtirme ve/ya değiĢiklik yapma çalıĢmaları gelir. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 2 1. Tanımlar ve tasarım/geliştirme faaliyetlerinin genel durumu (2) Tanımlar (1) Tasarım, genellikle uygulamalı sanatlar ve görsel sanatlar, mühendislik, mimari ve diğer yaratıcı iĢler çerçevesinde ele alınır. Hem bir isim hem bir fiil (tasarlamak) olarak kullanılır. "Tasarlamak" yeni bir obje (makine, bina, ürün vs) için bir plan yaratma ve geliĢtirme sürecine iĢaret eder. Vikipedi genelde "photoshop freehand bilmek" zannedilen meslek.. bu yüzden her matbaada, fotokopicide duvarda "grafik tasarım yapılır" gibi yazılar görüyoruz.. hey allahım.. Ekşi sözlük Tasarım ve geliştirme: ISO 9000 Mad. 7.3 ISO 9000 danıĢmanlarının/denetçilerinin en çok korktukları ve kapsam dıĢı tutmak için Ģirket, danıĢman ve denetleyicinin her türlü hokkabazlığa baĢvurduğu standart maddesidir. T. Külahoğlu Tüm endüstrinin fasoncu olmaya can attığı bir gezegende, bilgisayarda Ģekil çizmenin tasarım sayıldığı meĢguliyete verilen addır. T. Külahoğlu TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 3 1. Tanımlar ve tasarım/geliştirme faaliyetlerinin genel durumu (3) Tanımlar (2) Tasarım yapmak, daha sonra geliĢtirilecek bir nesne için hazırlık olarak yürütülen ve hedefe yönelik olarak yapılan zihinsel ve bedensel aktivitelerin tümüdür. Teknikte tasarımın anlamı, belirli bir fonksiyon için hedeflenen bir sistemin biçim, bileĢenler ve detayları üzerinde düĢünme/kafa yorma ve buluĢ yapma sürecidir. Bu süreçte, estetik, ekonomiklik ve bilimsel özellikler de önemli rol oynarlar. de. Vikipedia.org Ürün geliştirme sözcüğünden bir teknik ödevin çözümüne yönelik olarak yürütülen faaliyetler anlaĢılır. Klasik geliĢtirme (ARGE) ve konstrüksiyon kavram ve faaliyetlerinin her ikisi de Ürün geliĢtirme içindedir. Ürün geliĢtirme ta en baĢtaki fikirden baĢlayarak ürünün pazara sunulmasına kadar sürer. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 4 1. Tanımlar ve tasarım/geliştirme faaliyetlerinin genel durumu (3) Tasarım/Geliştirme Faaliyetlerinin Genel Durumu Kriter Karakteristik, Öne çıkan özellik, Değer Ürün çeşidi Tümüyle mekanik Elektro mekanik Mekatronik Pazar durumu Kişisel tüketim Kamusal, Genel Endüstriyel kullanım Müşteri Son tüketiciKullanıcı Firma- OEM Firma –Sistem üreticisi Üretim biçimi Tek tek üretim Seri üretim Yığın üretim Anonim müşteri için üretim Müşteriye özel üretim Kompleksite Düşük (Az sayıda bileşen) Orta (Makine) Yüksek (Tesisler) Tasarım görevi Ön bilgi yok (Yeni tasarım) Prensip belli (Adaptasyon – uyum tasarımı) Taslak (Çeşit geliştirme) Ana hedef Fonksiyon Maliyet Ağırlık İmalat Teslimat süresi V b. Kaynak: Methoden der Produktentwicklung / Lindemann / 2009 / 17 TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 5 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (1) Tasarım/Konstrüksiyon projelerinin bir çoğu, projenin ilerleyen aĢamalarda problem yaratacak olan eksik ve/ya açık olmayan malumatla (veri-enformasyon) baĢlatılır. Ġster salt yeni ürün tasarımı görevi, ister mevcut ürünlerde değiĢiklik, geliĢtirme veya modifikasyon görevi olsun, göreve baĢlamadan önce ürünle ilgili koĢullar, enine-boyuna incelenmeli ve bir “şartname” ortaya çıkarılmalıdır. Bu Ģartname seri üretime geçiĢe kadar sürdürülecek çalıĢmaların esasını teĢkil edecektir. Veri- Enformasyon toplama ġartname Start TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 6 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (2) Müşterinin istekleri Güvenlik Teknik olanaklar Yasa koyucu Pazar koşulları Çevre etkileri Rakip ürünler Bilgi tabanı TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 7 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (3) GEREKLİLİKLER, SINIRLAMALAR VE İSTEKLER (1) Müşteri/Pazar Satış/Pazarlama dept. Ürün tasarım ve geliĢtirme çalıĢmalarının baĢlaması genelde; Ģirketin pazara ve müĢteriye en yakın birimi olan satıĢ departmanından gelen istek ve taleplerle tetiklenir. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 8 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (3) GEREKLİLİKLER, SINIRLAMALAR VE İSTEKLER(2) MÜġTERĠ/PAZAR Toplam Adet Ürünün Pazar ömrü Eğilimler Fiyat Rakip ürünler Yasal sınırlamalar MüĢteri gereksinimleri Güvenirlik Emniyet Görünüm, estetik vb ÜRÜN Her türlü veri toplanmalı TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 Talepler listesi 9 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (3) GEREKLİLİKLER, SINIRLAMALAR VE İSTEKLER (3) Abicim Bizim ürünler çok pahalı Hadi ya ! Sahi mi? Hatalı ve eksik ifade Doğru ifade Uygun fiyat Ġmalat maliyeti ..... TL’den düĢük Sağlam Teknik ömrü en az ..... yıl Talep yüksek Yıllık ön görülen adet........ Göz alıcı renk RAL….. Yüksek motor gücü Motor hacmi/Silindir sayısı TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 10 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (3) GEREKLİLİKLER, SINIRLAMALAR VE İSTEKLER (4) ĠletiĢim Problemi (Ürünle ilgili veri ve enformasyonun iletimi) • Tasarımcı/konstrüktör ürünün fonksiyonlar ve bileĢenlerini düĢünür •MüĢteri sadece istek ve taleplerini dile getirir. •MüĢteriden gelen veri/enformasyon bir çok dönüĢüm istasyonundan geçerek tasarımcıya ulaĢır: - Pazarlama/SatıĢ departmanı - Proje yöneticisi - ……. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 11 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (3) GEREKLİLİKLER, SINIRLAMALAR VE İSTEKLER (5) Enformasyon Kaynağı Verici, ileten Alıcı Alınan Sinyal Sinyal Mesaj Hedef Mesaj Gürültü Kaynağı Enformasyon iletim sürecinin her aĢamasında, veriler alıcı tarafından ; •Yeniden yorumlanır •Eksikleri giderilir •Kısaltılır •Benimsenir (A mathematical theory of communication/C. Shannon ) TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 12 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (4) Ürünle ilgili Gereklilikler Listesi (1) Requirement List, Anforderungsliste Satış/Pazarlama Tasarım/Konstrüksiyon Gereklilikler Listesi Talepler listesi No Gereklilik 1 Oturma Yüksekliği Ölçü ve tolerans Koşul/ Dilek (K/D) Kaynak/ Açıklama İlgili kişi/ Tarih Modifikasyonlar (Sorumlu, tanım, tarih) Konst. Toleransı ± 5mm’e değiĢtirdi Geometri ile ilgili gereklilikler TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 2 Yıldız ayak çapı 3 ............... 4 ............... 4 ............... 14 ............... 15 ............... 16 ............... 16 ............... 17 ............... 18 ............... 19 ............... 20 ............... 430mm ±3mm 600mm ±1mm K MüĢteri SatıĢ/ 12.11.02 K Ġmalat standardı Metod 13 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (4) Ürünle ilgili Gereklilikler Listesi (2) Gereklilik : Söz konusu durumun, tasarımcı ve/ya konstrüktör dilinde öz, anlaşılabilir ve kesin olarak formüle edilmesidir. Gereklilik numarası Arka plan bilgisi Gereklilik sınıfı No Gereklilik Ölçü ve tolerans Koşul/ Dilek (K/D) Kaynak/ Açıklama İlgili kişi/ Tarih DeğiĢikliklerin dokümante edilmesi Modifikasyonlar (Sorumlu, tanım, tarih) Geometri ile ilgili gereklilikler Gereklilik ana grubu 1 Oturma Yüksekliği 430mm ±3mm K MüĢteri SatıĢ/ 12.11.02 2 Yıldız ayak çapı 600mm ±1mm K Ġmalat standardı Metod 3 ............... 4 ............... Sayısal değerler Konst. Toleransı ± 5mm’e değiĢtirdi Talep eden kiĢi, talep tarihi TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 14 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (5) Gereklilikler listesi, Şartname, Taahhütname Ürün tanımı: MüĢteri gözüyle bir üründe olması istenen gerekliliklerin tanımlanması. ġartname (Specifactions sheet,Lastenheft): MüĢterinin bakıĢ açısıyla bir ürünün taĢıması gereken Ģartlar ve özellikler. Taahhütname (Pflichtenheft): ġartnamenin somutlaĢtırılmıĢ ve ikmal edilmiĢ halidir. MüĢteri ve üretici arasında ortak anlayıĢ temelini oluĢturur. Bir nevi sözleĢme özelliğindedir. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 15 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (6) Gereklilikler listesinde bulunabilecek temel veriler (1) 1. Geometri 2. Kinematik 3. Kuvvet 4. Enerji Yükseklik, en, boy, çap, ihtiyaç duyulan Hacim, adet, vb. Hareketin yönü, hız, ivme Kuvvetlerin yönü ve büyüklükleri, sıklık, ağırlık, Yük, bileĢke kuvvetler Basınç, sıcaklık, ısınma, soğuma, güç, verim, Enerji kaynağı, enerji dönüĢümü TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 16 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (6) Gereklilikler listesinde bulunabilecek temel veriler (2) 5. Malzeme 6. Sinyal 7. Güvenlik Sisteme giren ve çıkan malzemelerin özellikleri, malzeme akıĢı, yardımcı malzemeler Girdi ve çıktıların ölçüm büyüklükleri, sinyal formları Gösterge, iĢletme ve gözetim büyüklükleri Güvenlik tekniği, CE direktifleri, koruma sistemleri ĠĢ ve çevre güvenliği 8. Ergonomi ve insan/makine iliĢkileri Kullanım ve kumanda özellikleri, aydınlatma TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 17 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (6) Gereklilikler listesinde bulunabilecek temel veriler (3) 9. Ġmalat Tercih edilen imalat yöntemleri, tolerans ve ölçüler 10. Kontroller Ölçme/kontrol imkanları, özel talimat ve Standartlar (VDE,TSE,ASME, ISO..) 11. Montaj 12. Nakliye Özel montaj talimatları, yerinde montajla ilgili koĢullar TaĢıma ve ambalajla ilgili koĢullar TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 18 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (6) Gereklilikler listesinde bulunabilecek temel veriler (4) 13. Kullanım 14. Bakım/onarım 15. Maliyet 16. Termin Sessiz çalıĢma, aĢınma oranı, kullanım ve Görev yeri (Ġklim koĢulları vb) Bakım, onarım, muayene. DeğiĢtirilecek Parçalar, temizlik. En yüksek maliyet, kalıp-aparat maliyeti, Yatırım ve amortizasyon GeliĢtirme termini. Ara aĢamalar, teslimat tarihi TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 19 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (7) Gereklilikler iki temel sınıfa ayrılır KoĢul Ġstek/Dilek DIN 4551’e göre Oturma derinliği: 38-44cm arasında Oturma geniĢliği: 40-48cm arasında .. Oturma yüksekliği 42 ile 53cm arasında kademesiz ayarlanabilmelidir. Bürodaki diğer eĢyalarla desen uyumluluğu Halı üzerinde rahat hareket etme, …. Estetik TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 20 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (8) Gereklilikler listesinin hazırlanmasında disiplinler arası çalıĢmalar zorunludur. Ürün geliĢtirme, tek baĢına bir kiĢinin veya bir departmanın altından kalkabileceği bir görev değildir. Konstr. Metod Satış/Paz arlama BFC Üretim Pl. Kalite Yönetmi Üretim Yönetimi TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 21 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (9) Ürün yaĢam evrelerinde ürün geliĢtirmenin yeri Konsept Hazırlamak Taslak Hazırlamak Planlamak Düzeltmeler Tasarım/Kons trüksiyon Ürün planlama İş planlama Ürün Tasarımı/GeliĢtirme Hurda Recycling İmalat/Üretim Kullanım/Tüke tim Satış TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 22 2. Ürünle İlgili Koşullar ve Görevin Açıklanması (10) Pazar/Müşteri ihtiyacı Problem Şirketin potansiyeli/Hedefleri Ürün planlama Görevlendirme VDI 2221 Methodik zum Entwickeln und Konstruieren GeliĢtirme, Tasarım Konstruksiyon Ġmalat Montaj Kontrol SatıĢ, aplikasyon Kullanım, tüketim, bakım onarım Geri kazanım Depolama TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 23 3. Tasarım/Konstrüksiyon Aşamaları (1) ÇalıĢma aĢamaları Görev/Problem VDI 2221’e göre; Metod ve yardımcı araçlar Talepler listesi, Konu hakkında bilgi/deneyim, Dokümanlardan elde edilen enformasyon, Databank, Standartlar, 1 Görev/Problemin açıklanması ve somutlaĢtırılması 2 Fonksiyon ve yapının ortaya çıkarılması Soyutlama, basitleştirme, Tüm fonsiyonun alt fonk. lara bölünmesi, fonksiyon yapısının oluşturulması, Black-box yöntemi 3 Çözüm prensiplerinin araĢtırılması Konstr. Katalog, fiziksel prensipler, Literatur, doğal yasalar, karalama çizimler, şematik gösterim, vs 4 5 GerçekleĢtirilebilir modüllerin oluĢturulması Önemli modüllerin oluĢturulması 6 Tüm ürünün oluĢturulması 7 Uygulama ve kullanımla ilgili veriler üzerinde ayrıntılı çalıĢma Deneyime dayanarak tahmini seçim, Değerlendirme kriterleri oluşturma Matematik, mekanik, malzeme, imalat, makine elemanları vs. temel bilgi, teknik resim ve parça listesi için tüm veriler Parçaların belirlenmesi, ve oluşturulması, bağlantılar, imalat ve montaj yöntemleri, teknik resim , parça listesi oluşturma , maliyetlerin çıkarılması Gereklilikler listesi ile Fonksiyon, uygulama, hesaplamaların kontrolü, montaj ve kullanım kitabı oluşturma TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 Sonuçlar (Dokümanlar) Gereklilikler listesi Temel ve alt fonksiyon modeli Prensip çözüm Moduler yapı Ön tasarım/taslak Son Tasarım Ürün dokümanları 24 3. Tasarım/Konstrüksiyon Aşamaları (2) Gereklilikler Listesi Fonksiyon Prensip Konsept TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 Tasarım 25 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(1) Sistem; bulundukları çevreden açık seçik belirlenmiĢ bir sınırla ayrılmıĢ, aralarında etkileĢim ve iliĢkiler bulunan birden çok bileĢenin(elemanın) oluĢturduğu kümedir. Sistem birbirine hiyerarĢik tarzda bağlı katmanlardan (alt sistemlerden) oluĢur. Kardan adam Bir sistem Değildir. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 26 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(2) TaĢıt aracı (Otobüs, tren, metro vb) üretici ve sürücüsü için bir tüm sistemdir ve otomatik kapı bunun bir alt sistemidir. Oysa aynı kapı, kapı tasarımcısı ve üreticisi için kendi içinde bir tüm sistemdir. Karayolları İl trafik kom. META Sistem : Trafik Sistem: Otobüs TÜV Otobüs üreticisi Motor üreticisi Alt sistem: Motor Alt sistem: Aktarma organları Alt sistem: Elektrik donanımı Kapı Alt sistem:…… üreticisi Alt sistem: Otomatik kapı Alt sistemler: Kontrol sistemi, tahrik sistemi vb Pnöm. piston üreticisi TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 27 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(3) Trafik sistemi (Meta sistem) Yolcu otobüsü (Sistem) Otomatik Kapı (Alt sistem) Kaynak: DSG Kiekert Motor (Alt sistem) TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 28 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(4) Sistemin ele alınması Çıktı A çevre Element 1 Element 4 Girdi Element 2 Element 3 Çıktı B Sistem sınırı Systems Engineering: Karmaşık (kompleks) mühendislik projelerinin nasıl tasarlanması ve yönetilmesi konularına odaklanmış disiplinler arası bir mühendislik branşıdır. Operation Research(Yöneylem Araştırması): İstatistikler ve matematik modelleme uygulaması Sistemler Dinamiği: sistemlerin modellenmesi, sistem davranışlarının matematiksel olarak detay analizi (Dynamo, I-think, Stella) TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 29 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(5) Sistemler DüĢüncesinin Hedefleri Sistem bileşenleri arasındaki etkileşim ve ilişkilerin belirlenmesi Sistem bileşenleri arasındaki çelişki ve çatışmaların ortaya çıkarılması Serbest hareket alanlarının belirlenmesi Basitleştirme olanaklarının araştırılması Optimalleştirme ve buluş imkanlarının keşfedilmesi Risklerin azaltılması ve alınan kararların dokümante edilmesi TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 30 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(6) KarmaĢıklık =Kompleksite KarmaĢıklık nedir: Bir nesnenin, bir sitemin veya bir sürecin anlaĢılmasının zorluk derecesidir. Brain of the Firm/S. Beer Bir sistemin karmaĢıklığının nedenleri • BileĢenler (Elementler, alt sistemler) •BileĢenlerin biçim ve farklılıkları •BileĢen sayısı •BileĢenlerin dağılımındaki düzensizlik • ĠliĢkiler (EtkileĢim ve ĠletiĢim) • ĠliĢkilerin biçim ve farklılıkları •ĠliĢkilerin sayısı •ĠliĢkilerin dağılımındaki düzensizlik •Dinamizm •Sistemin (kendi) dinamiği. Sistemin alacağı olası hallerin biçim ve sayısı TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 Kompleksite ile başa çıkma kendine özgü bir sistematiği gerektirir: -Sistemler düşüncesi, -Yapılandırma -Modelleme -Sistem analizi --….. 31 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(7) Henry Ford ve T-Model “T-Modeli araçları, siyah olmak koşuluyla, istediğiniz renkte üretebiliriz.” Kaporta rengi: >1000 SürüĢ keyfi/KiĢisellik Karoseri: 2 kapılı, 3 kapılı, 4 kapılı, 5 kapılı Fiyat Kayar kapılı, çarpma kapılı Prestij Yukarı açılan kapı Çok yönlü kullanım Coupe, sedan, station wagon, Cabriolet Limousine, Minivan, panelvan Motor: Benzin, diesel, turbo, hibrit, elektrikli, LPG Güvenlik: ABS, Airbag, ASR, Emniyet Kemeri, Katlanır pedal TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 32 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(8) Kompleksite ile ile baĢa çıkma “(çevrenin) artan çeşitliliği ile tam anlamıyla başa çıkmak hem insan beyni hem de şirketin beyni için tümüyle olanaksızdır. Fakat buna rağmen insan da, sistem de işleyebilmektedir. Bunu, çevrenin çeşitliliğini budayarak, azaltarak ve onu hiç olmazsa bir fil büyüklüğüne indirgemek suretiyle yaparlar ve yapmalıdırlar..... soru şudur: Bir sistemin, bu ürkütücü görevi kolay ve etkili biçimde nasıl başardığıdır. Sistem bunları, organizasyonu sayesinde yapar.” (Beer, S. Brain of the Firm s.50) Soyutlama ve ayıklama Önemli olanı ve olmayanı ayırma HiyerarĢi Soyutlamaların organizasyon ve teknik Sistemlerde düzene sokulması BirleĢtirme EĢdeğer özellikli elementlerin bir araya getirilmesi KapsülleĢtirme DeğiĢtirilmeye müsait ve statik olan elementlerin sınırlandırılması TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 33 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(9) Kompleksite ile baĢa çıkmanın yöntemleri, sistemlerin ve onlara ait bileĢen ve iliĢkilerin anlaĢılmasını, modellenmesini, yönetimini ve kontrolünü destekler nitelikte olmalıdır. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 34 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(10) Sistem HiyerarĢisi (1) Girdiler Black Box Çıktılar Sinyal Enerji Sinyal Black Box Madde, malzeme Enerji Madde, malzeme TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 35 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(10) Sistem HiyerarĢisi (2) Sistem (Black Box) S2 Detaylandırma Soyutlaştırma S1 S3 E11 E21 E12 E31 E22 E32 E33 TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 36 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(10) Yolcu otobüsü Otomatik kapısı Sistem HiyerarĢisi (3) Ev tipi ekmek makinası Sinyal Kuvvet Su Elekt. En. Sinyal Un, Maya Ekmek Atık ısı ener. Bas. Hava Hava tahl. Elekt. En. Kaynak: Sinbo Black box Tahrik ünitesi Kol sistemi Kapı kanadı, gergi sistemi Kontrol sistemi TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 Basınçlı hava ve elektrik bağlantıları 37 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(10) Sistem HiyerarĢisi (4) Yolcu otobüsü Otomatik kapısı Alt si steml er Kontrol sistemi Tahrik sistemi Kol sistemi Kapı, bağlantı ve gergi sistemi Sinyal (Sürücüden) Kuvvet (Araç kasasına) Tahliye Basınçlı hava Sinyal (Sürücüye Geri bildirim) Tüm sistem sınırı Otomatik komple kapı bir tüm sistem olarak analiz edildiğinde 1. dereceden Ģu alt sistemlere ayrılır: •Tahrik ünitesi (Basıncın piston kuvvetine dönüĢtürülmesi) •Kol sistemi (Torkun iletimi) •Kapı kanadı, bağlantı ve gergi sistemi (Araca inme/binme için açılması ve kapının pozisyonlanması) •Kontrol sistemi (Hareket ve konum kontrolü) • [Basınçlı hava sistemi (Basınç iletimi ve tahliye)] TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 38 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(10) Sistem HiyerarĢisi(5) Sistem bileĢenleri: Alt sistemleri daha fazla alt sisteme ayrılmasının gereksiz ve yararsız olduğu aĢamada sistem analizi son bulur. Bu aĢamada sistemi (veya alt sistemi) oluĢturan unsurlara sistem bileĢenleri denilir. Satın alma girdileri(hammadde, yarı mamul, yedek parça vb) Kontrol sistemi Solenoid Valf (festo) buton PLC (Siemens) Yay Gövde Bobin TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 39 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(10) Sistem HiyerarĢisi(6) Otomatik kaynak somunu besleme makinası Makine gövdesi ġartlandırıcı Pnömatik sistem Çap 6 ve 8 hortumlar Kontrol sistemi Solenoid valfer Somun haznesi Tahrik sistemi Motorredüktör grubu TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 Ġletim sistemi Mıknatıs çarkı Somun tabancası Selektör aynası 40 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(11) Sistemin Fonksiyonlar Yönüyle Ele Alınması (1) •Fonksiyon (işlev) Bir görevin yerine getirilmesinde, sistemin girdi ve çıktı büyüklükleri arasındaki iliĢki/etkileĢime fonksiyon denilir. Toplam Fonksiyon: Eğer fonksiyon sistemin toplam (tüm) görevini ilgilendiriyorsa buna toplam fonksiyon adı verilir. Asıl Fonksiyon Tüm (toplam) fonksiyon birden fazla alt fonksiyondan oluĢur. y tan x x1 cos( / 4).3 sin( ) y tan x y f(x) Alt fonksiyonlardan her biri bir alt göreve tekabül eder. Alt fonksiyonların, tüm (toplam) fonksiyonu hangi iliĢki ve etkileĢimlerle ve nasıl ortaya çıkardığını araĢtırmak için , bir fonksiyon ağacı oluĢturulmalıdır. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 41 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(11) Sistemin Fonksiyonlar Yönüyle Ele Alınması (2) Fonksiyonel Modelleme (1) Fonksiyonel modelleme black box tan daha somuttur. Fonksiyonlar, sistemde nadir olarak izole durumdadır. Daha çok Diğer fonksiyonlarla etkileĢim halindedir. Enerji Toplam fonksiyon Malzeme Sinyal Alt fonksiyon Alt fonksiyon Enerji’ Malzeme’ Sinyal’ Alt fonksiyon Yan fonksiyon Alt fonksiyon Alt fonksiyon TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 42 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(11) Sistemin Fonksiyonlar Yönüyle Ele Alınması (2) Fonksiyonel Modelleme (2) Kullanıcıya yönelik •Son kullanıcı, tüketici, montör, servis •Ürün ömrü DönüĢüme yönelik •Malzeme, Enerji, sinyal dönüĢümleri •AkıĢ miktarları gösterimi ĠliĢki/etkileĢime yönelik • Münferit fonksiyonlar arası etkileĢim/iliĢki gösterimi • Yararlı ve istenmeyen fonksiyon bağlantıları Kaynak: Methoden der Produktentwicklung / Lindemann / 2009 / 17 TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 43 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(11) Sistemin Fonksiyonlar Yönüyle Ele Alınması (2) Fonksiyonel Modelleme (3) 1. Fonksiyon listesi: Alt fonksiyonların bir birinden bağımsız olarak gösterilmesi 2. Fonksiyon hiyerarĢisi: Fonksiyon ağacı 3. Ağ tarzı fonksiyon modeli: Fonksiyonlar arasındaki iliĢki ve etkileĢimlerin karmaĢık ağ deseni Dönüşüme yönelik Kullanıcıya yönelik İlişki/etkileşime yönelik Fonksiyon Listesi + - O Fonk. Hiyerarşisi + O O Ağ tarzı + + + Kaynak: Methoden der Produktentwicklung / Lindemann / 2009 / 17 + UYGUN O KISMEN UYGUN - UYGUN DEĞĠL TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 44 DönüĢüme yönelik fonksiyonel modelleme (Ekmek makinası) 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(11) Sistemin Fonksiyonlar Yönüyle Ele Alınması (2) Fonksiyonel Modelleme (4) UN SU KARIŞTIRMA HAMUR Mayalanma Mayanl mış hamur PiĢirme EKMEK MAYA K K K TUZ MEKANİK ENERJİ ISI ENERJİSİ YAĞ Elektr. Enerjisinin dönüĢtürülmesi Kayıp enerji salımı Cihazın ısınması Elekt. enerjisi Hâl Operasyon Enerji dönüĢümü K : KoĢul TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 Madde dönüĢümü 45 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(11) Sistemin Fonksiyonlar Yönüyle Ele Alınması (2) Fonksiyonel Modelleme (5) Son kullanıcı Üretici ARGE Makinayı kurma Makinayı temizleme Sertifikalandırma kurumu Ġmalat SatıĢ Ürün tasarım geliĢtirme Aksesuarları sökme/takma Makinayı kullanım: Kaynak somunlarının otomatik iletimi Test, sertifikasyon Makinanın satıĢı Makinanın nakliyesi Dahili imalat Kullanıcıya yönelik fonksiyonel modelleme (Otomatik Kaynak Somunu Besleme Makinası) Yan sanayi Yan sanayi Makinanın üretilmesi TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 46 4. TEKNİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ(11) Sistemin Fonksiyonlar Yönüyle Ele Alınması (2) Fonksiyonel Modelleme (6) Teflon kaplamalı kap ve karıĢtırıcı Cihazın aĢırı ısınması Hamurun yapıĢması Isı enerjisi Malzemenin karıĢtırılması Elektrik enerjisinin dönüĢtürülmesi Mekanik enerji Kullanıcıda Cilt yanması Cihazda izolasyon yapılması Kullanıcıda Akıma kapılması Elektrik enerjisinin sağlanması ĠliĢki/EtkileĢime yönelik Fonksiyonel Modelleme Yararlı fonksiyon ….için gerekli Ġstenmeyen fonksiyon Sebep olur TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 … kaçınmak için uygulanır 47 5. Etki Prensibi ve Çözüm Yollarının Bulunması (1) Gereklilikler Listesi Fonksiyon Prensip Konsept Tasarım Alt fonksiyonlar ilke olarak bir fiziksel süreç sayesinde yerine getirilirler. Her fiziksel süreç ise bir fiziksel etkiyi gerektirir. Alt Fonksiyon Fiziksel Süreç TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 Fiziksel Etki 48 5. Etki Prensibi ve Çözüm Yollarının Bulunması (2) Alt fonksiyon: Kaynak somunun taĢınması, TaĢıma milinin ileri geri hareketi Fiziksel etki: Basınçlı hava Fiziksel etki prensibi: Basıncın kuvvete dönüĢtürülmesi F=p.A Çözüm yolu: Çift etkili pnömatik piston Kaynak: Festo TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 49 5. Etki Prensibi ve Çözüm Yollarının Bulunması (3) Örnek: Otomatik kaynak somunu besleme makinası (1) Problem: Kaynak somununun taĢıma esnasında, alt elektrota ulaĢmadan yere düĢmesi Fiziksel etki: Manyetizma Çözüm: TaĢıyıcı milin mıknatıslanması Ġçin iki adet mıknatısın taĢıyıcı mile yaklaĢtırılması TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 50 5. Etki Prensibi ve Çözüm Yollarının Bulunması (3) Örnek: Otomatik kaynak somunu besleme makinası (2) Yararlı fonksiyon Manyetik alan etkisi Somunun mil ile birlikte hareketi Ġstenmeyen fonksiyon Somunun düĢmeden Geri dönmesi Manyetik alan etkisinin ayarlanabilmesi Çözüm: Mıknatısların mile olan Mesafesini ayarlamaya imkan Veren taĢıyıcı düzenek konulması TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 51 5. Etki Prensibi ve Çözüm Yollarının Bulunması (4) Örnek: Yolcu otobüsü otomatik kapı(1) Koşul: Yolcu kapısının bir eksende dönerek açılması ve gövdeye paralel konuma gelmesi Fonksiyon: Doğrusal kuvvetin (pnömatik piston) torka (döndürme momenti) dönüĢmesi TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 p 52 5. Etki Prensibi ve Çözüm Yollarının Bulunması (4) Örnek: Yolcu otobüsü otomatik kapı(2) Fiziksel etkiler: Doğrusal kuvvet Fiziksel etki prensibi: Vida hareketi ile doğrusal kuvvetten dönme Momenti elde edilmesi Kaynak: Festo Kaynak: SKF Alt fonksiyon: Doğrusal kuvvetin torka dönüĢtürülmesi Fiziksel etki: Doğrusal kuvvet Fiziksel etki prensibi: Vida hareketiyle doğrusal kuvvetten dönme momenti elde edilmesi M= F x d2/2 x tan TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 53 6.Çözüm Yollarının aranmasında genel çalışma yöntemi (1) Ön koşullar: •Sorunun çözümü için motivasyonun sağlanması •Başlangıç ve çerçeve koşullarının açık olarak tanımlanması •Önyargılardan arınma, •Varyasyonların aranması Uygulanabilecek genel çözüm arama yöntemleri: •Teknik literatür ve patent araştırmaları •Doğal ve bilinen teknik sistemlerin incelenmesi •Benzetim •Ölçümleme •Modelleme deneyleri •Benchmarking •Beyin fırtınası teknikleri •Taslak çizimleri •Ürün katalogları •Makine direktifleri TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 54 6.Çözüm Yollarının aranmasında genel çalışma yöntemi (2) Fiziksel Ektiler Yardımıyla Çözüm Yollarının Bulunması (1) Enerji biçimleri ve fiziksel etkiler - Mekanik - Hidrolik - Pnömatik - Elektrik - Manyetik - Optik - Termik - Kimyasal - Nükleer - Biyolojik Yer çekimi, eylemsizlik, merkezkaç kuvveti Hidrostatik, hidrodinamik Statik, dinamik Elektrostatik, elektrodinamik, indüktif, kapasitif, piezoelektrik, Doğal manyetik, elektro manyetik Yansıma, kırılma, Girişim, polarizasyon, kızıl ötesi, mor ötesi, görünür ışık Genleşme, bimetal etkisi, ısı depolama, ısı iletimi, ısı izolasyonu Yanma, oksitlenme, indirgenme, çözünme, bileşik teşkil etme, elektroliz, eksoterm ve endoterm tepkimeler Radyo aktif ışınım, isotoplar Fermantasyon, çürüme, bozunma TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 55 6.Çözüm Yollarının aranmasında genel çalışma yöntemi (2) Fiziksel Ektiler Yardımıyla Çözüm Yollarının Bulunması (2) Problemin fiziksel etki kurallarıyla tanımlanması (1) r F,v M=F.r = v/r M, TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 Ürün: Tork anahtarı Fındık/ceviz kıracağı 56 6.Çözüm Yollarının aranmasında genel çalışma yöntemi (2) Fiziksel Ektiler Yardımıyla Çözüm Yollarının Bulunması (2) Problemin fiziksel etki kurallarıyla tanımlanması (2) Problemin fiziksel olarak tanımlanması Problem: Bir yükün kaldırılması Alt fonksiyon: Kol kuvvetinin artırılması Kuvvet F1 m m Kuvvet F2>F1 h Kaldırma kuvveti Basıncın iletilmesi Kol kuvveti m A2 A1 F1 F2 =(A2 /A1) xF1 TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 57 6.Çözüm Yollarının aranmasında genel çalışma yöntemi (2) Fiziksel Ektiler Yardımıyla Çözüm Yollarının Bulunması (2) Problemin fiziksel etki kurallarıyla tanımlanması (3) Kuvvet üretme Ağırlık F= m.g Kaldırma kuv. F= .g.V Merkezkaç kuv. F= m.2.r Dinamik basınç Ger,i tepme kuv. F=m/t . V (1-cos) =çarpma açısı F = m/t .vr TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 58 6.Çözüm Yollarının aranmasında genel çalışma yöntemi (2) Fiziksel Ektiler Yardımıyla Çözüm Yollarının Bulunması (2) Problemin fiziksel etki kurallarıyla tanımlanması (4) Kuvvet üretme 2 v A1 F A. . 1 2 A 2 Konvektif ivme (Venturi) Kondensatör etkisi Sürekli mıknatıs Elektro-Mıknatıs 1 U2 F . 0 2 . A 2 l Fmax k. (mg)2/3 F 0 w2 I 2 l 2 A TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 59 7. Teknik sistemlerde tasarımın temel kuralları (1) Genel hedef: 1. Kendinden beklenen teknik fonksiyonu yerine getirmeli 2. Ekonomik olarak gerçekleĢtirilebilmeli 3. Kullanıcı ve çevre için güvenli AÇIK-SEÇİK BASİT 1. AnlaĢılır: Teknik fonksiyonu yerine getirecek etki ve davranıĢ açık seçik ve kolay görülebilir olmalı 2. Basit: Ürünün ekonomik olarak üretilebilmesi için bileĢen sayısı az olmalı ve bu bileĢenler daha basit imalatı gerektirmelidir. 3. Güvenli: Dayanıklı, emniyetli, kaza riski asgari ve Çevreye saygılı olmalıdır. GÜVENLİ TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 60 7. Teknik sistemlerde tasarımın temel kuralları (2) 1. Açık-seçik ve anlaĢılır olma Radyal kuvvet Aksiyal kuvvet Radyal kuvvet Aksiyal kuvvet Radyal kuvvet Aksiyal kuvvet TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 61 7. Teknik sistemlerde tasarımın temel kuralları (3) 2. Basit Sac bantlarının pres iĢleminden önce yağlanması Püskürtmeli sistem Yün keçelerle yağlama TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 62 7. Teknik sistemlerde tasarımın temel kuralları (4) 3. Kullanıcı ve çevre için güvenli UYGUN DEĞĠL UYGUN TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 63 7. Tasarımın İlkeleri (1) Görevin ayrıĢtırılması ilkesi. Bu ilkeye göre teknik sistemin her alt fonksiyonuna bir fonksiyon taĢıyıcının tahsis edilir. AnlaĢılması ve hesaplanması kolay bir sistem bu sayede elde edilir. Bundan baĢka, alt sistemlerin kesin sınırlarla ayrılması bileĢenlerin maksimum performansa ulaĢmasını, kolay imalat ve montaj olanaklarını sağlar. Bir çok fonksiyonun aynı alt sisteme entegre edilmesine, modüler bir montaj sistemi ihtiyacı olduğunda baĢvurulur. Kendine destek ilkesi. Bu ilkeye göre, fonksiyonların daha iyi bir biçimde yerine getirilebilmesi ve fazla yüklenme durumlarında meydana gelebilecek zararları önlemek için, teknik sistemde birbirlerini karĢılıklı destekleyecek etki mekanizmaları sağlanmaya çalıĢılır. Kap içinde yüksek basınç hüküm sürdüğü sürece, insan girebilmesi için açılan deliğin kapağının Ģekildeki düzenlenmesi kendine destek ilkesine uygundur. Ancak, kap içinde vakum olduğu zaman bu tarz tam tersi etki yapar (kendine zarar veren) TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 64 7. Tasarımın İlkeleri (2) Kuvvet ve enerji iletimi ilkesi. Tasarlanan parça ve grupların Ģekli, iletilen kuvvet ve tork çizgilerinde keskin dönüĢler (çentik etkisi) yaratmamalıdır. Ürün/makine bileşenlerini etkileyen •Kuvvetler daima kapalı bir devre oluşturmalıdır. •Kuvvet çizgileri daima en kısa yolu ararlar. •Kuvvet çizgileri dar kesitlerde bir araya gelirler •Geniş kesitlerde bir birinden ayrılırlar. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 65 7. Tasarımın İlkeleri (3) EĢdeğer form mukavemeti ilkesi. Ekonomik nedenler aksini göstermedikçe eĢit mukavemet değerlerinin sağlanması için uygun malzeme çeĢidi ve kesit formu seçilmelidir. Dolaysız ve kısa yoldan kuvvet iletimi ilkesi. Kuvvet ve tork, mümkün olan en az malzeme kullanımı ile iletilmelidir. En az malzeme deformasyonu için en kısa ve en dolaysız yol seçilmelidir. Teknik sistemin bileĢenleri mümkünse sadece çekme ve basma kuvvetlerine maruz kalmalıdır. Kuvvetlerin dengelenmesi ilkesi. Fonksiyon için gerekli olan tork, yük ve merkezkaç kuvveti gibi fiziksel büyüklükler genellikle eksenel kayma, değiĢik gerilimler, ağırlık kuvvetleri gibi yan büyüklükleri beraberinde getirir. Bu yan etkiler ilave konstruktif önlemlerle (KarĢı ağırlık volanı, simetrik düzenleme vb) dengelenmelidir. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 66 7. Tasarımın İlkeleri (4) Güvenlik ve güvenirlik ilkeleri. I. Dayanıklı oluĢ ilkesi: Teknik sistemin bileĢenleri ve bunların diğer bileĢenlerle etkileĢim ve iliĢkileri, sistemin, öngörülen kullanım ömrü içinde, her hangi bir bozulma ve yolda bırakma olmadan olası her türlü etkiye dayanıklı olmalıdır. •Sınırlı arıza ilkesi: Sistem kullanım esnasında meydana gelebilecek fonksiyon bozulmaları ve kırılmalar çok ağır sonuçlara yol açmamalıdır: •Sınırlı fonksiyonlar ve yetenekler ayakta kalarak, sistemin tehlikeli duruma düĢmesini engellemelidir. •Makine veya tesis, tehlikesiz bir Ģekilde durdurulana kadar arızalı bileĢenin fonksiyonu sürdürülmeli veya bu fonksiyon baĢka bir bileĢen tarafından devir alınmalıdır. •Hata ve arıza kolay teĢhis edilebilmelidir Katlamalı veya redundans düzenleme ilkesi: Güvenirlik ve/ya güvenliğin yükseltilmesi için arıza ve bozulma nedeniyle devre dıĢı kalabilen sistem bileĢenleri, paralel veya seri bağlanmak suretiyle sisteme ait fonksiyonlar garanti edilir. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 67 7. Tasarımın İlkeleri (5) •Dolaylı güvenlik. •Koruma sistemleri. Makine veya tesis, tehlike anında otomatik olarak tehlike durumunun dıĢına çıkaracak, enerji ve malzeme akıĢını kesecek sistemlere sahip olmalıdır. (Sigorta, fotosel vb) •Uyarı. Koruma sistemi devreye girmeden önce, makine veya tesis bir uyarı sinyali vermelidir. Kullanıcı bu sayede tehlike durumunun ortadan kaldırılmasına yönelik önlem almaya fırsat bulur. •Koruyucu düzenekler. Sistemin tehlikeli olabilecek yerleri kafes, kapak gibi nesneler kullanmak suretiyle insanların ulaĢmasına kapatılmalıdır. (KayıĢ kasnak sistemleri, diĢliler, giyotin, pres vb) TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 68 8. Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler (1) 1. Yüklere dayanım. Mukavemet, malzeme ve kuvvet iletim ilke ve kuralları göz önünde bulundurulur. Seçilen malzeme ve formlar uzun süreli kullanıma elveriĢli olmalıdır. 2. Kontrollü deformasyon. Yüke maruz kalan sistem bileĢenleri az veya çok Ģekil değiĢtirmeye uğrar. ġekil değiĢtirmeler, sistemin çalıĢması esnasında herhangi fonksiyon zaafına neden olmayacak ölçekte kalmalıdır. 3. Stabilite ve rezonans. Stabiliteden kasıt, makine veya tesisin dengede olma emniyeti ve devrilme, bükülme, burkulma ve sallanma tehlikesiyle ilgili sorunlardır. Rezonans, sistem bileĢenlerinin üzerindeki yükü, önceden tahmini zor biçimde yükseltir. Rezonansın kaçınılmasının mümkün olmadığı durumlarda yeterli sönümle sağlanmalıdır. Rezonans sadece mukavemet yönünden problem getirmekle kalmaz, titreĢim ve gürültüye de neden olur. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 69 8. Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler (2) 4. Genleşme. Tasarım esnasında bileĢenlerin genleĢme etkisi göz önünde bulundurulması gerekir. Aksi durumda makine ve tesislerin düzgün çalıĢması mümkün olmaz. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 70 8. Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler (3) 5. Korozyon. Korozyonun etkilerini tümüyle önlemek mümkün değildir. Çünkü korozyonun nedenleri (Elektrolit, oksijen) hep vardır. Paslanmaz malzemelerin seçimi çoğunlukla ekonomik değildir. Bu yüzden tasarım esnasında karĢı önlemlerin alınması gerekir. Sistemin bileĢenleri genel olarak korozyona uzun ve eĢit sürelerde dayanım gösterecek Ģekilde tasarlanmalıdır. Yüzey korozyonu: Nem (asidik veya bazik) ve aynı zamanda oksijen etkisiyle malzeme yüzeyinde meydana gelen tabakadır. KarĢı önlemi malzemeyi kalınlaĢtırmak, nem birikecek yerler bırakmamak ve/ya koruyucu maddeyle kaplamaktır. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 71 8. Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler (4) Lokal korozyon: Yarıklar dolayısıyla oluşan korozyon: Kaynak birleĢme yerlerinde kalan ince yarıklar nemi uzun süre muhafaza ettikleri için bölgesel korozyonlar meydana getirir. BoĢluklar, ya sıvıları akıtacak kadar büyük olmalı veya izole edilerek kapatılmalıdır. Kontak korozyon: Galvanik değerleri farklı metallerin temas yüzeylerinde oluĢan korozyondur. Ġzole edilerek elektrolitlerle teması önlenmelidir. Titreşim çatlak korozyonu: Mekanik ve termik değiĢken yükler azaltılmalıdır. Rezonanstan ve gerilim artıran çentik etkisinden kaçınılmalıdır. Elektrolitler uzak tutulmalı ve yüzeyler kaplanmalıdır. (plastik, boya, galvaniz) Gerilim çatlak korozyonu: Hassas malzeme kullanımı ve yüzeylerde meydana gelebilecek çekme gerilmesinden kaçınılmalıdır. Mümkünse yüzeylere bama gerilmesi uygulanmalı, çekeme gerilmeleri giderilmelidir. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 72 8. Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler (5) 6. Aşınma. AĢınma mekanik (bazan kimyasal etkilerin katılımıyla) etkiler sonucu malzeme üzerinden parça koparmadır. Korozyon gibi tümüyle önlenmesi mümkün değildir. Yağlama yaparak sürtünen parçaların aĢınmasının önlenmesi sınırlı biçimde önlenebilir. AĢınmaya karĢı alınabilecek diğer önlemler Ģunlardır: •Yüklerin sürtünen yüzeylere eĢit dağıtılması •Sürtünen parça yüzeyinde yağ filmi oluĢturulması •Yüzey pürüzlülüğünün azaltılması •Uygun malzeme çiftinin seçilmesi •Sert malzeme kullanmak •Plastik, sinter, teflon yatak kullanmak TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 73 8. Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler (6) 7. Çalışma emniyeti ve ergonomi (DIN 31 000, DIN 33 400) Makinede çalıĢan ve makinenin çevresi zararlı olabilecek etkilerden korunmalıdır. Makinelerin çevresine verebilecekleri zararlara karĢı alınması gereken asgari önlemler aĢağıda verilmiĢtir: Koruyucu düzenekler: DiĢli, kayıĢ, zincirli tahrik mekanizmaları Tümüyle pürüzsüz olsa bile dönen her türlü parça Kavrama üniteleri Fırlama riski olan parçalar SıkıĢma riski olan yerler (Dayamalı kızaklar, birbirine sürtünerek yürüyen veya dönen parçalar) AĢağı düĢen parçalar (gergi ağırlıkları, karĢı ağırlıklar) Elektrik tesisatları uzman elektrikçi ile planlanmalıdır. Akustik, kimyasal ve radyo aktif tehlikelere karĢı önlemler için konunun uzmanlarıyla birlikte çalıĢılmalıdır. Tasarımı yapılan sistem insan vücut hareketlerine uygun biçimde çalıĢtırılabilir ve yönetilebilir olmalıdır. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 74 8. Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler (7) 8. İmalat ve kontrol kolaylığı Tasarım ve konstrüksiyon çalıĢmaları sırasında teknik ürüne ait yapının ve parçaların imalatının ve kontrolünün kolay olması göz önünde bulundurulmalıdır. Ġmalat kolaylığı sağlayan ürün yapısı: I.Diferansiyel yapı: Bir veya birden fazla fonksiyonu karĢılayacak olan bir sistem bileĢeninin imalat tekniği kolay bir çok parçaya bölünmesidir. Diferansiyel yapıda, fonksiyonel talepler için çok sayıda uyum yolu ortaya çıkar. Satın alma yoluyla temin edilecek olan parçalar sayesinde sağlıklı maliyet tahminleri yapılabilir. II.Entegral yapı: Birden çok münferit parça tek bir parçada birleĢtirilir. Örneğin kaynaklı birleĢtirme yerine döküm parça tercih edilmesi gibi. III.BirleĢik yapı: DeğiĢik malzemelerin birbirine birleĢtirilmesiyle elde edilen sistem bileĢeni. Bu sayede değiĢik malzemelerin özelliklerinin optimal kullanılması sağlanmıĢ olur. Çelik somun veya civatanın aluminyum döküm içine alınması gibi Tasarlanan tek tek bileĢenlerin de kolay imal edilebilir olması önemlidir. Tek parça üzerinde birden çok imalat yönteminin uygulanması ve gereğinden daha dar form ve konum toleransları hem üretim maliyetini artırır hem de kaliteyi düĢürür. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 75 8. Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler (8) 9. Montaj kolaylığı Montaj süreci Ģu alt süreçlere ayrılır: Stoklama, parçayı tanıma, kavrama ve hareket ettirme, pozisyonlama, birleĢtirme, ayarlama, emniyete alma ve kontrol. •Montajı kolay ve çabuk bağlantı elemanlarının seçilmesi, •Montaj operasyonlarının basitleĢtirilmesi •Otomatik stoklama ve kavrama/hareket ettirmeyi mümkün kılacak parçalar •Montaj operasyonlarının azaltılması •Demontaj ve geri kazanım (recycling) kolaylığı •Bağlantı elemanlarında çeĢitliliğin azaltılması •Aynı bağlantı elemanlarının sayısının azaltılması TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 76 8. Tasarım ve Konstrüksiyonda Diğer Gereklilikler (9) 10. Bakım ve kullanım kolaylığı Teknik sistemin devreye alınması ve kullanılması kolay ve güvenli olmalıdır. Sistemin iĢletme esnasındaki ikaz, gözetim verileri ve ölçme değerleri gibi iĢletme ile ilgili sonuçları kolayca elde edilebilir olmalıdır. Bakım ve onarım çalıĢmaları basit ve kontrollü tarzda yapılabilir olmalıdır. TÜG/ Tuğran KÜLAHOĞLU MMO 17.05.2010 77