Necmettin Doğan - MNS

Bir bilgisayar destekli tasarım ve imalat yazılımından beklenenlerin başında tasarım sürecini kısaltmak, ürünlerin pazara daha çabuk sunulmasını sağlamak ve imalat maliyetlerini düşürmek gelir. Rekabetin güçlü olarak yaşandığı böylesi pazar koşullarında, bunlar çok önemli kriterlerdir. Bunların dışında yazılımın yetenekleri, kullanım kolaylığı gibi etkenler de önemli noktalardır.

Unutulmaması gereken, bir CAD yazılımının bir yatırım aracı olduğudur. Bu yatırım aracı kullanılarak, tasarım ve imalat süreci hızlandırılır, kolaylaşır ve maliyetler düşer. Birçok şirket, içinde bulunduğumuz kriz koşullarından dolayı, CAD/CAM yatırımlarını durdurdu. Ancak, gözden kaçan nokta, bizzat bu yatırım ile krizden çıkmanın yollarının aranabileceğidir.

Kriz dolayısıyla daralan pazar, şirketleri farklı yönlere götürmekte, yeni pazar arayışları gündeme gelmektedir. Yeni Pazar arayışlarının bir rotası da yurtdışı olmaktadır. İşte tam da bu noktada, bir CAD yatırımının şirketler için önemi artmaktadır.

Önemli bir başka konu ise CAD sisteminin şirketlere sunduklarıdır. Kullanım kolaylığı, hızlı öğrenim, gelişkin tasarım araçları, veri paylaşım yetenekleri gibi noktalar önemli kriterlerdir. Bu açıdan bakıldığında ise, Autodesk'in yeni nesil, uyarlanabilir teknolojiye dayanan yüksek performans 3B mekanik tasarım çözümü Autodesk Inventor, kullanıcılara istedikleri tasarım ortamını ve araçlarını sunmaktadır.

MNS olarak, yurtdışına yönelik yaptığımız çalışmalarda Autodesk Inventor'un gücünü ve yetenekleri bir kez daha gördük. Aşağıda, Autodesk Inventor'un bize kazandırdıklarını bulacaksınız.

Haddahane Ayak Değiştirme Robotu - Büyük Montaj Tasarımında Autodesk Inventor
Haddehane ayak değiştirme robotu, çubuk haddehanesinde (inşaat demir) merdane değiştirme işleminde konvansiyonel yöntemlerle 4 saate yapılan işi yarım saate indirmektedir. Böylelikle sistemin duruş süresi kısalmakta ve üretim maliyetinin düşürülmesine çok önemli katkıda bulunmaktadır. Bu amaçla, MNS olarak robot montajını yeniden tasarladık ve tüm imalat Türkiye'de gerçekleştirildi. Üretim sonrasında haddehane ayak değiştirme robotu, yurtdışına ihraç edildi. İlk ihracatın müşterisi ise Suudi Arabistan'da bulunan Al-Ittefaq Steel Products Factory oldu.

Robotun tasarımına ilk olarak Autodesk Mechanical Desktop 6'da başlandı. Süreç içerisinde, parça sayısındaki fazlalık nedeni ile daha rahat çalışma imkanı sunan Autodesk Inventor 5'e geçildi. Autodesk Mechanical Desktop'ta tasarlanmış olan parça ve montajlar, kayıpsız olarak Autodesk Inventor'a aktarıldı. Aktarma sonrasında, tüm parçaların parametrik özellikleri ve montaj ilişkileri otomatik bir şekilde Autodesk Inventor tarafından tanındı. Böylece Autodesk Inventor'un büyük montaj tasarımı konusunda sunduklarından yararlanmaya başladık.

Autodesk Inventor, büyük montaj tasarımında, eşsiz bir bellek yönetimi sayesinde, tasarımı hızlandırmakta ve grafik desteği sayesinde montaj tasarımını kolaylaştırmaktadır. Büyük montaj tasarımında performansı artıran unsurlardan birisi de uyarlanabilir veri motoru özelliğidir.

Uyarlanabilir Veri Motoru'nun temel özelliği bölünmüş veri tabanı yeteneğidir. Veri tabanı, sabit disk üzerinde verileri organize ederek, hızlı ve kolay çalışmayı olanaklı kılar. Günümüzün modelleme sistemleri tipik olarak dosya özelliklerini, akıllı unsur yapılarını, sınırlamaları, geri al (undo) ve grafik bilgilerini veri yapısı içinde saklar. Bu veriler, disk üzerinde dağılmış durumdadır ve çağrıldığında rastgele bir şekilde yüklenir. Buna karşın, Uyarlanabilir Veri Motoru, verileri, parça ve kullanım kategorilerine göre organize eder. Daha da ileri giderek, sadece belirli işlemler için gerekli olan veriler yüklenir. Bu yöntem, performansı dramatik bir şekilde artırır.

Autodesk Inventor'un büyük montaj tasarımı konusunda sundukları bununla kalmıyor. Uyarlanabilirlik (adaptivity) denilen teknoloji sayesinde de, bir parçanın konumunu ve büyüklüğünü montaj içerisinde sorunsuz olarak saptayabilirsiniz.

Bu yöntemde, parçalar arası parametrik ilişkiler kullanılmaz; bunun yerine parçanın büyüklüğünü, geometrisini ve konumu tanımlayan varyasyonel ilişkiler kullanılır. Uyarlanabilir yöntemde, bir parça örneğin çakışma sınırlaması ile uygun yere yerleşir ve büyüklüğü otomatik olarak tanımlanır. Eğer, parçanın yerleştiği yerin konumu ve büyüklüğü değişirse, parça da otomatik olarak bu değişime kendisini uyarlar.

Robot tasarımında, uyarlanabilirlik özelliği parçalar arasındaki ilişkileri tanımlamada süreci oldukça hızlandırmıştır.

Bir başka nokta da mekanizmaların simülasyonu ile ilgilidir. Mekanizmalar, birçok montajın tasarımında merkezi bir yerdedir; Autodesk Inventor içinde bulunan kinematik işlevler sayesinde, montajın hareketi kolaylıkla görülebilir ve incelenebilir.

Birçok çağdaş tasarım sistemi bazı hareket analiz yetenekleri içerir; fakat bunların kullanılabilmesi için, parçaların alt montajlar halinde gruplanması gerekir. Böylece bu alt montajlar hareketsiz nesneler olarak davranır. Uyarlanabilir teknoloji, bu sınırlılığı ortadan kaldırır; alt montajlar, ayrı ayrı hareket edebilir bileşenlerden oluşur.

Bizim tasarımımızda sıklıkla kullandığımız bir başka önemli nokta ise montajda 2B nesnelerin kullanımıdır. Tasarımın ilk aşamalarında, genellikle basit nesneler ile çalışılır. Autodesk Inventor, bu mantığa uyarak, hem 2B eskizler hem de 3B parçalardan oluşan montajların tasarımını sağlar. Eskizler ile parçalar arasında istenen sınırlamalar tanımlanarak, bileşenlerin konumları kolaylıkla saptanır.Tasarım gereksinimleri doğrultusunda, eskizler değiştirilerek 3B parçalara dönüştürülebilir.

Tüm bu özellikler, büyük montaj tasarımında Autodesk Inventor'u önemli bir tasarım aracına dönüştürmektedir.

Maliyetin Düşürülmesi
Yukarıda da bahsettiğimiz gibi, yatırım aracı olarak CAD yazılımlarından beklenen maliyetin düşürülmesidir. Bu açıdan bakıldığında, Autodesk Inventor, tasarım aşamasında prototip üretimine gerek kalmadan istenen optimizasyonların yapılmasını sağlar.

Robot montajı düşünüldüğünde, robotun toplam ağırlığı 5 ton olarak hesaplandı. Bu hesaplama, üretime geçilmeden, Autodesk Inventor sayesinde kolaylıkla yapılabilmektedir. Böylece parça tasarrufu maksimum ölçüde gerçekleştirilmiştir.

Maliyeti düşüren etkenlerden bir diğer de tasarım sürecinin hızlanmasıdır. Örneğin, söz konusu robot montajının tasarımı toplam 40 saatte gerçekleştirildi. Konvansiyonel yöntemlerle bu tasarım süreci 3-4 haftanın altında olmazdı. Bu tasarım sürecine, tüm parçaların imalat resimlerinin çıkarılması da dahildir.

Üretim maliyetinin düşürülmesi ve imalatın hızlandırılması konusuda oldukça önemli kimi verileri de aktarmak isteriz. MNS Al-Ittefaq Steel Products Factory şirketi için iki yıldır çeşitli makinalar üretmiştir. Al-Ittefaq Steel Products Factory başlangıçta 20.000 ton/ay kapasite ile üretim yaparken MNS danışmanlığında geçen yıl 40.000 ton/ay kapasiteye çıkmış, bu yılda ikinci bir hat daha kurarak 40.000 ton/ay kapasiteye ulaşmıştır.

Şirketin üretimini iki katına çıkartmasında, haddehane ayak değiştirme robotunun hızlı bir şekilde tasarımı oldukça etkili olmuştur. Burada ise Autodesk Inventor'un bize sundukları oldukça önemlidir.

Şekil 2'de, Al-Ittefaq Steel Products Factory için üretmiş olduğumuz haddehane ayak değiştirme robotunun üretilmiş resmini göreceksiniz.

Şekil 1: Autodesk Inventor ortamında Haddehane Ayak Değiştirme Robotu'nun tasarımı

Şekil 2: Haddehane Ayak Değiştirme Robotunun üretilmiş hali