STRATEJİK ARAŞTIRMA EYLEM PLANI RAPORU

Transkript

1 Akıllı Ulaşım Sistemleri OTOMOTİV TEKNOLOJİ PLATFORMU STRATEJİK ARAŞTIRMA EYLEM PLANI RAPORU VERSİYON 3.0 ( ) i

2 Akıllı Ulaşım Sistemleri İÇİNDEKİLER I. YÖNETİCİ ÖZETİ... 1 II. OTOMOTİV TEKNOLOJİ PLATFORMU... 4 A. Kuruluş... 4 B. Platformun Vizyonu ve Misyonu... 4 C. Amacı... 4 D. Hedefleri... 4 E. Platformun Yapısı... 4 III. Ulusal Otomotiv Teknoloji Vizyonu... 7 A. Çevre, Enerji ve Kaynaklar Vizyonu... 8 B. Güvenlik Vizyonu... 8 C. Mobilite, Transport ve Altyapı Vizyonu... 8 D. Tasarım ve Üretim Sistemleri Vizyonu... 8 IV. Çevre, Enerji ve Kaynaklar A. MEVCUT DURUM ANALİZİ B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ [7] C. EYLEM PLANI V. Güvenlik A. MEVCUT DURUM ANALİZİ B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ C. EYLEM PLANI VI. Mobilite, Transport ve Altyapı A. MEVCUT DURUM ANALİZİ B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ C. EYLEM PLANI VII. Tasarım ve Üretim Sistemleri A. MEVCUT DURUM ANALİZİ B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ i

3 Çevre, Enerji ve Kaynaklar C. EYLEM PLANI VIII.Elektrikli Araçlar A. MEVCUT DURUM ANALİZİ B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ C. EYLEM PLANI IX. Akıllı Ulaşım Sistemleri A. MEVCUT DURUM ANALİZİ B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ C. EYLEM PLANI X. Otomotivde Elektronik Ve Gömülü Yazılımlar A. MEVCUT DURUM ANALİZİ B. EYLEM PLANI ii

4 Akıllı Ulaşım Sistemleri I. YÖNETİCİ ÖZETİ Otomotiv Teknoloji Platformu OTEP, Türkiye de faaliyet gösteren Otomotiv Sanayii ile doğrudan veya dolaylı ilgili, teknoloji üreten ve Ar-Ge faaliyetleri yürüten veya destekleyen kuruluşların bir platform etrafında birleşmesini sağlamak ve yaratılan sinerji ile Otomotiv Sanayiindeki Ar-Ge kapasitesini önemli ölçüde arttırarak, bu alanda Türkiye nin uzun dönemli rekabetçiliğini geliştirmesi için gerekli çalışmaları, ortak akıl yöntemi ile tespit etmek ve başlatmak üzere 2008 yılından bu yana faaliyet göstermektedir. Platform halen, Otomotiv Kuruluşları, Mühendislik Şirketleri, İlgili Sektörel Dernekler, Üniversiteler ve Araştırma Merkezlerinden oluşan toplam üyeli bir profile sahiptir. Daha önce ilgili çalışma gruplarının faaliyetleri ile Ulusal otomotiv Ar-Ge ve Teknolojisi ile ilgili durum analizi, vizyon ve stratejik araştırma planı hususlarını içeren aşamaları raporlar halinde yayınlanmış olup son çalışmalar OTOMOTİV TEKNOLOJİ PLATFORMU STRATEJİK ARAŞTIRMA EYLEM PLANI RAPORU Versiyon 2.0 ile güncellenmiş ve ilgili yol haritaları da eklenmiştir. Çevre, Enerji ve Kaynaklar konusunda Dünyadaki ve Türkiye deki mevcut durumun analizi sonrasında özellikle küresel ısınmaya yol açan sera gazları salımının azaltılmasına yönelik düzenlenen karbon azaltma önlemlerine odaklanılması gerektiği anlaşılmaktadır. İstikrarlı ve kontrol edilebilen enerji kaynaklarına ihtiyaç duyan Türkiye nin de düşük karbon salımı yapan teknolojilere yönelmesi anlamlı olup yıllık ortalama %1,5 nüfus artışı ve %4 ekonomik büyüme hızıyla CO2 salımının azaltılma konusunda etkin stratejilerin oluşturması gerektiği açıktır. Şehirleşmenin büyük bir hızla ilerlediği günümüzde özellikle büyük şehirlerde taşımacılığın CO2 üretimindeki payı yüksek olduğundan bu bağlamda otomotiv konusunda önlemlerin alınmasına ihtiyaç vardır. Öncelikli olarak Ulaşım araçlarında yakıt çeşitliliğinin arttırılması, Elektrik enerjisi üretim kaynaklarının seçiminde düşük karbon salımının dikkate alınması, Tesislerde yenilenebilir enerji yatırımlarının teşvik edilmesi, Ülkenin enerji potansiyeline uygun araç teknolojilerine yönelinmesi, Emisyon seviyeleri ve maliyetleri düşük motor ve aktarma organlarının geliştirilmesi, Elektrikli ulaşıma yönelik alt yapının hazırlanması, Enerji verimliliği arttırılmış ekipman ve proseslerin teşvik edilmesi, Geri dönüşüme uygun malzemelerin kullanımı ele alınması gereken hususlar olarak öne çıkmaktadır. Güvenlik konusunda Dünyadaki ve Türkiye deki mevcut durumun analizi sonrasında özellikle çarpışma güvenliği konusunda önemli gelişmelere ihtiyaç duyulduğu anlaşılmaktadır. Trafik kazaları nedeniyle olan ölümleri, yaralanmaları, ekonomik kaybı azaltmak için Ar-Ge ortamı oluşturulmalı, güvenli araca olan mühendislik katma değerimizi arttıracak imkanları geliştirilmelidir. Araç pasif ve aktif güvenlik konuları çerçevesinde çalışılmalıdır. Yerli imalat yapan firmaların güvenlik konusunda yerli kaynaklar ile Ar-Ge ve Ür-Ge faaliyetleri yapmaları daha çok özendirilmelidir. Çarpışma güvenliği konusunda yerli laboratuvarların faaliyete geçirilmesine ihtiyaç vardır. Trafik açısından Türkiye özelini sorgulayan ve trafik kazalarının olmasını engelleyecek çalışmalar yapan sivil toplum örgütlerinin oluşması desteklenmelidir. Mobilite, Transport ve Altyapı konusunda Dünyadaki ve Türkiye deki mevcut durumun analizi sonrasında kentleşmenin Türkiye de de küresel eğilimlere benzer şekilde artmakta olduğu, 75 Milyon u aşkın toplam nüfusun %77,3 ünün kentsel alanlarda yaşadığı ve 2020 yılında ülke 1

5 Çevre, Enerji ve Kaynaklar nüfusunun yarısından fazlasının 12 büyük şehirde yoğunlaşacağı anlaşılmaktadır. Dünya geneli ile kıyaslandığında ülkemizde CO2 emisyonlarının oluşumunda karayolu ulaştırmasının daha büyük bir etken olduğu anlaşılmakta olup kent içi ulaşıma yönelik politika ve stratejiler bu nedenle önemle ele alınmaktadır. Ulaşımın Entegrasyonu, Trafik yönetimi ve kullanıcı bilgi sistemi, Yenilikçi Ulaşım ve Taşımacılık modelleri, Kent içi yük taşımacılığı, Kentsel Planlama konularının öncelikli eylem alanları olarak ele alınmasına ihtiyaç vardır. Tasarım ve Üretim Sistemleri konusunda Dünyadaki ve Türkiye deki mevcut durumun analizi sonrasında Türkiye de otomotiv sektörünün; yarattığı katma değer, istihdama katkısı, vergi gelirleri ve birçok sektörde talep oluşturan durumu ile ekonomik açıdan büyük önem taşıdığı anlaşılmaktadır. Ayrıca sektör, gelişmiş teknolojilerin ülkemize transferinde de önemli rol oynamaktadır. Ar-Ge ve tasarım kültürünün geliştirilmesi ile yeni teknolojilerin yaygınlaştırılmasında önderlik, yatırımlarda ve üretimde daha yüksek katma değer arayışı, yüksek nitelikli insan gücü yetiştirme, rekabet öncesi işbirliği kültürü ve tedarik zincirinde yer alan KOBİ niteliğindeki tüm kuruluşlar ile uzun vadeli stratejik işbirliğinin geliştirilmesi gibi konularda da Yenilikçi Yaklaşım izlenerek başarılar sağlanmıştır. Otomotiv sektörü imalat sanayii içinde Ar-Ge harcamalarının üçte bire yakın kısmını gerçekleştiren ve dört binin üzerinde Ar-Ge personeli ile imalat sanayiindeki Ar-Ge personelinin beşte birini istihdam eden öncü bir yapı göstermektedir. Tasarım ve üretim sistemleri kullanılabilir teknolojilerle ve malzeme bilimindeki gelişmelerle paralel olarak tasarım alanında global bir bakışı zaman ve kapsamı göz önüne alarak inceler. Türkiye, imal edilen taşıt araçları için gerekli olan parçaların hemen hemen tamamının tasarım ve üretimini karşılayabilecek düzeye erişmiştir. Genelde üretim anlamında elde edilen üstünlük, teknolojiye dayalı yüksek seviyede yeni tasarım ve tasarım doğrulama konusunda elde edilecek üstünlük ile desteklenmelidir. Eylem planında yer alması önerilen ana başlıklar; Motor ve şanzıman üretimini boyutları düşürme odaklı olmak üzere Türkiye ye çekmek için ölçek yaratmak, Modüler ve uyarlanabilir, akıllı Fabrika ve Üretim Teknolojileri konularında uzmanlık oluşturmak, Yalın, esnek ve modüler bir üretim için kolay bakım, güncellenebilirlik, malzemelerin ve ekipmanların tekrar kullanımı hususlarının göz önüne alınması, Bilgisayar destekli tasarım ve simülasyon sistemlerinin yeni tasarım ve üretim sistemlerini geliştirmek için kullanılması, Sayısal prototip geliştirme, sanal gerçeklik ve test konularına önem verilmesi, Özel tasarım gereklerine cevap verecek yazılım ve simülasyon sistemlerinin geliştirilmesi, Daha hızlı devreye alma süreçleri ve pazara giriş sürelerinin kısaltılabilmesi için ürünler ve prosesler arasındaki entegrasyonu ve kesintisiz akışı sağlayan esnek araçlar ve Ana ve yan sanayi işletmelerinin kendi aralarında ürün tasarım ve teknoloji geliştirme alanlarında bilgi paylaşımı için ilişkiler oluşturması şeklinde ön plana çıkmaktadır. Elektrikli Araçlar konusunda Dünyadaki ve Türkiye deki mevcut durumun analizi sonrasında elektrikli araçların dünya ve Türkiye de gelişmesi ve yaygınlaşması için ön görülen güçlü yönler, zayıf yönler, fırsatlar ve tehditler, ön görüleri oluşturan kaynakları ile birlikte incelenmiştir. Dünyada elektrikli araç teknolojisinde gelinen noktanın yakalanması ve rekabetçi ürünlerin üretilmesi için gerekli olan çalışma alanları ve ana başlıklar; Elektrik Motoru ve Sürücüsü Geliştirilmesi, Akıllı Araçlar Geliştirilmesi, Enerji Depolama Sistemleri Geliştirilmesi, Şarj İstasyon Altyapısı Geliştirilmesi, Araç Ağırlıklarının Azaltılması ve Elektrikli Araç Kullanımı Teşvik Edilmesi şeklinde sıralanmakta olup bu hedefler ve alt çalışma başlıkları, US Energy Department ve ERTRAC ın 10 yıllık hedeflerine paraleldir. Elektrikli araçlar 2012 yılı itibari ile Türkiye pazarında satışa sunulmuştur. ODD verilerine göre 2012 yılında 184, 2013 yılında 31 adet elektrikli araç satışı gerçekleştirilmiştir. 2

6 Çevre, Enerji ve Kaynaklar Bakanlar Kurulu nun düşük ÖTV uygulama (motor güçlerine göre en düşük yüzde 3 ile en fazla yüzde 15) kararına rağmen serbest piyasada yeterli talep oluşmamıştır. Bu durum elektrikli araçlarla ilgili beklentilerin netleştirilmesi ve sosyal kabulü konusunda yeni çalışmaları gerekli kılmaktadır. Akıllı Ulaşım Sistemleri konusunda Dünyadaki ve Türkiye deki mevcut durumun analizi sonrasında Türkiye deki çalışmaların daha çok yol kaynaklı olduğu, denetleme ve ücret alımına dönük olduğu görülmekte, trafik durumunu gösteren sistemler mevcut olduğu fakat proaktif sistemler olmadıkları, sistemler arasında entegrasyon eksikliği bulunduğu ve ayrıca akıllı yollar ile entegre olabilecek akıllı araçlara yönelik çalışmaların, Dünyadaki çalışmaların çok gerisinde bulunduğu anlaşılmaktadır. Ulaşım sektörünün neden olduğu önemli bazı problemlere akıllı ulaşım teknolojileri ve akıllı araçlar ile çözümler geliştirilmesi, tüm Dünyanın üzerinde çalıştığı konular arasında olup bu problemlerle ilgili yaklaşımlar; Kazaların azaltılması, ölümlü kazaların sıfırlanması, Güvenli ve hızlı farklı ulaşım türleri kullanılarak ulaşım, Karbon salımının azaltılması, Enerji verimliliğinin iyileştirilmesi, yakıt sarfiyatının azaltılması ve Şehirlerde trafik sıkışıklığının iyileştirilmesi şeklinde sıralanabilir. Bu amaçlarla öngörülen başlıca eylemler; Toplu taşıma ve özel taşıtların etkin entegrasyonu ve taşımanın engellileri de içine alacak şekilde yaygınlaşması, Araç İletişimi için alt yapı geliştirilmesi, Kaza ve Felaket Alt Yapı Sistemleri Kurulması, Enerji verimliliği, karbon ayak izi, maliyet açısından kısa vadeli çözümlerin hızlı hayata geçirilmesi, Otonom Sürüş için V2V ve V2I Sistemleri Geliştirilmesi, Lojistik sistem ve araçların optimizasyonu, Hibrit ve Elektrikli Araç Teknolojileri Geliştirme, Şarj Alt yapısı oluşturulması, Hibrit ve elektrikli araç kullanımına yönelik yenilikçi iş modelleri geliştirilmesi, Güvenli sürüş için sürücü desteği şeklinde sıralanmaktadır. Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar konusunda bugün bu unsurların maliyetinin bir otomobil maliyetinin %45 i mertebelerine erişmiştir. Gerek küresel gerekse Türkiye deki mevcut durum incelenmiş, konu ile ilgili üzerinde yoğun olarak çalışılması gereken otomotiv başlıkları ana hatları ile Güç aktarma sistemleri ve Enerji Yönetimi, Tamamlayıcı düzeltme (after-treatment) sistemleri, Şanzuman kontrol ünitesi, Elektrikli ve hibrid tahrik sistemleri, Elektrik motor/jeneratör sürücü sistemleri, Fren kontrol sistemleri, Batarya yönetim sistemleri, Araç enerji yönetim sistemleri, Batarya doldurma sistemleri, Yakıt pili kontrol ünitesi, Araç kararlılığı ve emniyet sistemleri, Araç haberleşme sistemleri, Sürücü ve yolcu konforu sistemleri, Eğlence sistemleri, Gösterge sistemleri, Aksesuar kontrol sistemleri, Algılayıcılar, Yazılım geliştirme araçları, Gerçek zamanlı işletim sistemleri, Yazılım test sistemleri konularında yoğunlaşmaktadır. 3

7 Çevre, Enerji ve Kaynaklar II. OTOMOTİV TEKNOLOJİ PLATFORMU A. Kuruluş OTEP, Türkiye de faaliyet gösteren Otomotiv Sanayii 1 ile doğrudan veya dolaylı ilgili, teknoloji üreten ve Ar-Ge faaliyetleri yürüten veya destekleyen kuruluşların bir platform etrafında birleşmesini sağlamak ve yaratılan sinerji ile Otomotiv Sanayiindeki Ar-Ge kapasitesini önemli ölçüde arttırarak, bu alanda Türkiye nin uzun dönemli rekabetçiliğini geliştirmesi için gerekli çalışmaları, ortak akıl yöntemi ile tespit etmek ve başlatmak üzere kurulmuştur. B. Platformun Vizyonu ve Misyonu Türkiye Otomotiv Sanayi Ar-Ge ve İnovasyon altyapısının küresel alanda rekabetçi hale getirilmesi Ar-Ge ve İnovasyon yeteneğini geliştirecek işbirliği ve politikaların oluşturulması C. Amacı Araştırma ve inovasyon için yatırım teşvikini harekete geçirmek ve teknolojik olarak yenilikçi bir ekonomi ortaya çıkarmak için ulusal, bölgesel ve Avrupa ölçeğindeki faaliyetleri koordine etmek suretiyle katma değer yaratmak ; D. Hedefleri Ulusal Ar-Ge ve İnovasyon yeteneğinin geliştirilmesi için gerekli teknoloji stratejilerinin ve yol haritasının belirlenmesi, Otomotiv teknolojileri politikalarının ve ortak Ar-Ge işbirliği alanlarının tespiti, Ulusal, bölgesel ve küresel alanda Ar-Ge projelerinin geliştirilmesi ve bu alanda faaliyet gösteren akademik, bilimsel ve sanayi kurum ve organizasyonları ile koordinasyonun sağlanması E. Platformun Yapısı Platform halen, Otomotiv Kuruluşları, Mühendislik Şirketleri, İlgili Sektörel Dernekler, Üniversiteler ve Araştırma Merkezlerinden oluşan toplam 32 üyeli bir profile sahiptir. 1 Otomotiv Sanayii deyimi otomotiv tedarik zincirinde yer alan aksam ve parça üreticileri ile motorlu taşıt aracı üreticilerini kapsar. 4

8 Çevre, Enerji ve Kaynaklar OTEP ÜYELERİ 12 Büyük Şirket ANADOLU ISUZU Otomotiv San. Ve Tic. A.Ş. COŞKUNÖZ Metalform Makina Endüstri ve Ticaret A.Ş. FORD Otomotiv Sanayii A.Ş HASSAN Tekstil San. Ve Tic. A.Ş. MARTUR A.Ş. OPET Petrolcülük A.Ş OTOKAR A.Ş. OYAK RENAULT Oto. Fab. A.Ş. TOFAŞ Oto. Fab. A.Ş. TÜPRAŞ İNCİ AKÜ Ticaret ve Sanayi A.Ş. MAN Türkiye 6 Mühendislik Şirketi AVL Türkiye FİGES HEXAGON STUDIO TEKNO TASARIM ORTEM ELEKTRONİK VLE ELEKTRONİK 3 Dernek / Vakıf OSD Otomotiv Sanayii Derneği TAYSAD Taşıt Araçları Yan Sanayicileri Derneği TTGV Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı 5

9 Çevre, Enerji ve Kaynaklar 9 Üniversite AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ KOÇ ÜNİVERSİTESİ OKAN ÜNİVERSİTESİ ORTADOĞU TEKNİK ÜNİVERSİTESİ - BİLTİR Merkezi SABANCI ÜNİVERSİTESİ ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ 2 Merkez OTAM Otomotiv Teknolojileri Araş. Geliş. San. Tic. A.Ş. TÜBİTAK - MAM 6

10 Çevre, Enerji ve Kaynaklar III. Ulusal Otomotiv Teknoloji Vizyonu Yenilikçi, çevreci, verimli ve çağdaş, ulaşım sistem ve platform çözümlerini sunan, küresel boyutta sürdürülebilir ve rekabetçi bir Otomotiv Sanayii için; küresel ulaşım ihtiyaç ve beklentilerine yönelik, yüksek katma değere sahip teknolojileri özgün olarak geliştirmek ve uygulamaktır. Çalışmalarda Otomotiv Teknolojileri dört ana başlık altında ele alınarak değerlendirilmiştir. Mobilite, Transport ve Altyapı Çevre, Enerji ve Kaynaklar Güvenlik Tasarım ve Üretim Sistemleri 7

11 Çevre, Enerji ve Kaynaklar A. Çevre, Enerji ve Kaynaklar Vizyonu Çevre, Enerji ve Kaynaklar Çevreye verilen zararı ve küresel ısınmayı azaltan, enerji verimliliğini gözeten otomotiv teknolojilerinin geliştirilmesi B. Güvenlik Vizyonu Güvenlik Gelişen dünya ile uyumlu olarak Güvenli, Emniyetli bir Karayolu Taşımacılığı Sisteminin oluşturulmasına, karayolu trafiğini oluşturan bütün unsurları kapsayacak şekilde katkıda bulunmaktır. C. Mobilite, Transport ve Altyapı Vizyonu Mobilite, Transport ve Altyapı Yolcu ve Yük taşımacılığında, zaman ile değişen dolaşım/taşımacılık taleplerini karşılayabilecek; erişilebilir, güvenli, optimize edilmiş, etkili, kesintisiz ve ekonomik ulaşım sistemini geliştirmek. D. Tasarım ve Üretim Sistemleri Vizyonu Tasarım ve Üretim Sistemleri Küresel boyutta katma değeri yüksek, yenilikçi, çevreci araçlar üreten, sürdürülebilir, rekabetçi bir otomotiv sanayine sahip olmak için yeni tasarım ve üretim sistemlerini geliştirip uygulamak. Yukarıda sıralanan ana çalışma gruplarına ilaveten, zaman içinde ihtiyaç duyulan ve özellikle Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, Ekonomi Bakanlığı ve Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı nın 8

12 Çevre, Enerji ve Kaynaklar Ar-Ge, Teknoloji ve Tedarik Stratejileri ile ilgili çalışmaları kapsamında yapmış oldukları talepler üzerine kurulan çalışma grupları: Elektrikli Araçlar Özel Çalışma Grubu, Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar, Nano Teknoloji Grubu, Akıllı Ulaşım Sistemleri Çalışma Grubu, Güç Aktarma Sistemleri Çalışma Grubu şeklinde sıralanmaktadır. Bunlardan Nano Teknoloji Grubunun raporu 2011 yılında yayınlanmış olup stratejik yol haritası hazırlıklarına gerek görülmemiş, konu diğer gruplar kapsamında değerlendirilmiştir. Güç Aktarma Sistemleri grubu ise 2013 yılı son çeyreğinde kurulmuş olup, Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı ile Ekonomi Bakanlığı koordinasyonunda faaliyetlerini sürdürmektedir. Aşağıdaki bölümlerde ilgili çalışma gruplarının Çevre, Enerji ve Kaynaklar, Güvenlik, Mobilite, transport ve Altyapı, Tasarım ve üretim Sistemleri, Elektrikli Araçlar, Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar konularında hazırlamış oldukları raporlar derlenmiştir. 9

13 Çevre, Enerji ve Kaynaklar IV. Çevre, Enerji ve Kaynaklar A. MEVCUT DURUM ANALİZİ Dünyadaki Mevcut Durum Analizi Dünyanın enerji ve kaynaklara olan ihtiyacı ekonomik büyüme ve nüfus artışıyla birlikte hızlı bir şekilde artmaktadır. Enerji tüketimindeki bu artışlar, aynı zamanda yaşadığımız çevre üzerinde olumsuz etkiler yapmaktadır. Tüketilen enerjinin yaklaşık %95 fosil enerji kaynaklı olması nedeniyle ortaya çıkan ve küresel ısınmanın nedeni olarak görülen CO 2 in atmosferdeki konsantrasyonu 2009 yılında 387 ppm olarak ölçülmüştür. Bu konsantrasyonun alarm veren kritik değerlere yaklaştığı etkin kuruluşların raporlarında önemle belirtilmiştir. Enerji tüketiminin aynı hızda devam ettiği varsayıldığında, 2050 yıllarında bu değerin 550 ppm olacağı tahmin edilmektedir [1]. Küresel ölçekte enerji talebi özellikle ağırlıklı olarak hızlı sanayileşen Çin ve Hindistan başta olmak üzere Güneydoğu Asya ülkeleridir. Enerji kullanımında ise petrol, kömür, nükleer, doğalgaz önemli bir pay almakla birlikte, jeotermal, rüzgar, güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına da yönelim artmaktadır. Bu gelişmelere rağmen petrol ana enerji kaynağı olmakta ve 2011 yılındaki parasal büyüklüğü 3,5 trilyon USD seviyesindedir [2]. Tüketimi artan diğer bir enerji kaynağı da doğal gazdır. Özellikle Çin, Hindistan ve Ortadoğu ülkelerinde tüketim artmaktadır. Bunun yanı sıra ABD lerindeki düşük doğal gaz fiyatları toplam enerji tüketim sepetindeki doğal gazın payını arttırmaktadır. Doğalgazın 2011yılındaki tüketim değeri 1 trilyon USD seviyelerindedir li yıllarda enerjinin kaynak dağılımına bakıldığında, dünya petrol ve doğal gaz rezervlerine göre kömür rezervlerinin yaklaşık 160 yıllık ömrünün olması [3], 2050 li yıllarda enerji üretiminde petrol ve doğal gaz kullanımında kömüre kayışı etkin olacağı öngörüsüyle küresel ısınmayı 2050 yılında 2 C lik tutma hedefi iddialı olmaktadır. İlave olarak, karbon tutuşu ve saklanması (CCS-carbon capture and storage) teknolojilerinin uygulamalarının da çok yaygın olmadığı bilinmektedir. Enerji tüketimindeki artışın küresel ısınmaya etkisini dikkate alan büyük enerji tüketicisi ülkeler, örneğin ABD, Çin, Avrupa Birliği, Japonya enerjiyi verimli tüketme konusunda önemli hedefler koymuşlardır. Örneğin, AB 2020 yılında tüketmeyi öngördüğü enerji miktarını %20 azaltmayı hedefleyen 2012/27 nolu yönetmeliği 25 Ekim 2012 de yayınladı. Bu hedefleri gerçekleştirmek için özellikle, enerji tüketiminin yüksek olduğu verimsiz sistemlerin devre dışı bırakılması, enerji verimliliği arttırılmış binalar ve araçların kullanıma alınması öngörülmüştür. Küresel ısınma ile ilgili hedefleri gerçekleştirmede ümit veren diğer bir gelişme de, küresel enerji çeşitliliği içinde yenilenebilir enerjinin payındaki artıştır. Buradaki önemli üretim alanı olarak hidroelektrik, rüzgar ve güneş enerjisi gelmektedir. Bunların arasında güneş enerjisi ile ilgili olarak, diğer alanlara göre en fazla Ar-Ge ve yatırım çalışmaları olmaktadır. Güneş enerjisi kaynaklı elektrik üretimi, 2050 yıllarda kömür kaynaklı elektrik üretim tesislerinin enerji kapasitesini geçeceği öngörülmektedir. Biolojik kaynaklı enerji tüketimi de büyük oranlarda artış göstermektedir. Yapılan çalışmalarda, bu enerji kaynağının tarımsal üretimi etkilemeden mevcut toprakların doğru yönetimiyle yeterli olacağı belirtilmektedir. Yenilenebilir enerjiler alanındaki yatırımları tetikleyen en önemli unsurlar, artan petrol fiyatları, gelişen teknolojilerin ekonomikliği, karbon ticaretidir. Küresel ölçekte 2011 yılında yenilenebilir enerji sektörüne yaklaşık 100 milyar ABD doları yatırım yapılmıştır, 2050 yıllarda bu miktarın 1 trilyon ABD dolarını geçeceği tahmin edilmektedir. Japonya da Mart 2011 yılındaki büyük depremin ardından oluşan tsunami sonucu ortaya çıkan Fukuşima nükleer santral arızası ve patlamaları ile ortaya çıkan felaket dünyanın nükleer enerjiye bakışını etkilemiştir. Bu, bazı ülkelerin yeni nükleer enerji yatırımlarını ertelemesi veya durdurmasıyla sonuçlanmıştır. Ancak artan enerji talebi ve bununla birlikte karbon içermeyen enerji kaynaklarına yönelme ihtiyacı kapsamında nükleer enerji de yeniden bir çözüm olarak gündeme gelmiştir. Mart 10

14 Çevre, Enerji ve Kaynaklar 2013 yılında AB liğinin 12 ülkesi (Bulgaristan, Çek cumhuriyeti, Finlandiya, Fransa, Hollanda, İspanya, İngiltere, Litvanya, Macaristan, Romanya, Slovakya) nükleer enerjinin, AB liğinin hedeflediği düşük karbon enerji sepetinde yer alması gerektiği konusunda ortak deklarasyon yayınlamışlardır. Çin mevcut 17 çalışan nükleer santrale ilave 2050 yılına kadar yaklaşık 150 yeni nükleer santral inşa etmeyi planlamaktadır. Bu santrallerin kömürle çalışan elektrik santrallerinin yerini alması ve CO 2 emisyonunu azaltılması hedeflenmektedir. Öte yandan Almanya aktif olarak çalışan 17 nükleer santralini 2022 yılına kadar kapatma kararı aldı. Bunların yerine ihtiyaç duyulan elektriği yenilenebilir kaynaklardan elde etmeyi planlamaktadır. Artan enerji tüketimi ile birlikte buna bağlı olarak ihtiyacın artığı diğer bir kaynak da sudur. Suya olan talep, enerji tüketiminin yaklaşık iki katıdır. Su, enerji üretimi için vazgeçilmez bir kaynaktır; elektrik üretiminin yapıldığı güç santrallerinde, petrolün çıkartılmasında, rafinasyonunda, biyoyakıt olarak tarımda kullanılmaktadır. Enerji üretim yatırımlarında su kaynaklarına yakınlık yatırım maliyetlerini etkileyen önemli bir parametre olmaktadır. Karayolu taşımacılık sektörü dünyada üretilen petrolün yaklaşık %30 unu tüketmektedir. Birincil olarak tüketilen enerji kaynağı ise %95 ile petroldür. Araç parkındaki büyüme hızı dikkate alındığında, petrol tüketiminin 2050 yılında iki katına çıkacağı tahmin edilmektedir [5]. Bu nedenle, CO 2 emisyonunu azaltılması hedefi doğrultusunda, alternatif yakıt seçeneklerine yönelinmesi, araçların daha az yakıt tüketerek çevreye ve kaynaklara olan etkilerinin azaltılmasını sağlayacak teknolojilerin geliştirilmesi çok önemlidir. Otomotiv sanayi sektörünün çevre ile ilişkileri çok kapsamlıdır. Bu ilişkiler 3 bölümde ele alınabilir: I. Üretim Aşamasındaki Çevresel Etkiler: Atmosferik Emisyonlar, Atıklar, Atık Sular II. III. Motorlu Araçların Kullanım Ömrü Boyunca Oluşturduğu Etkiler: Atmosferik Emisyonlar, Katı ve Sıvı Atıklar Ömrünü Tamamlamış Araçların Etkileri: Hurdaya Ayrılan Araçlar ile Bunların Katı ve Sıvı Atıkları İlk aşama olarak üretim tesislerinde enerji verimliliği çalışmaları ile ısıtma, güç üretimi ve aydınlatma gibi alanlarda ve üretim proseslerinde enerji tasarrufu sağlanmalı, dolayısı ile sera gazı ve özellikle CO 2 emisyonlarının bir program çerçevesinde azaltımı mümkün kılınmalıdır. İkinci çevresel etki alanı, karayollarında dolaşan motorlu taşıt araçlarından kaynaklı ve araçların kullanım ömürleri boyunca yaydıkları sera gazı emisyonudur. Bu alan karayolunda yük ve yolcu taşımacılığı yanında araçların bireysel kullanımı ile doğrudan ilgili olup kapsamlı ve Bütünsel Yaklaşım gereklidir. Bütünsel Yaklaşım esas olarak sanayinin sera gazı salımını azaltmak için aldığı önlemlerin diğer önlemlerle birlikte başarılı olmasını sağlayan bir yaklaşımdır. Taşıtlar tarafından üretilen ve çevre kirliliğine neden olan gürültünün ve egzoz gazlarındaki zehirli bileşenlerin (özellikle CO, HC, NO x ve partikül) toplam kirlilikteki payı ise şehirlerde %60'a ulaşmaktadır. Ülkemizde Karbondioksitin ise %15 inin karayolu taşıtları tarafından üretildiği söylenebilir. Bu kapsamda taşımacılıkta modların dengelenmesi, temiz araç teknolojileri ile yeni araç teknolojilerinin geliştirilmesi, araçların çevreye duyarlı kullanım tekniklerinin yaygınlaştırılması, aşırı yüklemenin sınırlandırılması, araçlarda sürekli bakım ve onarımının yapılması, uygun kalitede yakıt kullanılması, şehir içi trafiğinde ortalama akım hızının yükseltilmesi ele alınması gereken önemli konulardır. Belirli yaşın üzerindeki araçların da aşırı yakıt tükettikleri ve emisyon yaydıkları dikkate alınarak ulusal bir program çerçevesinde parktan ayrılmalıdır. Yüksek enerji verimliliğine sahip ve daha düşük sera gazı emisyonu yayan araçların tasarımının yapılması ve üretilerek pazara arzı önem kazanmaktadır. AB nde 443/2009 sayılı AB direktifi ile 2012 yılında pazara giren otomobillerde CO 2 emisyonlarına bir yıl içinde satılan markanın filo ortalaması 11

15 Çevre, Enerji ve Kaynaklar olarak, 120 g CO 2 /km sınırı getirilmiştir. Ayrıca 2020 yılında 95 g CO 2 /km olarak hedef belirlenmiştir. Yeni araçlarla, mevcut parkın düşük CO 2 emisyon yayan araçlara dönüştürülmesi hedeflenmektedir. CO 2 emisyonlarının en az seviyede olduğu hibrit elektrikli ve elektrikli araçlar üzerinde çalışmalar özellikle ABD, Japonya, Çin ve AB de hız kazanmıştır, seri üretime geçiş çalışmaları da devam etmektedir. Bu amaçla düşük ve sıfır emisyon teknolojilerinin kullanımını artırmak için enerji dostu ürünlerin üretimine yönelik tüm faaliyetlerin uygun finansman, vergi indirimi gibi teşviklerle kamu tarafından desteklenmesi çok önemlidir. Üçüncü çevresel etki alanı da ömrünü tamamlamış araçların herhangi bir çevresel etki yaratmadan bertaraftı ve geri dönüşümünün ve yeniden kullanımının sağlanmasıdır. Böylece parktaki belirli yaştan büyük olan araçların bir program içinde hurdaya ayrılması, ulusal CO 2 azaltım Çalışmaları için önemli bir Proje olarak görülmelidir. Bununla birlikte parktan eski araçları ayırma uygulaması, yeni araç alımının teşviki ile de bütünleştirilmelidir. Türkiye deki Mevcut Durum Analizi Türkiye doğalgaz ve elektrik enerjisi talebinin Çin den sonra en fazla artışının olduğu ülkedir. Ülkemiz enerji ihtiyacının yalnızca yaklaşık %25 yerli kaynaklardan sağlamaktadır, geri kalanı ithal edilmektedir. En çok ithal edilen enerji türü olarak petrol ve doğalgaz gelmektedir yılında 54 milyar USD enerji ithalatı yapılmıştır [4]. Bu rakam 2011 yılındaki cari açığın yaklaşık %70 ne eşittir. Petrol ve doğalgazdaki tahmin edilemeyen fiyat değişiklikleri ve artan tüketim miktarları, 2030 lu yıllara yaklaşırken yalnızca bu iki enerji kaynağı için ödenecek rakamların yıllık 200 Milyar USD civarında olabileceği tahmin edilmektedir. Artan nüfusuna refah sağlayacak şekilde ekonomik büyümesini dengelemesi gereken Türkiye nin, istikrarlı ve kontrol edilebilen enerji kaynaklarına yönelmesi gerektiği çok açıktır. Bunu düşük karbon salımı yapan teknolojileri esas alarak gerçekleştirmesi, küresel ısınma nedeniyle düşük karbon ekonomisine geçiş yapan bir dünyada anlamlı olacaktır. Enerjide, büyük oranda dışa bağımlılığın azaltılması, yerli kaynakların kullanımının arttırılması ve iklim değişiklindeki küresel hedefleri dikkate alarak, enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının oranını arttırmak ve enerji çeşitliliğine nükleer enerjiyi de ekleme yönünde ulusal bir enerji politikası yürütülmektedir [6]. Türkiye yenilenebilir enerji kaynakları yönüyle geniş seçenekler sunmaktadır. Bunlar jeotermal, hidrolik, güneş ve rüzgar enerjileridir yılına kadar tüketilen enerji içerisinde yenilenebilir enerji oranının %30 a çıkması planlanmaktadır [6]. Türkiye, nükleer enerji alanında 2030 yılına kadar 10 bin MW kurulu güce ulaşmayı hedeflemektedir yılında 2008 verileri esas alınarak %20 daha az enerji tüketimi hedeflenmiştir [6]. Türkiye yıllık ortalama %1,5 nüfus artışı ve %4 ekonomik büyüme hızıyla CO 2 salımının azaltılma konusunda etkin stratejiler oluşturması gerektiği açıktır. AB üyeliği çalışmalarını sürdüren ülkemizin, başta otomotiv ve yan sanayi olmak üzere ürünlerinin en büyük alıcısı durumunda olan AB ülkelerinin ortaya koyduğu düşük karbon salımı öngören hedefleri de yakalamak zorundadır. Türkiye hızlı bir şekilde iç göçlerle şehirleşmektedir. Ekonomik nedenlerle gerçekleşen bu göçler, iş imkanlarının olduğu birkaç kentle sınırlı kalmıştır. İstanbul tek başına ülke nüfusunun yaklaşık %20 sini barındırmaktadır. Artan nüfusu kaldıramayan şehir içi yollar, toplu taşımacılığın istenilen düzeyde olmaması, trafikte sıkışıklığa ve dolayısıyla araç başına enerji kaybına ve çeşitli boyutlardaki çevre kirliliğine neden olmaktadır. İlk 20 büyük şehrin taşımacılık CO 2 sindeki payı %60 I bulmaktadır. Nüfusu artma potansiyelinde olan şehirlerde taşımacılığın enerji, çevre ve kaynakları dikkate alacak şekilde düzenlenmesi gerekmektedir. 12

16 Çevre, Enerji ve Kaynaklar B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ [7] Güçlü Yönler Fırsatlar Alternatif enerji kaynak çeşitliliği Çevresel mevzuatta uluslararası sözleşmelere uyum kararlılığı Ulusal ölçekte enerji çeşitliliği ve verimliği hedefleri, Enerji yatırımları konusunda yatırımcıların istekli olması Zayıf Yönler Coğrafi konum avantajı ve bölgesinde uluslararası üretim merkezi olma potansiyeli Enerji yatırımları için sağlanan teşvikler, Enerji tüketiminin artması Enerji verimliliği konusunda kararlılık Yeni yatırımlar için ülkenin çekici hale gelmesi AR-GE ve yatırım teşviklerinde sağlanan yeni avantajlar Tehditler Petrol ve doğal gazda yerli kaynakların olmaması dolayısıyla bunların ithal edilmesi Petrol ve doğalgaz ithalat maliyetlerin çok yüksek olması İthalata dayalı petrol ve doğalgaz dışında farklı enerji kaynaklarının yaygın olmaması Termik santrallerin çevresel etkileri konusunda yüksek yatırım ihtiyaçları İklim değişikliği ve düşük karbon ekonomisini amaçlayan mevzuatın yaratacağı yükümlüklere karşı yetersizlik Enerji yatırımları konusunda mevzuatların yatırımcıları teşvik eder yönde olmaması Su kaynaklarının korunmasındaki yetersizlik Nüfus artışı, Şehirlere göçün artması Şehirlerdeki toplu taşıma faaliyetlerinin gelişmemesi Alternatif enerji teknolojilerinde yerli araştırma ve üretimlerinin gelişmemesi Uzun vadeli geleceğin enerji teknolojilerine şimdiden yatırım yapmama örneğin Füzyon enerjisi İklim değişikliği ve düşük karbon ekonomisini amaçlayan mevzuatın yaratacağı yükümlülükler Termik santrallerin çevresel etkileri konusunda yüksek yatırım ihtiyaçları İthalata dayalı enerjilere (petrol ve doğalgaz) bağımlılığın aynı oranda devam etmesi Şehirleşen ülke nüfusunun enerji talebinin artması (artan araç sayısı, elektrik tüketimi vb) Enerji Verimliliği ve Çevre Kanunu ile ilgili yeni mevzuat çalışmalarındaki belirsizlikler ÇALIŞMA ALANLARI [7] Çevre, Enerji ve Kaynaklar alanında öncelikli çalışma alanları aşağıda verilmiştir. ENERJİ 1 Ulaşım araçlarında yakıt çeşitliliğinin arttırılması Doğalgaz Yüksek basınçlara uygun hafif depolama tank LPG Biyoyakıt (biyoetanol/biyodizel) 13

17 Çevre, Enerji ve Kaynaklar Yeni biyoyakıt Hammadde yelpaze genişliği Di metil ether (DME) Elektrik Hidrojen ENERJİ 2 Elektrik enerjisi üretim kaynakları seçiminde düşük CO 2 salımı Rüzgar enerjisi Güneş enerjisi Jeotermal Hidro elektrik Dalga/akıntı Nükleer ENERJİ 3 Tesislerde ihtiyaca yönelik yenilenebilir enerji yatırımlarının teşvik edilmesi Rüzgar enerjisi Güneş enerjisi Uygulamaya yönelik araştırmalar ÇEVRE 1 Ülkenin enerji potansiyeline uygun ve iç pazar ihtiyacına yönelik araç teknolojisi geliştirmek, Elektrikli araç teknolojilerine yatırım yapılmalı, otomotiv sanayi için yeni fırsatlar sunma imkanı var Doğalgaz ile çalışan otobüs ve diğer ulaşım araçları Hibrit araç sistemleri, transmisyon ve elektrik motorları, kontrol sistemleri Elektrikli araçlar Geliştirilmiş elektrik motoru (verimli, hafif), Kontrol sistemleri, Batarya teknolojisi, Super kondenser/charger Otomotiv yan sanayinin elektrikli araç üretimi konusunda yönlendirilme faaliyetleri 14

18 Çevre, Enerji ve Kaynaklar ÇEVRE 2 Mevcut da tüketilen enerji çeşitliliği içinde emisyon seviyeleri ve maliyetleri düşük yakıtları kullanan motor ve aktarma organları geliştirilecek Emisyonları düşürülmüş ve verimliliği arttırılmış benzin/dizel yakıtlar Yanma verimi arttırılmış benzinli/dizel motor Motor ve aktarma organlarında hafif malzemeler ÇEVRE 3 Araçlara elektrik ikmalini dikkate alan elektrik altyapısı oluşturulacak Elektrik dağıtım yapısı, Araç şarj istasyonları (şehir içi /şehirler arası) ÇEVRE 4 Araçlarda yakıt tüketimi ve enerji verimliliğinin esas alındığı yollar, köprüler gibi altyapı standart ve sistemler yaygınlaştırılacak Yol inşaat ve köprü malzemeleri Araç/yol sürtünme katsayısını azaltan yüzeyler Altyapı bakım ve tamir sürelerini kısaltan teknolojileri Şehir içinde entergre edilmiş kesintisiz ulaşım sistemleri Şehir içi yollarda trafikde tıkanmayı azaltan yönetim sistemleri Kavşak lokasyonları Işıklandırmalar Gerçek zamanlı trafik bilgilendirme sistemleri ÇEVRE 5 Enerji verimliliği arttırılmış ekipman ve proseslerin teşvik edilmesi Yanma verimi arttırılmış yakıtlar Aşınmaya ve sürtünmeye karşı geliştirilmiş yüzeyler/malzemeler Aşınmayı azaltıcı yağlayıcılar Hafif malzemelerden yapılmış ekipmanlar Nano malzemeler İleri plastik malzemeler 15

19 Çevre, Enerji ve Kaynaklar KAYNAK 1 Geri dönüşüme uygun malzemelerden üretim teknolojileri konusunda çalışma yapılmalı Plastik malzemelerin şekillendirilmesi KAYNAK 2 Ömrünü Tamamlamış Araçlara ait (ÖTA) atıkların geri kazanılmasını sağlayan teknolojiler geliştirilmeli Atıkların toplanması ve sınıflandırılması yönetimi standartların oluşturulması Atıkların hammadde olarak yeniden kazanılması 16

20 Çevre, Enerji ve Kaynaklar C. EYLEM PLANI [7] Ulaşım Araçlarında Yakıt Çeşitliliği (2,3) Yüksek basınçlara uygun hafif depolama Doğalgaz LPG tankları (2,3) Dağıtım İstasyonları (1,2,3) Emniyetli taşıma, dağıtım ve depolama (1,2,3) Yeni nesil biyoyakıtlar Biyoyakıtlar (1,2) Hammadde kaynak/tedarik çeşitliliği Di Metil Ether (DME) Hidrojen (1,2,3) Üretim ve kullanımı (1,2,3) Üretimi, depolanması, taşınması ve dağıtımı (1,2,3) Elektrik dağıtımı Elektrik (1,2,3) Araç şarj istasyonları (şehiriçi ve şehirler arası) (1) Temel Araştırma, (2) Uygulamalı Araştırma, (3) Teknik Gelişme Konvensiyonel Yakıtlar Benzin/Dizel (1,2,3) Yanma veriminin arttırılması ve emisyonların azaltılması (1) Temel Araştırma, (2) Uygulamalı Araştırma, (3) Teknik Gelişme 17

21 Çevre, Enerji ve Kaynaklar Düşük CO 2 Salımlı ve Yenilenebilir Kaynaklardan Elektrik Enerjisi Üretimi Rüzgar (1,2,3) Sistemin yaygınlaşması (1,2,3) Verimliliği arttırılmış panel üretimi Güneş (1,2,3) Verimliliği arttırılmış güneş kollektörleri ve santralleri Jeotermal Hidroelektrik (2,3) Verimliliği arttırılmış elektrik üretim santralleri (2,3) Verimliliği arttırılmış elektrik üretim santralleri (1) Deniz dalga ve akıntı Dalga/Akıntı haritalarının çıkartılması (1,2,3) Sistemler üzerinde çalışmalar Nükleer (1,2,3) Türkiye şartlarına uygun teknolojilerin seçimi (1) Temel Araştırma, (2) Uygulamalı Araştırma, (3) Teknik Gelişme Araç Teknolojisi (1,2,3) Geliştirilmiş elektrik motoru ve aktarma sistemleri Elektrikli araçlar (1,2,3) Kontrol sistemleri (1,2,3) Batarya teknolojisi (1,2,3) Super kondenser/şarjır Doğalgazlı araçlar (3) Doğalgaz dönüşümlü araçlar (1,2,3) Doğalgazlı hibrid araçlar (1) Temel Araştırma, (2) Uygulamalı Araştırma, (3) Teknik Gelişme 18

22 Çevre, Enerji ve Kaynaklar Malzeme Teknolojileri Yüksek mukavemetli hafif malzemeler (1,2,3) Hafif araçların geliştirilmesine yönelik tasarımlarda şasi, motor, aktarma organları ve güvenlik parçalarında kullanılacak (1,2,3) Hafif araçların geliştirilmesine yönelik tasarımlarda yolcu güvenliğini etkilemeyen parçalarda kullanılacak İleri plastik malzemeler (1,2,3) Hammadde üretimi (1,2,3) Şekillendirilmesi (2,3) Ömrünü Tamamlamış Araçlardan (ÖTA) geri kazanılması (1,2,3) Magnet uygulamaları Elektronik malzemeler (1,2,3) Batarya gelişimini sağlayacak (1,2,3) Sensör teknolojisi (1,2,3) Yarı iletken ve süper iletken teknolojisi Aşınmayı azaltıcı (1,2,3) Sürtünmeyi azaltıcı kaplamalar ve yağlayıcılar malzemeler Yol yapımında kullanılan malzemeler (1,2,3) Araç/yol yüzeyinde sürtünme katsayısı azaltılmış ve sessiz trafik imkanı sağlayan malzemeler (1) Temel Araştırma, (2) Uygulamalı Araştırma, (3) Teknik Gelişme 19

23 Çevre, Enerji ve Kaynaklar Alt Yapı Geliştirmeleri Elektrikli araç test ve akreditasyon merkezi Yol, köprü ve kavşaklar (1,2,3) Elektrik motoru, batarya, güç ve performans ölçümü (1,2,3) Bakım ve tamir sürelerini kısaltan teknolojiler (1,2,3) Entegre edilmiş kesintisiz ulaşım sistemleri Şehir içi trafik (1,2,3) Tıkanmayı azaltan yönetim sistemleri (ışıklar, kavşaklar, yollar) (2,3) Gerçek zamanlı trafik bilgilendirme sistemleri Ömrünü Tamamlamış Araç (ÖTA) atıkları KAYNAKLAR (3) Standartlara uygun atık toplama merkezleri (2,3) ÖTA ait atıkların geri kazanılması (1) Temel Araştırma, (2) Uygulamalı Araştırma, (3) Teknik Gelişme [1] Shell Energy Scenarios to 2050 [2] US Energy Information Agency, Annual Energy Outlook 2013 [3] International Energy Outlook 2008 [4] Elektrik Üreticileri Derneği, [5] World Energy Council, Global Transport Scenarios 2011 [6] Enerji ve Tabii kaynaklar Bakanlığı Stratejik Planı [7] Türkiye Otomotiv Sektörü Strateji Belgesi ve Eylem Planı

24 Güvenlik V. Güvenlik A. MEVCUT DURUM ANALİZİ Çarpışma Güvenliği alanında Dünya da mevcut durum analizi. Dünya Sağlık Örgütü nün 2013 yılı raporuna göre; 2010 yılında dünya genelindeki trafik kazalarında 1,24milyon insan öldü, 2007 yılı içerisinde de yaklaşık aynı miktarda insan trafik kazalarında ölmüştü. Dünya genelinde trafik kazalarındaki ölüm oranını düşürmek için yapılan çalışmalara rağmen gerçekleşen bu durum, küresel olarak kayıtlı taşıt sayısının bu süreçte %15 artmasına bağlanabilir yılları arasında 88 ülkede trafik kazalarındaki ölüm oranları azaldı, bu ülkelerin kırkikisi gelişmiş, kırkbiri orta seviyede gelir seviyesi olan ve beş tanesi ise düşük gelir seviyesindeki ülkelerdendir. Kalan seksenyedi ülkede ise trafik kazalarındaki ölüm oranlarında artış olmuştur. Dünya genelinde trafik kazalarındaki ölüm oranı her 100 bin kişi başına 18 iken, orta gelir grubundaki ülkelerde bu oran her 100 bin kişi başına 20,1 dir. Bu oran gelişmiş ülkelerde ise 8,7 dir. Orta gelir grubundaki ülkelerde dünya nüfusunun %72 si yaşarken, dünya genelindeki araçların %52 side bu ülkelerdedir. Mevcut trafik kültürü değişmediği sürece orta gelir grubu ülkelerdeki araç oranı gelişmiş ülkelere yaklaştığı zaman, trafik kazalarındaki ölüm oranları daha da yükselecektir. Trafik kazaları 1990 lı yıllarda yaralanmalı ve ölümlü kazalarda en büyük ağırlığa sahipti. Dünya Sağlık Örgütü gibi kuruluşların da gayretiyle Trafik Güvenliği konusu dünya ülkeleri gündeminde önemli bir madde haline geldi. Trafik kazalarının sebep olduğu maddi ve manevi kayıpları azaltmak için ABD ve Avrupa Topluluğunun önderliğinde çalışmalar başlatıldı. Bu çalışmalar trafiği oluşturan bütün bileşenler, yani ana başlıklarıyla; altyapı, taşıtlar (otomobil, kamyon, otobüs, motosiklet, bisiklet, vb) sürücü, yolcu ve yaya, trafik denetimi ( emniyet kemeri kullanımı, alkol & hız denetimi ) ve kaza sonrası ilk yardım ana başlıkları ile yürütülmektedir yılına kadar, daha yoğun olarak kaza olması durumunda, kazazedelerin ölmesini veya ölümcül yaralanmasını engelleyici donanımlar öncelenmekteydi. Yani pasif güvenliği önceleyen bir yaklaşım mevcuttu. Bu çerçevede; 21

25 Güvenlik araç içindeki yaşam alanının korunması, yani araç gövdesinde oluşan şekil değişiminin sınırlandırılması, sürücü ve yolcu etrafındaki parçaların ( iç plastikler, direksiyon simidi, vs) ölümcül yaralanmaya sebep olmayacak şekilde tasarlanması, emniyet kemeri ve koltukların tasarımındaki mühendislik katkısının daha yoğunlaşması hava yastığı uygulamalarının daha yaygın hale gelmesi sağlanmıştır sonrasında ise trafik kazalarının olmasını engelleyecek aktif güvenlik donanımları üzerine çalışmalar yoğunlaşmıştır. Aynı zamanda kaza gerçekleşse bile, pasif güvenlik unsurlarının daha verimli olmasını sağlayacak koşulların oluşmasını sağlamak amaçlanmaktadır. Şerit takip sistemi ve acil frenleme sistemleri en güncel uygulamalardır. Bu alanda akıllı ulaşım sistemleri ile entegre olan Sürücü-Araç, Araç-Yol ve Araç-Araç arayüzlerinin etkinliği 2020`li yıllarda belirgin olarak görülecektir. Diğer taraftan pasif güvenlik için eklenen sistemler, araç maliyetini arttırmakta, bu ise pasif güvenlik unsurlarının global olarak uygulanmasını zorlaştırmaktadır. Aktif güvenlik uygulamaları ile trafik kazalarının olmayacağı bir ortamda pasif emniyet unsurlarına ihtiyaç azalacak ve böylece araç maliyetleri düşecek, araçlar hafifleyecek ve araçların karbon emisyonu da azalacaktır. Avrupa Topluluğu ülkeleri arasında kazalardaki ölüm sayısını yarıya indirebilmek için PREVENT adıyla bir proje gerçekleştirdi. Pasif güvenlik eksenli bu proje ile trafik kazalarındaki ölüm oranını düşürme hedeflerini başardılar. EuroNCAP de trafikte yaygın olarak bulunan otomobilleri çarpışma güvenliği açısından değerlendirip, internet ortamında kamu ile paylaşarak bu hedefe ulaşılmasına büyük destek vermiştir. Böylece pasif güvenlik unsurlarının bilinirliliği artmış ve NCAP kurumları tarafından gerçekleştirilen çarpışma testlerinden yüksek puan almak, otomotiv firmalarının pazarlama stratejilerinin bir parçası haline gelmiştir. Trafik denetimi ve güvenliği önceleyen birey eksenli çalışmalar da PREVENT projesi hedefinin başarılmasına katkı vermiştir. Avrupa Topluluğu ülkeleri arasında kazalarda ölüm oranını 2010 a göre tekrar yarıya indirme hedefi koydu. Bu hedefi sağlamak için daha çok aktif güvenlik çerçeveli projeler ile gerçekleştirilebilecektir. Birleşmiş Milletler de, arasında bütün dünyada daha güvenli trafik için başlattığı United Nations Decade of Action for Road Safety adlı çalışma ile bütün üye ülkelerden güvenli trafik için tedbirler alınması talep etmiştir. Bu çerçevede dünya genelinde bütün ülkeler kendi özellerinde çalışmalar yapmaktadır. Çarpışma Güvenliği Alanında Türkiye de Mevcut Durum Analizi Polis ve jandarma tarafından tutulan trafik kazlarındaki ölüm sayıları kayıtlarına göre, Türkiye de trafik kazalarında ölüm sayılarının gelişmiş ülkelere benzer olduğu zannedilebilir. Türkiye`de trafik kazaları için tutulan veri tabanı, sadece kaza yerinde olan ölümleri kapsadığı için bu rakamlar Türkiye gerçeğini doğru yansıtmaktan uzaktır. Dünya genelinde kabul görmüş data toplama yöntemi kaza ve sonrasındaki 30 günü kapsamaktadır. Ülkemizde 2010 yılı resmi kayıtlarında, her 100bin kişi başına düşen trafik kazalarındaki ölüm adedi 5,5 iken, Birleşmiş Milletlerin trafik kazalarındaki ölüm adedi için Türkiye varsayımı 7,5 12 arasındadır. Bu sebeple Türkiye'deki ölüm adetlerinin de Birleşmiş Milletlerin Türkiye için varsaydığı banda gireceği tahmin edilmektedir Trafik kazalarındaki ölüm oranı nüfus yoğunluğu yerine otomobil yoğunluğuna göre hesaplanırsa, Türkiye nin gelişmiş ülkelere göre katetmesi gereken yolun ne kadar büyük olduğu daha net görülür. Avrupa yoğunluğundaki trafik ülkemizde olsaydı, mevcut trafik kültürümüzle trafik kazalarında 6 kat daha fazla ölüm olabilirdi. 22

26 Güvenlik Ülkemiz gelişiyor ve trafiğe kayıt ettirilen otomobil adedi her yıl 800 bin civarında artıyor. Hafif ticari araçları da dikkate aldığımızda bu 950 bin den daha fazla adede ulaşılıyor. Otobüs ve kamyonlar ile beraber adetler daha da yukarılara çıkıyor. Motosikletlerin trafikteki görünürlülüğü de gittikçe artıyor. Bu nedenle trafiği oluşturan bütün bileşenler üzerinden ciddi tedbirler alma zorunluluğu vardır. 31 Temmuz 2012 tarihinde "Karayolu Trafik Güvenliği Stratejisi ve Eylem Planı"nı Resmi gazetede yayınlandı. Bu çalışma aşağıdaki başlıklara atıfta bulunan eylem planlarını sunmaktadır o Güvenli yollar o Güvenli yol kullanıcıları o Dezavantajlı grupların güvenliği o Kaza sonrası acil müdahale o Araç güvenliği 3 Nisan 2013 tarihinde Trafik Güvenliği Platformu kuruldu. ( yapısı ve sorumlulukları hakkında henüz bilgi mevcut değil) 2004 yılında Türkiye de yürürlüğe giren önden çarpma (ECE R94 yönetmeliği) ve yandan çarpışma ( ECE R95 yönetmeliği) testlerini sağlama zorunluluğu ile beraber, pasif güvenlikde alt sınır tanımlanmıştır sonu itibariyle trafiğe kayıtlı otomobillerin %57 si 2004 ve öncesi yıllarda üretilmiştir. Trafikteki otomobillerin yarısı mevcut yasaları bile sağlamamaktadır yılı öncesinde ECE R94 ve R95 testlerini sınırda sağlayabilen bir otomobil, EuroNCAP testlerinden 5 yıldız üzerinden ancak 1 yıldız alabilirdi yılı itibariyle EuroNCAP de yapılan değişiklikler ile güvenli araç tanımı daha kapsayıcı hale geldiği için, ECE R94 ve R95 yasal testlerini sağlamak 1 yıldız alabilmek için bile yeterli değildir. EuroNCAP çarpışma testlerinden yüksek performans alınmasını sağlayan güvenlik ile ilgili parçalar, maliyet azaltma çalışmaları kapsamında EuroNCAP pazarı dışındaki ülkelerde satılacak araçlardan çıkartılabilmektedir. Türkiye`de EuroNCAP pazarına dahil değildir. Ülkemizde hükümet iradesi ile başlatılan Karayolu Trafik Güvenliği çalışmasının Araç ile ilgili ayağı, yeterince çalışılmış izlenimi vermemektedir li yıllar ile beraber, Türkiye de bölünmüş yol çalışmaları ile kendini hissettiren yoğun altyapı çalışmaları vardır, Ülkemizde trafiğe kayıtlı motorlu taşıt sayısı son 10 yılda yaklaşık %90 artmıştır Trafik kazalarındaki her 100 bin kişilik nüfusa düşen ölüm miktarı 6 civarında gerçekleşmiştir. Bu ise 2009 rakamlarına göre OECD ülkelerinin medyanıdır. Trafik kazalarındaki ölüm riskini daha doğru algılayabilmek için, Trafik yoğunluğunu ifade eden trafiğe kayıtlı araç sayısı dikkate alındığında, trafik kazalarında ölüm riski Almanya nın 6,1 katı kadardır. (2009 rakamlarına göre) Türkiye gelişmekte olan bir ülkedir ve trafiğe her yıl 950 bin civarında araç katılmaktadır. Artan trafik yoğunluğu ile beraber trafik kazalarında ölüm riskinin artacağı ön görülebilir. B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ Güçlü Yönler Fırsatlar AB ile Gümrük Birliği ve küresel teknik mevzuata uyum İyi eğitilmiş, genç, dinamik, istekli ve kalifiye işgücü Toplu taşıma araçlarında elde edilen tecrübe ve bu alanda yerli markaların varlığı Otobüs, kamyon ve hafif ticari vasıta geliştirme 23 Ar-Ge ve tasarım merkezi olma potansiyeli Yeni yatırımlar için ülkenin çekici hale gelmesi Ar-Ge ve yatırım teşviklerinde sağlanan yeni avantajlar Üniversite sanayi işbirliği ekseninde sağlanan teşvikler Gelişmeye açık mühendislik firmalarının ve

27 Güvenlik ve üretiminin Türkiye de ağırlıklı olması, Uygun sanayi ve akademik Ar-Ge destek programlarının varlığı, TÜBİTAK teşvikleri, Ar-Ge Merkezi kanunu, Otomotiv ana sanayisinin Ar-Ge yapılanmalarını güçlendiriyor olması, Otomotiv sanayisinin AB ölçeğinde önemli bir üretim merkezi olması, Devletin Ar-Ge harcamalarını 2013 de %2 ye arttırma kararlılığı, Prototip geliştirme maliyetleri ve test maliyetlerinin göreceli ucuzluğu, Zayıf Yönler nitelikli insan gücü mevcudiyeti. Küresel pazarlara ürün ve tasarım ihracat potansiyeli Yeni araç projelerinde yan sanayinin proje başlangıcında tasarıma ortak olma potansiyeli Uluslararası büyük otomotiv firmaları ile organik bağların olması ve güncel teknolojilerin bu yolla Türkiye ye transfer imkânı, Uluslararası OEM leri ana ve yan sanayi Ar-Ge / mühendislik merkezlerini Türkiye de de konuşlandırma planları, Dinamik ve genç araştırma geliştirme potansiyelinin bulunması, Tehditler Ana - yan sanayi ilişkilerinin yetersizliği ve etkin bir sinerji yaratılamaması Ar-Ge çalışmalarına yönelik yeterli öz kaynak yaratılamaması Yeni araç projelerinde ortak tasarım yetkinliğine sahip firma azlığı Ar-Ge ve yerli test merkezlerinin yetersiz olması Üniversitelerde lisans ve yüksek lisans düzeyinde otomotiv ile ilgili bölümlerin kapasite yetersizliği Otomotiv firmalarının çoğunun lisans altında üretim yapması, Uzun vadeli geleceğin teknolojilerine şimdiden yatırım yapmama, OEM firmalarının yabancı kökenli olması nedeni ile Ar-Ge kararlarının Türkiye de alınamaması, Ar-Ge yapmak yerine teknoloji transferinin tercih edilmesi, Özgün ürün ve markanın oluşmaması, Yabancı ortaklı firmaların yeni projelerini Türkiye ye getirmeme ihtimalleri, Otomotiv Ar-Ge test altyapı eksikliği ve (test pisti, çarpma test, rüzgâr tüneler vb) dışa bağımlılık, Otomotiv endüstrisi ve üniversiteler arasındaki ortak proje ve işbirliğinin yetersiz oluşu, Sanayi üniversite araştırma kurumu arası kopukluklar Çin, Hindistan gibi ülkelerin kendilerine ait büyük otomotiv pazarının bulunması ve buna bağlı yapacakları potansiyel yatırımların daha hızlı getiri sağlaması. ÇALIŞMA ALANLARI Beklentiler ve Hedefler Trafik kazaları nedeniyle olan ölümleri, yaralanmaları, ekonomik kaybı azaltmak için Ar-Ge ortamı oluşturulmalı, güvenli araca olan mühendislik katma değerimizi arttıracak imkanları geliştirilmelidir. Araç çarpışma güvenliği unsurlarından araç güvenliği konusunu pasif ve aktif güvenlik çerçevesinde ve aracın diğer trafik unsurları ile kesişimleri çerçevesinde çalışılmalıdır. Yerli imalat yapan firmaların yerli kaynaklar ile Ar-Ge ve Ür-Ge faaliyetleri yapmaları daha çok özendirilmelidir. Trafik genelinde Türkiye özelini sorgulayan ve trafik kazalarının olmasını engelleyecek çalışmalar yapan sivil toplum örgütlerinin oluşması desteklenmelidir. 24

28 Güvenlik Zorluklar İlgili yasal yönetmelikler gelişmiş ülkelerin kontrolündeki kurumlar (Birleşmiş Milletler, Avrupa Topluluğu, vb) tarafından geliştirilmektedir. Bu ülkeler otomotiv endüstrisini kontrol etmekte ve bu araçların kullanımları sırasında ortaya çıkan trafik kazaları ile ilgili bilgiyi de kayıt altına almaktadırlar. Trafik kazaları ile ilgili detaylı bilgi içeren istatistik bilgisi kullanılarak trafik kazalarının çözümüne yönelik politikalar geliştirilmektedirler. Ülkemizde trafik kazalarında ölüm oranı 100 bin kişi başına ölçeğine göre gelişmiş ülkelerin 2 katı, kayıtlı motorlu araç sayısına göre ise 6-9 katı kadardır. Trafik kazaları ciddi bir toplumsal sorun olmasına rağmen, ülkemizde olan kazalar hakkında yeterli istatistik tutulmamakta ve tutulan kayıtlar ise ülke özelini ifade edememektedir. Birleşmiş Milletler tarafından yürürlüğe konulan regülasyonlar belli bir takvim ile Türkiye de de yürürlüğe girmektedir. Ancak bu regülasyonların hazırlanmasına Türkiye tarafından katkı sunulamamaktadır. Ülkemizde faaliyet gösteren otomotiv firmaları global markaların kontrolünde olduğu için Ar-Ge faaliyetlerindeki yerli mühendislik katma değeri istenen seviyelere ulaşamamaktadır. Bu durumun sonucu olarak tedarikçi firmalar da üretecekleri parçaların veya alt sistemlerin ürün geliştirme süreçlerine yeterince katılma fırsatı bulamamakta ve mevcut Ar-Ge faaliyetleri yabancı rakipleri ile rekabet edecek seviyeye ulaşamamaktadır Özellikle pasif güvenlik alanında gerekli yerli laboratuvar imkanları yetersiz ve mevcut labotratuvarları besleyecek projeler sınırlıdır. Bu laboratuvarlarda çalıştırılacak yetişmiş eleman bulma ve yetişen elemanları ise sürekli çalıştırabilme koşulları yetersizdir. Aktif güvenlik konusu dünyada gittikçe popülerşen bir konu olmasına rağmen, henüz ülkemizdeki firmalar ve üniversitelerin yeterince ilgisini çekebilmiş değildir. Aktif güvenlik konusunda yapılacak Ar-Ge faaliyetlerinin pasif güvenliğe göre daha ucuz olması bile yeterince dikkat çekmemiştir. Yaklaşım Türkiye`de faal olan otomotiv firmalarının yeni araç geliştirme faaliyetlerine yerli mühendis, yerli laboratuvarlar ve yerli malze ve sistem tedarikçi firmaların katma değerlerini arttırmak hedeflenmelidir. Üniversitelerin, ilgili araştırma merkezlerinin bu sürece katılması yerel yetkinliğin akademik derinliğinin oluşmasını sağlayacaktır. 25

29 Güvenlik C. EYLEM PLANI Belirlenmiş net öncelikler ve çalışma alanlarında yapılacak çalışmalar belirli bir zaman skalası ile somutlaştırılmalı. Her çalışma grubu kendi öncelik ve eylem alanları ile ilgili yapılması gerekli çalışmaları kısa, orta ve uzun vadede bu hedefe ulaşılması için yapılması gerekli çalışmaları da listeleyecek şekilde ortaya koymalı. ÇARPIŞMA GÜVENLİĞİ BAŞLIK ALT BAŞLIKLAR Trafik kazalarına ait daha detaylı istatistiksel çalışma Çarpışma Güvenliği için Yerli Laboratuvar ihtiyacı karşılanmalı Pasif Araç Güvenliği çalışmaları desteklenmeli Aktif Araç Güvenliği çalışmaları desteklenmeli Polis ve jandarmanın ölümlü ve yaralanmalı kazalar için olay yeri tutanakları, olay hakkında daha detaylı veri sağlamalı. Üretilecek veri bankası alt yapı, araç, ilk yardım ve eğitim çalışmalarına kaynak oluşturabilmelidir. Veriler beş başlık altında üretilebilir; Kaza Kazaya karışan araçlar Sürücü Kaza öncesi koşullar Kazazede yolcu Kazazede yaya Devlet teşviki ile kurulan HyG Laboratuvarın donanım eksikleri güncel ihtiyaçları karşılayabilmeli Hasarlı Çarpışma Test Laboratuvarı da kurulmalı ( M, N ve L sınıfı araçlar için) Bu laboratuvarların sürekliliğini sağlamak için Yönetim modeli de geliştirilmelidir. Bu yönetim modeli; o kurumsal yönetim, o mali yönetim ve o personel yönetimi başlıkları çerçevesinde kurgulanabilir Pasif Güvenlik; çarpışma sırasında kazazede yaşam alanının korunabilmesini hedefler. Yaşam alanının korumak için yolcu kabini, koltuklar, hava yastıkları ve plastik parçalar değişik çarpışma senaryolarına göre tasarlanır. Ülkemizde otomotiv endüstrisi, iç ve dış pazarlar açısında dikkate alınması gereken büyüme kapasitesine sahiptir. Hafif ve güvenli araç gövdesi / yolcu kabini Koltuk, iç ve dış plastik geliştirme Malzeme ( yeni nesil metaller, plastikler, kompozitler ) Yenilikçi üretim teknolojileri ve Alternatif enerji kaynakları ile uyumlu gövde çalışmaları Kaza olmamasını amaçlayan Aktif Güvenlik, trafiği oluşturan bütün unsurları ( yol, araç ve insan) kamera, radar, vb araçlar ile sürekli takip eder ve elde edilen veriler ile güvenli sürüş koşullarını oluşturmayı amaçlar. Bu amaçla otomatik pilot ile sürülen araçlara varana kadar geniş bir alanda teknoloji geliştirmek mümkündür. Sürücü-Araç arayüzü Araç-Araç arayüzü Araç-Yol arayüzü Sürüş koşullarını destekleyen sistemler 26

30 Güvenlik Çarpışma Güvenliği alanında çalışacak bir merkez kurulmalı Sürücü konsantrasyonunu bozan unsurlar Görüntü işleme E-call Trafik kaza değerlendirmelerini bütün bileşenleri açısından değerlendirmek Kaza kırım çalışması ve kaza yeri simülasyonları yapmak Güvenli Trafik ile ilgili politikaların oluşturulmasına bilimsel veri sağlamak Çarpışma güvenliği ile ilgili konuların, araştırma grupları tarafından çalışılmasına ortam hazırlamak Çarpışma güvenliği üzerine çalışan Global NCAP, NHTSA, IIHS gibi kuruluşların muhatabı olmak BM ve AT de direktif hazırlayan komisyonlara katkıda bulunmak KAYNAKÇA 1. WHO (Dünya Sağlık Örgütü), Global status report on road safety 2013: supporting a decade of action, IRTAD, Road Safety Annual Report, IRTAD, Road Safety Annual Report, PIARC, Road accident investigation guidelines for road engineers, European Road Safety Observatory, Annual statistical report, Australian Transport Council, National Road Safety Strategy The Royal Society for the Prevention of Accidents, Social Factors in Road Safety Policy Paper, Emniyet Genel Müdürlüğü & TUİK, Trafik Kaza İstatistikleri, NHTSA, Fatality Analysis Reporting System (FARS), Volvo, European accident research and safety report,

31 VI. Mobilite, Transport ve Altyapı 20. yüzyıl ortasında başlayan ve günümüzde artarak devam eden kentleşmedeki artış, özellikle ulaşım sistemi açısından önemli sorunlar yaratmaktadır ve bu sorunlar yaşam kalitesini düşürmektedir. Kentsel ulaşımında en büyük pay karayolu ulaşımıdır ve bu nedenle kullanılan araçların büyük bir kısmı motorlu kara taşıtlarıdır. Bu nedenle otomotiv sektörü, kentsel ulaşımla yakından ilgilidir ve politika ve stratejilerin bütünsel olarak ele alınması gerekmektedir. OTEP Mobilite, Transport ve Altyapı Stratejik Araştırma Planının (SAP) genel amaçları; kesintisiz ve entegre ulaşımın sağlanması, enerji verimliliğinin arttırılması ve çevresel etkinin azaltılması, güvenilirlik ve erişilebilirliğin iyileştirilmesi, trafik yönetiminin verimli hale getirilerek sıkışıklığının azaltılması ve ekonomik bir ulaşım sistemine ulaşılmasıdır. SAP temel olarak karayolu kullanıcılarını hedef almaktadır. Bu kullanıcılar yolcular, sürücüler, ve operatörler olmak üzere bireysel kullanıcılar ile, ulaşım operatörleri, taşımacılık şirketleri, araç ve ekipman üreticileri, altyapı yöneticileri, servis sağlayıcılar, denetleyiciler ve politika yapıcılar olmak üzere kurumsal kullanıcılar olarak tanımlanmaktadır. SAP Eylem Planı nın temel uygulama araçları ve faaliyetleri; araştırma ve teknoloji geliştirme, demonstrasyon, hukuki altyapı oluşturma, standardizasyon ve geniş ölçekli uygulama ve pazar oluşturma olarak belirlenmiştir. A. MEVCUT DURUM ANALİZİ Dünya daki Mevcut Durum Analizi Nüfus artışı, küresel ekonomik düzen, sanayileşme ve küreselleşme gibi etkenler nedeniyle günümüzde dünya üzerindeki neredeyse tüm coğrafyalarda kentleşme artmaktadır. Avrupa da kentsel alanlarda yaşayan nüfusun toplam nüfusa oranının %70 in üzerindedir ve 2050 yılına kadar bu oranın %10 artması beklenmektedir. Ayrıca Avrupa ölçeğinde gayri safi hasılanın %85 i kentlerde oluşmaktadır 2. Büyük şehirler mega şehirlere dönüşmektedir ve bu şehirler ekonomik ilerlemeyi sağlayan itici güç haline gelmektedir. Ayrıca şehirler ulaşım, enerji, bilgi ve iletişim ve sosyal anlamda giderek daha bağlantılı hale gelmektedir. Şehirler içerisinde de yükselen merkezler oluşmaktadır ve mekansal yoğunlaşmalar artmaktadır. Bu eğilimler, kentsel yaşam üzerinde bazı olumsuz etkiler oluşturmaktadır ve bu olumsuzluklar giderek artmakta ve aşılması güç problemlere dönüşmektedir. Sera gazı emisyonları ve hava kirliliği, trafik sıkışıklığı, trafik kazaları artmakta, ulaşım modları arasındaki entegrasyonun sağlanması giderek daha karmaşık hale gelmekte, arazi kullanımı planlaması ve sosyal içermede sorunlar yaşanmaktadır. Bu sorunlar kentlerdeki yaşam kalitesinin düşmesine yol açmaktadır. 2 European Commission Directorate General for Regional Policy, Cities of tomorrow - Challenges, visions, ways forward (2011) 28

32 Kent içi ulaşım toplumsal yaşamın vazgeçilmez bir parçasıdır ve ulaşım sisteminin başlıca görevi, bireylerin ulaşım özgürlükleri doğrultusunda çeşitli faaliyetleri yerine getirebilmeleri için kentsel alan içerisinde belirli bölgelere erişimlerini sağlamaktır. Dolayısıyla kent içi ulaşım sisteminin herkesin erişimine imkan sağlaması gerekmektedir ve bu nedenle geniş bir ulaşım şebekesine ihtiyaç bulunmaktadır. Ayrıca bu şebekenin kesintisiz bir şekilde ulaşıma izin veren bir şekilde tasarlanmış olması gerekmektedir. Artan kentleşme, ulaşım şebekesinin kesintisiz bir şekilde tüm kullanıcılara hizmet vermenin önünde de engeller oluşturmaktadır. Kentleşmenin ulaşım sistemi üzerinde yarattığı olumsuz durumlardan birisi de artan sera gazı emisyonlarıdır. Dünya genelinde ulaştırma sektörü, CO₂ emisyonlarının oluşumunda %22 lik bir paya sahiptir ve bunun %73 ü karayolu ulaştırmasından kaynaklanmaktadır 3. Emisyonların artmasındaki temel sebep, bireysel ulaşımın ve buna bağlı olarak motorlu kara taşıtların kullanımının ve sayısının artması ile trafik sıkışıklığının artmasıdır. Kentsel nüfusun artması, günlük yer değiştirme sayısının da artmasını beraberinde getirmektedir ve buna bağlı olarak trafik sıkışıklığı, trafikte geçirilen zaman ve akaryakıt kullanımı artmaktadır. Kentleşme ile birlikte artan kent içi yolculuk sayısı, beraberinde gürültü kirliliğinin de artmasına yol açmaktadır. OECD ülkelerinde 100 Milyondan fazla insan gürültü kirliliği tehdidi ile karşı karşıya kalmaktadır. Bu ülkelerdeki mevcut gürültü kirliliği ortalama 65 desibelin üstündedir ve bu değer kabul edilebilir seviye olan 55 desibelin üzerindedir 4. Bu sorunların üstesinden gelebilmek ve kentsel yaşam kalitesinin artması için kentiçi ulaşım sistemleri üzerinde Dünya genelinde uygulanan çözümler ve odaklanılan konular şu şekilde özetlenebilir: - Entegre ulaşım ve kentsel planlama, - Temiz kentiçi ulaşım araçlarının geliştirilmesi, - Düşük emisyonlu kentiçi ulaşım modlarının kullanımının arttırılması, - Bireysel yolculuk talebinin azaltılması ve toplu taşımanın teşvik edilmesi, - Kentiçi ulaşıma yönelik bilgilerin paylaşılması, akıllı bilgi sistemlerinin ve iletişim teknolojilerinin yaygınlaştırılması, - Sosyal ve fiziksel anlamda erişilebilirliğin arttırılması. AB de artan kentleşme sonucunda kentiçi ulaşım sistemlerinde oluşan olumsuz etkileri azaltmak üzere, sürdürülebilir kentiçi ulaşım politikaları uygulamaktadır. Bu doğrultuda 2009 yılında Kentiçi Ulaşım Eylem Planı 5 yayınlanmıştır. Bu plan kapsamında kentiçi ulaşıma dönük politikalar ve bu politikaları hayata geçirecek eylemler belirlenmiştir. AB bu eylemleri 7. Çerçeve Programı veya Horizon 2020 gibi uygulama araçları ve programları ile destekleyecektir. Eylem planında özellikle aşağıdaki konular ön planda yer almaktadır: - Belediyeler ve bölgesel yönetimler tarafından sürdürülebilir ulaşım planlarının hazırlanması ve uygulanması 3 Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı (UDHB), 11. Ulaştırma Şurası Kentiçi Ulaşım Çalışma Grubu Sektör Raporu, Ulusoy A. ve Vural, T. Kentleşmenin Sosyoekonomik Etkileri, Çevre Kuruluşları Dayanışma Derneği, European Commission,

33 - Yolcu hakları platformunun oluşturulması - Hareket kısıtlılığı bulunan yolcuların ulaşım araçlarına erişiminin iyileştirilmesi - Seyahat verilerinin ve bilgi sistemlerinin iyileştirilmesi - Düşük ve sıfır emisyonlu araçların geliştirilmesi - Fiyatlandırma politikalarında şeffaflık ve bilgi paylaşımı - Kentiçi yük dağıtımı optimizasyonu ile verimliliğin arttırılması - Kentiçi ulaşım sisteminde akıllı ulaşım sistemleri ve teknolojilerinin yaygınlaştırılması. Türkiye deki Mevcut Durum Analizi Kentleşme Türkiye de de küresel eğilimlere benzer şekilde artmaktadır. Türkiye de 75 Milyon u aşkın toplam nüfusun %77,3 ü kentsel alanlarda yaşamaktadır 6. Türkiye nüfusu yılları arasında %531 lik bir oranda büyümüştür. Ayrıca aynı dönemde kentsel alanlar; il ve ilçe merkezi olma ölçütüne göre %1657, on bin ve üstü olma ölçütüne göre, %2390 düzeyinde büyümüştür 7. Şehirlerdeki büyüme ve mega-şehirlerin oluşumu açısından da ülkemizdeki durum, Dünya daki eğilimlere paralel olarak ilerlemekte hatta bazı konularda ortalamaların üzerine çıkmaktadır. Ülkemizde 2020 yılında 12 büyük şehir, ülkedeki toplam nüfusun yarısından fazlasını oluşturacaktır ve kentsel nüfusun %60 ından fazlasının yine bu 12 büyük şehirde yoğunlaşacaktır 8. Ülkemizde ulaştırma sektörü, CO₂ emisyonlarının oluşumunda %17 lik bir paya sahiptir ve bunun %89 ü karayolu ulaştırmasından kaynaklanmaktadır 9. Dolayısıyla Dünya geneli ile kıyaslandığında ülkemizde CO 2 emisyonlarının oluşumunda karayolu ulaştırmasının daha büyük bir etken olduğu anlaşılmaktadır. Ülkemizde kentiçi ulaşıma yönelik politikaların özellikle son yıllarda giderek artan bir şekilde gündeme geldiği görülmektedir yılında düzenlenen 10. Ulaştırma Şurası nda kentiçi ulaşım için ayrı bir komisyon kurulmuş, bu komisyon tarafından kapsamlı mevcut durum değerlendirmesi ve politika önerileri geliştirilmiştir. Bu şurada ele alınan başlıca politikalar aşağıda belirtilmiştir 10 : - Kentiçi ulaşım için bir otorite oluşturulması ve düzenlemelerin bu otorite tarafından yapılması. UHDB ye bağlı bir Kentiçi Ulaşım İdaresi Başkanlığı kurulması ve bu idare tarafından ulaşım talep değerlendirmesi, standardizasyon, düzenleme ve uygunluk kontrollerine ilişkin mevzuatların oluşturulması - Herkesin erişimine imkan sağlayan ulaşım sistemi geliştirilmesi - Kentsel ulaşım yasasının oluşturulması, farklı yasa ve yönetmeliklerin uyumlaştırılması 2013 yılında düzenlenen 11. Ulaştırma Şurası nda ise Kentiçi Ulaşıma yönelik aşağıdaki başlıklarda birçok politika ve eylem belirlenmiş ve sonuç raporlarında yer almıştır 11 : - Mekânsal Planlama ve Ulaşım Planlamasının Bütünleştirilmesi 6 TÜİK, Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi İstatistikleri, ( Demir, K., ve Çabuk, S. Türkiye de Metropoliten Kentlerin Nüfus Gelişimi, Erciyes Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, Sayı: 28 ( s.), İbid. 9 Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı (UDHB), 11. Ulaştırma Şurası Kentiçi Ulaşım Çalışma Grubu Sektör Raporu, İbid. 11 İbid. 30

34 - Kentsel Ulaşım Planlama Çalışmaları ile Etüt, Plan ve Projelerin Yapım Süreci - Kentiçi Ulaşımda Çevrenin ve Tarihi, Kültürel Varlıkların Korunması - Kentiçi Ulaşım ve Enerji Verimliliği - Kentiçi Ulaşım ve Performans Ölçütleri - Hareket Kısıtlılığı Bulunanlar İçin Erişilebilirlik - Kentiçi yolcu taşımacılığı - Kentiçi Yük taşımacılığı - Kentiçi ulaşım yönetimi - Yasal düzenlemeler - Kentiçi ulaşım finansmanı Bu doğrultuda, kentiçi ulaşım vizyon ve politikaları ile otomotiv sektörünün ilişkisi ve konumu aşağıda özetlenmiştir: - Kesintisiz ulaşım ve toplu taşıma sistemleri için araçlar, erişilebilirlik ve altyapılarla entegre olabilen araçlar, - Trafik yönetimi için araçlar ve altyapılar arasında veri ve bilgi paylaşımı, - Yenilikçi kentiçi ulaşım araçları, toplu taşıma araçları, düşük ve sıfır emisyonlu taşıtlar, enerji verimliliği, - Kentiçi yük taşımacılığı için araçlar ve ekipmanlar. B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ Mobilite, Transport ve Altyapı açısından güçlü, zayıf yönler ile fırsat ve tehditler aşağıdaki tabloda tanımlanmıştır. Güçlü Yönler Küresel ölçekte rekabet edebilir bir ulusal otomotiv sanayisinin varlığı Otomotiv sektöründe Ar-Ge çalışmalarının yoğunlaşması ve artan bilgi birikimi Otomotiv üreticilerinin kentsel ulaşımda kullanılan otobüs, minibüs ve taksi amaçlı kullanılan birçok taşıtı ülkemizde geliştirebilir ve üretebilir olması. Otomotiv sanayinde, farklı kentlerin ulaşım ihtiyaçlarına ve amaçlarına özel araç geliştirebilme ve düşük ölçekli üretim yapabilme yeteneğinin varlığı. Büyük kentlerin neredeyse tamamında ulaşım etüdü veya master plan çalışmalarının yapılmış olması Büyük kentlerde ve bazı diğer kentlerde modern ulaşım sistemlerinin benimsenmiş olması ve arazi kullanım planları ile uyumlu ulaşım planlamalarının yapılmış/yapılıyor olması Özellikle büyük kentleri kapsayan büyük ölçekli ulaşım yatırımlarının yapılmış/yapılıyor olması Fırsatlar Kentiçi ulaşım konusunda ulusal ölçekte politika belirleme çalışmalarının yapılmış ve yapılıyor olması. Özellikle raylı ulaşım sistemlerindeki ulusal pazarın büyüklüğü nedeniyle, yerli araç/ekipman yatırımları için ekonomik ölçek yaratılması potansiyeli. Günlük yolculuk sayısının çok yüksek olduğu kentlerde, kentiçi ulaşım yatırımlarının geri dönüşünün sağlanabilir olması Düşük ve sıfır emisyonlu araçlar için kullanılacak teknolojilerde henüz kırılımın yaşanmamış olması Temiz teknolojilerle ilgili dünyada yapılan araştırma ve teknoloji geliştirme çalışmaları sonucunda ortaya çıkan açık bilgilerin varlığı. Denizyolu ulaşımı türlerinin kentiçi ulaşımda kullanımı açısından ülkemizdeki bazı kentlerdeki potansiyelin yüksek olması. 31

35 Kentiçi ulaşımla ilgili alanlarda, servis sağlayıcı şirketlerin sayılarının ve yeteneklerinin artması Zayıf Yönler Kentiçi ulaşımda merkezi otorite bulunmamasından dolayı tüm kentleri kapsayan politika ve stratejilerin geniş ölçekli olarak hayata geçirilememesi. Kurumlar arası koordinasyon ve eşgüdüm eksikliği Geçmişte büyükşehir belediyeleri tarafından yapılan ulaşım planlamalarının neredeyse yarısının tüm ulaşım türlerini kapsamıyor olması. Engelli erişimine dönük yasaların oluşturulmuş olmasına rağmen uygulamaya alınmaması. Bisiklet ve yaya ulaşım türlerinin bir politika olarak ele alınmamış ve ulaşım planlarına çok sınırlı bir şekilde dahil edilmiş olması Kentiçi yük dağıtımının ağırlıklı olarak trafiğin sıkışık olduğu dönemlerde gerçekleştiriliyor olması. Ülkemizdeki kent merkezlerindeki engebeli ve dar yollar nedeniyle ulaşım yatırım maliyetlerinin yüksek olması Geçmişte yapılan birçok toplu taşıma yatırımında, altyapıların türler arasındaki entegrasyona imkan sağlayacak şekilde planlanmamış olması. Tehditler Sanayi üretiminin ve iş dünyasının İstanbul ve çevresinde merkezleşmiş olması ve bu eğilimin artarak devam etmesi nedeniyle diğer şehirlerin ekonomik güçlerini kaybetmeleri Yerli üretimin teşvik edilme potansiyelinin yüksek olduğu üretim alanlarında yabancı üretimi teşvik edici nitelikte kararlar ve uygulamalar yapılma potansiyeli. Halkın büyük kısmının ulaşım alışkanlığı açısından bireysel ulaşımı genellikle toplu taşımaya tercih ediyor olması. Özel araç kullanımının ve sahipliğinin artması Bazı büyük kentlerde sanayi üretimi ve dağıtımı (liman bağlantıları, yük dağıtım merkezleri, vb.) kent trafiğindeki sıkışıklığı arttırması Kentiçi ulaşım planlarının geleneksel yöntem ve yaklaşımlarla yapılmış olmasından dolayı Akıllı Ulaşım Sistemleri gibi yeni yaklaşımlar açısından kentlerin plansız ve dağınık şekilde uygulama ve yatırımlar yapması ÇALIŞMA ALANLARI Ulusal Otomotiv teknoloji platformu (OTEP), yıllarında düzenlenen bir dizi vizyon ve strateji çalıştayı sonrasında Otomotiv Teknolojileri Stratejik Araştırma Programı nı (SAP) Haziran 2011 de yayınlamıştır. SAP içerisinde yer alan 4 başlıktan biri olan Mobilite, Transport ve Altyapı stratejik araştırma programında öncelikli eylem alanları ve tamamlayıcı eylemler aşağıda özetlenen şekilde belirlenmiştir: 1. Ulaşımın Entegrasyonu Gereksinim analizi Yol ağları ve diğer ulaşım sistemlerinin kesintisiz entegrasyonu Kesintisiz aktarma çözümleri Toplu taşıma ve özel taşıtların entegrasyonu Yük taşımacılığı ve lojistik yönetimi Erişilebilirlik (yaş, gelir grubu, fiziksel özellik) Yol ve navigasyon bilgi sistemlerinin gerçek zamanlı entegrasyonu 2. Trafik yönetimi ve kullanıcı bilgi sistemi Altyapının geliştirilmesi Altyapı araç iletişimi 32

36 Şebeke yoğunluk yönetimi Taşımacılık yönetim sistemi ve V2X iletişim için teknik değer ve talimatlar, hukuksal altyapı 3. Yenilikçi Ulaşım ve Taşımacılık modelleri Dolmuş sistemi için araç ve altyapılar Hibrit ve elektrikli ticari araçlar Küçük ve bireysel araç Batarya, dolum ve değişim teknolojileri Çevre dostu konvansiyonel tahrik sistemleri 4. Kent içi yük taşımacılığı Yol ve diğer altyapının verimli kullanımı Zamanında teslim, dağıtım ve yolculuk maliyetlerinin düşürülmesi 5. Kentsel Planlama Kent içi arazi kullanımı planlaması ile entegre ulaşım planlaması Bu rapor kapsamında, Mobilite, Transport ve Altyapı alanında önümüzdeki 10 yıllık dönem içerisinde, Ar-Ge, demonstrasyon, uygulama, standardizasyon ve pazar oluşturmaya yönelik olarak öncelikli araştırma alanları aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır. Stratejik Araştırma Planı 5 başlık altında ele alınmıştır. Ulaşım Sistemlerinin Entegrasyonu Kent içi ve kentler arası kesintisiz ulaşım ve ulaşım entegrasyon gereksinimlerinin belirlenmesi Yolcu ve yük taşımacılığında kesintisiz ulaşım ve ulaşım sistemlerinin entegrasyonu için öncelikle geniş ölçekli gereksinim çalışmalarının yürütülmesi gerekmektedir. Bu çalışma kapsamında kullanıcıların (yolcular, sürücüler, kurumsal kullanıcılar) mevcut ulaştırma sistemlerini kullanım analizleri ve memnuniyet ölçümlerinin yapılarak erişilebilirliğin değerlendirilmesi gerekmektedir. Yol ağları ve diğer ulaşım sistemlerinin kesintisiz entegrasyonu Bu konudaki ana amaç; farklı ulaşım modlarının bir arada kullanılması, kullanıcılara sunulması ve ulaşım sisteminin entegrasyonu için gerekli araştırmaların, teknolojilerin, araçların ve altyapıların desteklenmesi ve geliştirilmesidir. Ulaştırma modlarının fiziksel entegrasyonun yanı sıra, ulaşım hizmetleri ile yönetim sistemlerinin de entegrasyonuna ihtiyaç bulunmaktadır. Temel hedefler, kullanıcılara farklı ulaşım modlarına ilişkin seçeneklerin doğru ve zamanında sunulması, aktarmaların kolaylaştırılması ve biletlendirme ile ödeme sistemlerinin entegrasyonudur. Özellikle bilgi ve iletişim teknolojisi araçlarının bu hizmetlerin sağlanması için kullanımına yönelik Ar-Ge ve uygulama faaliyetlerine ihtiyaç bulunmaktadır. Herkes için erişilebilir ulaşım sistemleri Ulaşım sistemlerine her yaş, gelir grubu, kültürel ve fiziksel özellikteki vatandaşın erişiminin sağlanması eşitlik ve modern bir kentsel yaşamın önemli bir unsurudur. Ancak mevcut durumda araçlar, altyapılar ve ulaşım sistemlerinin herkes için erişilebilir özelliklerinde büyük eksiklikler bulunmaktadır. Otobüs, minibüs ve taksilerde araçlardaki engelli rampa sistemlerinde veya özel koltuk ve bölümlerde önemli eksiklikler ile teknolojik geliştirme ihtiyacı bulunmaktadır. Ayrıca altyapılarda özellikle engelliler ve yabancılar için yönlendirme, biletleme, ulaşım aracına ulaşma 33

37 konusunda standartlar geliştirme ve düzenleme yapılması gerekmektedir. Bunlara ilaveten, düşük gelir grubundaki kişilerin de hızlı, güvenli ve konforlu bir ulaşım sistemine erişiminin sağlanması gerekmektedir. Enerji şebekesinin ulaşım şebekesine entegrasyonu Elektrikli veya alternatif yakıtlı araçların kent içi ulaşımda kullanımının yaygınlaşabilmesi için enerji şebekesinin ulaşım şebekesine entegrasyonu ve şebekenin akıllı bir şekilde yönetilmesi gerekmektedir. Şarj ve dolum istasyonları ile ilgili gerçek zamanlı bilgilerin, bu istasyonların özelliklerinin ulaşım yönetim sistemi içerisine entegre olması beklenmektedir. Ayrıca elektromobilite servislerinin (elektrikli araç paylaşımı, kamusal elektrikli araçlar, vb.) bilgisinin de yönetim sistemine entegre olması amaçlanmalıdır. Ulaşım Şebekesinin Yönetimi Sürdürülebilir ulaştırma için şebeke yönetim stratejileri Kentiçi ulaşım sistemlerinin yönetiminde mevcut durumda birçok trafik yönetimi, toplu taşıma sistemi yönetimi, trafik kontrol merkezleri, talep yönetimi araçları, bilgilendirme sistemleri gibi birçok araç kullanılmaktadır. Bu araçlar için birçok farklı kaynaktan veri toplanmakta ve yönetilmektedir. Bu sistemlerin birlikçe çalışabilirliğinin sağlanması ve entegrasyonu, şebeke yönetiminin verimliliğini arttırmak için oldukça önemlidir. Ayrıca yeni araç-altyapı-kullanıcı iletişim sistemleri ile mevcut yönetim araçlarının da entegrasyonunun sağlanması beklenmektedir. Araçları, ulaşım sistemlerini ve kullanıcıları daha iyi anlayan, altyapıları optimum kullanan, ihtiyaçlara daha iyi cevap veren ve entegre bir şebeke yönetimi için öncelikle stratejiler geliştirilmelidir. Bu stratejilerin sürdürülebilir bir ulaşım planı ile paralellik gösterecek şekilde tasarlanması gerekmektedir. Şebeke yönetimi araçlarının entegrasyonu Yukarıda tanımlanan çerçevede entegrasyon sağlamak için yeni araçlar, sistemler ve teknolojilerin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu araç ve teknolojilerin geliştirilmesi için paydaşlar arasında azami ölçüde koordinasyon ve işbirliği kurulması gerekmektedir. Şebeke yönetimi için kooperatif sistemler ve otonom ulaştırma şekillerinin kullanımı ve entegrasyonu Kooperatif sistemler ve otonom ulaştırma modelleri; altyapıların kullanım performanslarının iyileştirilmesi, maliyetlerin düşürülmesi, trafik sıkışıklıklarının azaltılması, yük taşımacılığının trafik yönetiminin entregrasyonu, kullanıcıların bireysel trafik planlamaları ve yönetimi için oldukça önemli fırsatlar sunmaktadır. Yenilikçi Ulaşım Ve Taşımacılık Modelleri Toplu taşıma ve kent içi diğer hizmetler için yeni araç ve altyapı konseptleri Kent içi ulaşımda sürdürülebilirlik, erişilebilirlik ve verimliliğin arttırılması için en önemli unsurlardan birisi bu stratejilere uygun araç ve altyapı sistemlerinin kullanılmaya başlanması ve 34

38 yaygınlaştırılmasıdır. Bu sayede enerji verimliliği önemli ölçüde arttırılabilecek ve emisyonlar azaltılabilecektir. Bu kapsamda; yeni araç teknolojilerinin ve konseptlerinin geliştirilmesi, bu araçlara yönelik altyapıların oluşturulması, pilot bölge uygulamalarının başlatılması ve uygulamaların geniş ölçekte yayınlaştırılması için standardizasyon ve mevzuat çalışmalarının yapılması gerekmektedir. Kent İçi Yük Taşımacılığı Ve Lojistik Yönetimi Ulaşım sistemine entegre kent içi yük dağıtımı ve lojistik sistemi ve yönetimi Kent içi yük dağıtım sisteminin entegrasyonun temel amacı, kent içi yük dağıtımlarının ulaşım sistemine ve lojistik zincirine entegre edilerek verimin arttırılmasıdır. Bu entegrasyonun gerçekleştirilebilmesi için paydaşlar arasında sağlam eşgüdüm ve işbirlikleri oluşturulması gerekmektedir. Bilgi ve iletişim teknolojilerinin kullanımı, bilgi paylaşımının arttırılması ve bunları destekleyen altyapıların kurulumu ve iyileştirilmesi entegrasyon için en önemli unsurlardır. Kent içi yük dağıtımı için araç ve altyapılar Kent içi yük dağıtımında verimin arttırılması, sıkışıklığın azaltılması ve sürdürülebilirliğin iyileştirilebilmesi için araç ve altyapı teknolojilerinin geliştirilmesi ve uygulanması gerekmektedir. Bu doğrulta özellikle yeni araç konseptleri ile konsolidasyon altyapılarının kurulması ve yaygınlaştırılması önem arz etmektedir. Kentsel Planlama Kent içi arazi kullanımı planlaması ile entegre ulaşım planlaması Temel hedef, ulaşım otoriteleri ve planlamacıları için verim arttırıcı, maliyet düşürücü ve sağlam araçların geliştirilmesidir. Bu araçların arazi planlaması ile ulaşım planlamasının entegrasyonunu sağlaması gerekmektedir. Paydaşların azami ölçüde istikrarlı bir şekilde geliştirme çalışmalarına katılımı ve bu çalışmaların pilot uygulamalarla desteklenmesi önem arz etmektedir. Bu araçların gerçekleştirilebilmesi için en önemli unsur, ilgili aktörlerin ekonomik ve sosyal yatırım faktörlerinin anlaşılması ve bir referans oluşturabilecek entegrasyonun sağlanmasıdır. 35

39 C. EYLEM PLANI SAP kapsamında yer alan araştırma ve teknoloji geliştirme konularının uygulanması için eylem planı oluşturulmuştur. Eylem planında araştırma ve teknoloji geliştirme, demonstrasyon, hukuki altyapı oluşturma, standardizasyon ve geniş ölçekli uygulama ve pazar oluşturmaya dönük faaliyetler tanımlanmıştır. Araştırma Alanı / Eylem Zaman Önerilen yöntem 1. Ulaşım Sistemlerinin Entegrasyonu 1.1 Kent içi ve kentler arası kesintisiz ulaşım ve ulaşım entegrasyon gereksinimlerinin belirlenmesi Ulaşım çizelgeleri, kullanıcı davranışları, hat kullanım yoğunlukları ve kullanıcı memnuniyeti anketleri ile ulaşım araçlarının, altyapılarının ve sistemlerinin erişilebilirliğinin değerlendirilmesi Büyükşehir belediyeleri, üniversiteler, sivil toplum kuruluşları tarafından oluşturulacak sosyo-ekonomik araştırma projelerinin TÜBİTAK tarafından desteklenmesi 1.2 Yol ağları ve diğer ulaşım sistemlerinin kesintisiz entegrasyonu Trafik ve seyahat bilgisinin entegrasyonu için veri tanımlama, toplama, herkesin erişimine sunma, standart oluşturma, yönetim sistemi geliştirme ve pazar oluşturma Ulaşım operatörleri, hizmet sağlayıcılar, teknoloji sağlayıcılar, ulaşım otoritleri, telekomunikasyon şirketleri ve üniversitelerin bir araya gelerek Veri toplama, yönetimi, veriye erişim ve kullanım kural ve çerçevesi oluşturacakları Ar-Ge projelerinin desteklenmesi Farklı modlar için seyahat planlama bilgisinin entegrasyonu - Veri toplama, yönetme ve kullanma için kural ve standartların oluşturulması Gerçek zamanlı trafik yoğunluğu bilgisinin entegrasyonu - Pilot uygulama bölgeleri seçilmesi ve pilot uygulamalar Gerçek zamanlı toplu taşıma bilgisinin entegrasyonu - Geniş ölçekli uygulama Gerçek zamanlı park, tarife, erişim bilgilerinin entegrasyon Rota planlama Elektromobilite servislerine yönelik bilgilerin entegrasyonu Çevresel etki bilgisinin entegrasyonu Veri güvenliği ve gizlilik Altyapılar ve kesintisiz aktarma Tüm modlar arasında hızlı ve kolay aktarma Farklı ulaşım hizmetlerine erişim sağlayan aktarma istasyonları Bisiklet, yaya ve park altyapılarının ulaşım modlarına entegrasyonu Kentsel planlama ile entegrasyon Ulaşım operatörleri, ulaşım otoriteleri ve araştırma kuruluşları tarafından oluşturulacak aktarma istasyonları için Ar- Ge projelerinin TÜBİTAK, Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı (BSTB), Ekonomi Bakanlığı (EB) tarafından desteklenmesi - Bisiklet, yaya ve park altyapılarının entegrasyonu için planlama ve analizlerin yapılması - Mevcut aktarma istasyonlarının revizyonu veya yeni aktarma istasyonlarının kurulumu 36

40 Araştırma Alanı / Eylem Zaman Önerilen yöntem Biletleme ve ödeme sisteminin entegrasyonu Toplu taşıma, park, ulaşım servisi, altyapı kullanım tarifeleri için birlikte çalışabilir (interoperable) yönetim sistemi 2018 Esnek, hızlı ve temassız ödeme sistemi teknolojileri için uygulama Ticari ve teknik kurallar, standartlar ve pazar oluşturma Tüm ulaşım modları ve seyahat rotaları için ortak tarifelendirme ve ödeme sistemi geliştirilmesi Çevresel etki temelli tarifelendirme sistemi 1.3 Herkes için erişilebilir ulaşım sistemleri - Mevcut ulaşım araçlarının erişilebilirliğinin arttırılması için dönüşüm sistemleri - Yeni araç tasarımlarında herkes için erişilebilir özelliklerin geliştirilmesi Engelliler, yaşlılar ve yabancılar için ulaşım sistemlerine erişim ve kullanım için kılavuz sistemler Ulaşım altyapılarının herkes için erişilebilirlik standartları ve mevzuatları 1.4 Enerji şebekesinin ulaşım şebekesine entegrasyonu Kentiçi enerji şebeke yönetimi sistemi ve araçları, akıllı şebeke yönetimi Gerçek zamanlı şarj istasyonu bilgilerinin kullanıcılarla paylaşılması ve yönetimi Ulaşım operatörleri, ulaşım otoriteleri, araştırma kuruluşları, ödeme kuruluşları ve hizmet sağlayıcılar tarafından oluşturulacak biletleme ve ödeme yönetimi sistemi konusundaki Ar-Ge projelerinin TÜBİTAK tarafından desteklenmesi - Temassız ve esnek ödeme sistemi projelerinin TÜBİTAK KAMAG tarafından desteklenmesi - Biletleme ve ödeme sistemleri ve yönetimi için mevzuatların oluşturulması - Tüm ulaşım modlarının biletlendirme ve ödeme sistemine entegrasyonu Ana üreticiler, mühendislik şirketleri, tedarikçiler ve Ar-Ge kuruluşlarının araştırma ve teknoloji geliştirme projelerinin TÜBİTAK, BSTB tarafından desteklenmesi. - Elektrik iletim ve dağıtım kuruluşları, ulaşım otoriteleri, ulaşım sistemi yöneticileri, servis sağlayıcılar, teknoloji sağlayıcılar ve araştırma kuruluşlarının eşgüdümünde araştırma ve teknoloji geliştirme projelerinin yürütülmesi. - Pilot uygulama - Büyük ölçekli uygulama - Ar-Ge, pilot uygulama, büyük ölçekli uygulama, standardizasyon 2. Ulaşım şebekesinin yönetimi 2.1 Sürdürülebilir ulaştırma için şebeke yönetim stratejileri Şebeke yönetimi araçlarının tanımlanması, sınıflandırılması ve yeni entegre stratejiler 2014 oluşturulması - Ulaşım otoriteleri, ulaşım yöneticileri, ulaşım operatörleri, araştırma kuruluşları, hizmet sağlayıcılar arasında koordinasyon, araştırma projeleri ve strateji çalışmaları 37

41 Araştırma Alanı / Eylem Zaman Önerilen yöntem Şebeke yönetim araçlarının yönetim ve koordinasyon sisteminin oluşturulması 2.2 Şebeke yönetimi araçlarının entegrasyonu - Toplu taşıma yönetimi araçları Kavşak ve geçişlerde trafik yönetimi araçları - Trafik ve seyahat bilgisi yönetimi araçları - Yol kısıtlama yönetimi araçları - Araç paylaşımı ve kamusal araç sistemi - Talep yönetimi araçları (park politikaları, trafik kuralları, erişim kuralları, farklılaştırılmış kullanım tarifeleri) - Yük dağıtım yönetimi araçları - Yürüme ve bisiklet rotaları yönetimi araçları - Elektromobilite hizmetleri yönetimi araçları - Tarife ve ödeme sistemleri - Çevresel etki yönetimi araçları Ulaşım otoriteleri, ulaşım yöneticileri, ulaşım operatörleri, araştırma kuruluşları, hizmet sağlayıcılar arasında koordinasyon, araştırma projeleri ve strateji çalışmaları - Ulaşım otoriteleri, ulaşım yöneticileri, ulaşım operatörleri, araştırma kuruluşları, hizmet sağlayıcılar arasında ortak Ar-Ge projelerinin TÜBİTAK, BSTB aracılığı ile desteklenmesi - Pilot ölçekli uygulamalar yapılması - Büyük ölçekli uygulamalar yapılması 2.3 Şebeke yönetimi için kooperatif sistemler ve otonom ulaştırma şekillerinin kullanımı ve entegrasyonu - İnsan-araç etkileşimi, kişiselleştirilmiş trafik Tüm paydaşların katılımı ve bilgisi, trafik tahmini 2023 koordinasyonu ile araştırma ve geliştirme - Trafik bilgisinin araçlara aktarımı projelerinin TÜBİTAK, BSTB, Ekonomi - V2X iletişim teknolojilerinin trafik yönetimine entegrasyonu Bakanlığı tarafından desteklenmesi - Demonstrasyon projeleri oluşturulması - V2X iletişim teknolojilerinin geniş ağlara (3G) ve ve Belediyeler ile ilgili Bakanlık ve sabit ağlara entegrasyonu kurumlarca desteklenmesi - Kooperatif sürüş, otonom araçlar ve konvoy yönetimi 3. Yenilikçi Ulaşım ve Taşımacılık modelleri 3.1 Toplu taşıma ve kent içi diğer hizmetler için yeni araç ve altyapı konseptleri Sıfıra yakın veya sıfır emisyonlu, erişilebilir, güvenli toplu taşıma araçları 2023 Dolmuş ve taksi konseptleri Otobüs ve metrobüsler İşyeri ve okul servis araçları Yeni çöp toplama, bakım ve diğer hizmet araçları konseptleri Batarya şarj ve yakıt pili dolum istasyonları (Otopark, AVM, ulaştırma istasyonları, iş yerleri, 2023 diğer kamusal alanlar, yerleşim yerleri, siteler) Şebeke altyapılarının geliştirilmesi Şarj istasyonları için standardizasyon ve mevzuatlar Enerji tariflendirilmesi - Araç üreticileri, mühendislik şirketleri ve tedarikçiler işbirliğinde oluşturulacak yeni araç geliştirme projelerinin desteklenmesi - Yenilikçi araç modellerinin pilot ölçekli uygulanması (düşük veya sıfır emisyonlu pilot bölgeler, kamu hizmetlerinde pilot filo uygulamaları) - Elektrik iletim ve dağıtım kuruluşları, altyapı şirketleri, teknoloji sağlayıcılar ve araştırma kuruluşları tarafından Ar-Ge projeleri oluşturulması ve desteklenmesi - İlgili Bakanlık, kurum ve belediyeler tarafından mevzuat çalışmaları yapılması - EPDK, Enerji Bakanlığı tarafından tarifelendirme politikası ve kurallarının oluşturulması 38

42 Araştırma Alanı / Eylem Zaman Önerilen yöntem Otobüs, minibüs, taksi ve özel araçlar için düşük emisyonlu içten yanmalı motor teknolojileri Özel ulaşım için yeni, küçük ve verimli araç konseptleri - Araç üreticileri, mühendislik şirketleri ve tedarikçiler yeni araç geliştirme projelerinin desteklenmesi - Araç üreticileri, mühendislik şirketleri ve tedarikçiler yeni araç geliştirme projelerinin desteklenmesi Yenilikçi araç ve altyapı modellerinin standardizasyonu ve mevzuatları Düşük veya sıfır emisyonlu bölge sınırlamaları, teşvik sistemi Kamu hizmetleri için araç kullanımı ve altyapı kurulumu mevzuatları 4. Kent içi yük taşımacılığı ve lojistik yönetimi 4.1 Ulaşım sistemine entegre kent içi yük dağıtımı ve lojistik sistemi ve yönetimi - Elektronik dökümantasyon (manifesto, vb.), takip ve izleme teknolojilerinin geliştirilmesi, tek 2016 bir sisteme entegrasyonu, kent içi yük dağıtımına entegrasyonu - Yük dağıtımı ve analizi için veri toplama desteklenmesi - Kent içi yük dağıtım bilgilerinin (trafik kısıtları, park, erişim, vb.) şebeke yönetimi ile entegrasyonu ve ilgili aktörlerle paylaşımı için arayüzler - Gizlilik ve veri hassasiyetinin korunması 4.2 Kent içi yük dağıtımı için araç ve altyapılar Sessiz, elektrikli veya düşük emisyonlu dağıtım araç ve ekipmlarının geliştirilmesi, kent içi yük dağıtımında kullanımı Kent içi yük dağıtım konsolidasyon istasyonları ve diğer yük dağıtım altyapıları Kentsel planlama 5.1 Kent içi arazi kullanımı planlaması ile entegre ulaşım planlaması - Farklı paydaşların ortak planlama çerçevesinde bir araya getirilmesi, farklı yatırım tercihlerinin ve 2018 etkilerinin muhtemel faydalarının tahmin edilmesi konusunda gereksinim ve tanımlamaların yapılması - Gereksinim ve tanımlara uygun veri toplama - Erişilebilirlik, sürdürülebilirlik ve enerji verimliliğine imkan sağlayan, yeni altyapı inşası ve mevcut altyapıların iyileştirilmesine yönelik, ortak operasyonel planlama ve yürütme strateji ve araçları geliştirmesi - Geliştirilen araçların kentsel arazi kullanımı ve ulaştırma planlamasında kullanılması - İlgili Bakanlık, kurum ve belediyeler tarafından mevzuat çalışmaları yapılması Taşımacılık şirketleri, teknoloji sağlayıcılar, hizmet sağlayıcılar ve ulaşım otoritelerinin eşgüdümü ve işbirliği ile Ar- Ge projeleri oluşturulması ve Taşımacılık şirketleri, servis sağlayıcıları ve teknoloji sağlayıcılar tarafından Ar-Ge projeleri geliştirilmesi ve uygulanması Araç üreticileri, mühendislik şirketleri ve tedarikçiler tarafından Ar-Ge projeleri oluşturulması ve uygulanması Altyapıların kurulması için Belediyeler ve ilgili kurumlar nezdinde girişimler başlatılması - İlgili tüm planlama aktörlerinin bir araya getirilmesi, analiz ve gereksinim belirlenmesi, Ar-Ge çalışmaları ile araçların geliştirilmesi - Pilot uygulamaların yapılması - Yaygınlaştırma çalışmaları 39

43 KAYNAKÇA 1. European Commission Directorate General for Regional Policy, Cities of tomorrow - Challenges, visions, ways forward (2011) 2. Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı (UDHB), 11. Ulaştırma Şurası Kentiçi Ulaşım Çalışma Grubu Sektör Raporu, Ulusoy A. ve Vural, T. Kentleşmenin Sosyoekonomik Etkileri, Çevre Kuruluşları Dayanışma Derneği, European Commission, TÜİK, Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi İstatistikleri, ( Demir, K., ve Çabuk, S. Türkiye de Metropoliten Kentlerin Nüfus Gelişimi, Erciyes Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, Sayı: 28 ( s.), İbid. 8. Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı (UDHB), 11. Ulaştırma Şurası Kentiçi Ulaşım Çalışma Grubu Sektör Raporu, İbid. 10. İbid. 40

44 Tasarım ve Üretim Sistemleri VII. Tasarım ve Üretim Sistemleri A. MEVCUT DURUM ANALİZİ Dünya da mevcut durum analizi. Otomobil endüstrisi dünya çapında bir takım zorluklarla karşı karşıya bulunmaktadır. Bu, her zamankinden daha fazla güvenlik ve daha çevreci ürünlerin pazarlara sunulma zorunluluğudur. Bu talepler geçmişe oranla daha da zorlu hale gelmiştir; zira küresel ısınmadan ulaşım sektörünün ana sorumlu olduğu gibi yanlış görüş de mevcuttur. Sıra Ülke Dünya Toplam 84,100,167 80,092,840 66,482,439 58,374,162 50,046,000 48,553,969 1 Çin 19,271,808 18,418,876 5,708,421 2,069,069 1,434, ,242 2 ABD 10,328,884 8,653,560 11,946,653 12,799,857 11,985,457 9,782,997 3 Japonya 9,942,711 8,398,654 10,799,659 10,140,796 10,195,536 13,486,796 4 Almanya 5,649,269 6,311,318 5,757,710 5,526,615 4,667,364 4,976,552 5 Güney Kore 4,561,766 4,657,094 3,699,350 3,114,998 2,526,400 1,321,630 6 Hindistan 4,145,194 3,936,448 1,638, , , ,655 7 Brezilya 3,342,617 3,406,150 2,530,840 1,681,517 1,629, ,466 8 Meksiko 3,001,974 2,680,037 1,624,238 1,935, , ,558 9 Kanada 2,463,732 2,134,893 2,688,363 2,961,636 2,407,999 1,947, Tayland 2,429,142 1,457,798 1,122, , , , Rusya 2,231,737 1,988,036 1,351,199 1,202, ,000 1,074, İspanya 1,979,179 2,353,682 2,752,500 3,032,874 2,333,787 2,053, Fransa 1,967,765 2,294,889 3,549,008 3,348,361 3,474,705 3,768, İngiltere 1,576,945 1,463,999 1,803,109 1,813,894 1,765,000 1,565, Çek Cum. 1,178,938 1,199, , , , , Türkiye 1,072,339 1,189, , , , , Endonazya 1,065, , , , , İran 1,013,561 1,648, , ,546 44, Slovakya 900, , , , Arjantin 764, , , , ,000 99,639 41

45 Tasarım Mobilite, ve Transport Üretim Sistemleri ve Altyapı 2012 yılında dünya üretilen toplam araç sayısı 84,100,167 dir. Çin 19,271,808 adet ile liderliğini sürdürürken, ülkemiz 2012 yılındaki 1,072,339 adet araç üretimiyle dünyanın 16. otomotiv üreticisi konumundadır. OICA tahminlerine göre 2013 yılında %3 büyüme beklenmektedir. Mevcut üretim rakamları düşerken, Rusya, Fas, Brezilya gibi ülkelerde açılacak yeni fabrikalar ile toplam üretimde pozitif değişim görülecektir. [1] Türkiye de mevcut durum analizi. Türkiye de otomotiv sektörü, kurulduğu 1960 lı yıllardan bugüne önemli aşamalar kaydetmiştir. Bu aşamalar esas itibariyle beş ana grupta toplanabilir: 1960 lı yıllarda İthal İkamesi amaçlı traktör ve ticari araçların montaj üretimi, 1970 li yıllarda aksam parça üretimine yönelik Yerlileştirme ve Otomobil Üretimi, 1980 li yıllarda Kapasite ve Teknoloji Yatırımları, 1990 lı yıllarda Küresel Rekabet için yeniden yapılanma ve küresel sanayi ile entegrasyon, 2000 li yıllarda daha yüksek katma değer yaratarak dünya pazarına yönelik tasarım ve üretim için Sürdürülebilir Küresel Rekabet Süreci ne giriş. [2] Bu süreçte otomotiv sektörü, üretimde ve işletme yönetiminde çağdaş kalite yönetimi anlayışı ile yalın üretim ve yalın yönetim alışkanlığını geliştirmiştir. Aynı zamanda kamu kurumlarının uyumlaştırarak uyguladığı uluslararası teknik ve ticari mevzuata uyum göstererek küresel pazarlara ihracata başlamış ve küresel rekabet sürecine girmiştir. Bununla birlikte, AR-GE ve tasarım kültürünün geliştirilmesi ile yeni teknolojilerin yaygınlaştırılmasında önderlik, yatırımlarda ve üretimde daha yüksek katma değer arayışı, yüksek nitelikli insan gücü yetiştirme, rekabet öncesi işbirliği kültürü ve tedarik zincirinde yer alan KOBİ niteliğindeki tüm kuruluşlar ile uzun vadeli stratejik işbirliğinin geliştirilmesi gibi konularda da Yenilikçi Yaklaşım izlenerek başarılar sağlanmıştır. Türkiye de otomotiv sektörü; yarattığı katma değer, istihdama katkısı, vergi gelirleri ve birçok sektörde talep oluşturan durumu ile ekonomik açıdan büyük önem taşımaktadır. Ayrıca sektör, gelişmiş teknolojilerin ülkemize transferinde de önemli rol oynamaktadır. Türkiye de otomotiv sanayii, sahip olduğu iyi yetişmiş insan gücüne bağlı olarak Ar-Ge çalışmalarını önemli ölçüde arttırmış ve özellikle uluslararası mevzuata uyum çalışmalarında büyük bir başarı elde etmiştir. Tasarım, projelendirme ve ürün geliştirme gibi konularda yükümlülükleri artan yan sanayi firmaları da ana sanayi gibi teknolojiye, insan kaynaklarına, bilgiye ve kaliteye daha fazla önem vermeye başlamışlardır. TÜİK 2010 yılı verilerine göre ülkemizde otomotiv sektörü ticari kesim Ar-Ge harcamaları bir önceki yıla göre %25 lik artış ile 619 milyon TL olarak gerçekleşmiş olup; bu rakam imalat sanayi toplam Ar- Ge harcamalarının %29 unu oluşturmaktadır. Yine 2010 yılı verilerine göre otomotiv sektörü ticari kesim TZE Ar-Ge personel sayısı bir önceki yıla göre %51 lik artış kaydederek e ulaşmış olup; bu rakam toplam imalat sanayi TZE Ar-Ge personelinin %21 ine tekabül etmektedir. Yıl Ticari Kesim Ar-Ge Harcaması (2011 sabit fiyatlarıyla; milyon TL) Değişim Oranı (2010/2009) Ticari Kesim TZE Ar- Ge Personeli Değişim Oranı (2010/2009) 42

46 Tasarım Mobilite, ve Transport Üretim Sistemleri ve Altyapı % %51 Tablo 1. Otomotiv Sektörü için Ticari Kesim Ar-Ge Harcamaları ve TZE Ar-Ge Personel Sayıları [3] Başka bir deyişle imalat sanayinde istihdam olunan her beş TZE Ar-Ge personelinden biri otomotiv sektöründe çalışmaktadır. Otomotiv sektöründe çalışan ticari kesim Ar-Ge personelinin eğitim düzeylerine göre dağılımına bakıldığında büyük çoğunluğunun lisans mezunu olduğu görülmektedir. Otomotiv sektöründe çalışan ticari kesim Ar-Ge personelinin sadece %1 i doktora ve üstü; %16 sı yüksek lisans; %46 sı lisans derecelerine sahip iken; %11 i meslek yüksekokulu; %20 si lise ve dengi okullardan mezundurlar.[4] Tasarım ve üretim sistemleri elde edilebilir teknolojilerle ve malzeme bilimindeki gelişmelerle paralel olarak tasarım alanında global bir bakışı zaman ve kapsamı göz önüne alarak inceler. Türkiye nin imal edilen taşıt araçları için gerekli olan parçaların hemen hemen tamamını karşılayabilecek düzeye eriştiği belirtilmektedir. Genelde üretim anlamında elde edilen üstünlük, teknolojiye dayalı yüksek seviyede yeni tasarım ve tasarım doğrulama konusunda elde edilecek üstünlük ile desteklenmelidir. Tasarım ve üretim sistemleri temelinde teknolojiye dayalı yüksek seviyede yeni tasarım ve üretim sistemlerini geliştirmek ve uygulamak için yetkinlik kazanılmasına yönelik misyon ve stratejilerin uygulanması ile kendi bilgi birikimine sahip Otomotiv Sanayii işletmelerinin oluşturulması için çalışmaların yapılması gerekmektedir. Vizyon hedefi doğrultusunda küresel boyutta katma değeri yüksek, yenilikçi, çevreci ve satın alınabilir ürünler için yeni tasarım ve üretim sistemlerini geliştirilmeli ve sürdürülebilir, rekabetçi Otomotiv Sanayii ne ulaşılmalıdır. B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ Güçlü Yönler Fırsatlar AB ile Gümrük Birliği ve küresel teknik Coğrafi konum avantajı ve bölgesinde mevzuata uyum uluslararası üretim merkezi olma potansiyeli Avrupa pazarına yakınlık AR-GE ve tasarım merkezi olma potansiyeli AB ülkelerine göre daha düşük maliyette İç pazar potansiyeli işgücü Küresel kriz sonrasında yeniden küresel Rekabetçi maliyetlerle, esnek üretim yapılanma ve üretim merkezlerinin yer yapabilme yeteneği değiştirmesi Rekabetçi ve güçlü tedarik zinciri Yeni yatırımlar için ülkenin çekici hale Üretimde yüksek kalite standartları gelmesi İyi eğitilmiş, genç, dinamik, istekli ve kalifiye işgücü AR-GE ve yatırım teşviklerinde sağlanan yeni avantajlar Uluslararası yönetim sistemleri yaygınlığı Üniversite sanayi işbirliği ekseninde (kalite, çevre, güvenlik vs.) sağlanan teşvikler ile eksik yönlerin (yeni Konjonktür ve standart değişimlerine uyum malzemeler, akustik, titreşim,..) becerisi, üretim ve teslimatta (düşük güçlendirilmesi miktarlara da) esneklik yetkinliği Gelişmeye açık mühendislik firmalarının ve Yabancı firma ortaklıkları ile gelişmiş yan nitelikli insan gücü mevcudiyeti. sanayi know-how düzeyi, ortak tasarım Küresel pazarlara ürün ve tasarım ihracat 43

47 Tasarım Mobilite, ve Transport Üretim Sistemleri ve Altyapı yeteneği Girişimci kadroların varlığı Yüksek işletme verimliliği ile üretim maliyetinin göreceli olarak (AB ye göre) düşüklüğü Toplu taşıma araçlarında elde edilen tecrübe ve bu alanda yerli markaların varlığı Küresel pazarlara yapılan ihracat Otobüs, kamyon ve hafif ticari vasıta geliştirme ve üretiminin Türkiye de ağırlıklı olması, Uygun sanayi ve akademik Ar-Ge destek programlarının varlığı, Otomotiv konusunda kazanılmış üretim bilgisi (know-how) ve üretim imkânları, TÜBİTAK teşvikleri, Ar-Ge Merkezi kanunu, Otomotiv ana sanayiinin Ar-Ge yapılanmalarını güçlendiriyor olması, Otomotiv sanayinin AB ölçeğinde önemli bir üretim merkezi olması, Devletin Ar-Ge harcamalarını 2013 de %2 ye arttırma kararlılığı, Prototip geliştirme maliyetleri ve test maliyetlerinin göreceli ucuzluğu, Zayıf Yönler İklim değişikliği ve düşük karbon ekonomisini amaçlayan mevzuatın yaratacağı yükümlüklere karşı yetersizlik Ana - yan sanayi ilişkilerinin yetersizliği ve etkin bir sinerji yaratılamaması AR-GE çalışmalarına yönelik yeterli öz kaynak yaratılamaması Yeni araç projelerinde ortak tasarım yetkinliğine sahip firma azlığı Motor ve aktarma organları teknolojisinde özgün yerli tasarım eksikliği ve dışa bağımlılık Yeterli test merkezlerinin olmaması Üniversitelerde lisans ve yüksek lisans düzeyinde otomotiv ile ilgili bölümlerin kapasite yetersizliği Kapasite artırıcı ve teknolojik yatırım kararlarının karar vericilerce geciktirilmesi Düşük kapasite kullanım oranından kaynaklanan yüksek üretim maliyeti Nitelikli iş gücü temininde arz talep dengesizliği Pazara giriş süresinin kısaltılması için sanal montaj ve mühendislik araçlarının potansiyeli Yeni araç projelerinde yan sanayinin proje başlangıcında tasarıma ortak olma potansiyeli Yenilikçi araç teknolojileri konusunda gelişmiş ülkeleri araç ve üretim teknolojileri anlamında yakalama fırsatı Türk otomotiv sanayinin ihtisası haline gelen toplu taşıma ve ticari araçlara dünyaca yönelmenin artması Uluslararası büyük otomotiv firmaları ile organik bağların olması ve Ar-Ge çalışmalarının bu yolla Türkiye ye transfer imkânı, Uluslararası OEM leri ana ve yan sanayi Ar- Ge / mühendislik merkezlerini Türkiye de de konuşlandırma planları, Dinamik ve genç araştırma geliştirme potansiyelinin bulunması, Otobüs üretiminde AB de ilk sırada olması ve otobüsün otomotiv ile toplum arasında çok iyi bir ara yüz olması, Tehditler İklim değişikliği ve düşük karbon ekonomisini amaçlayan mevzuatın yaratacağı yükümlülükler Makroekonomik konjonktürün olumsuz etkileri Yüksek girdi maliyetleri Enerji Verimliliği ve Çevre Kanunu ile ilgili yeni mevzuat çalışmalarındaki belirsizlikler Alternatif ihracat pazarlarının eksikliği Doğu Avrupa ülkeleri, Çin ve Hindistan gibi ülkelerin yüksek katma değerli parçaları içeren yeni projelerde tasarım ve üretim yetkinliğinin gelişmesi ve düşük maliyet sunabilmeleri Yabancı ortaklı firmaların yeni projelerini Türkiye ye getirmeme ihtimalleri, Kendi ürettiğimiz teknolojinin yetersizliği nedeniyle yurt dışı teknolojileri kullanma zorunluluğu, Otomotiv Ar-Ge test altyapı eksikliği ve (test pisti, çarpma test, rüzgâr tüneler vb) dışa bağımlılık, 44

48 Tasarım Mobilite, ve Transport Üretim Sistemleri ve Altyapı geliştirilmesi gereklidir. Otomotiv firmalarının çoğunun lisans altında üretim yapması, Uzun vadeli geleceğin teknolojilerine şimdiden yatırım yapmama, Ar-Ge ve test alt yapısının yetersiz olması, OEM firmalarının yabancı kökenli olması nedeni ile Ar-Ge kararlarının Türkiye de alınamaması, Ar-Ge yapmak yerine teknoloji transferinin tercih edilmesi, Özgün ürün ve markanın oluşmaması, Otomotiv endüstrisi ve üniversiteler arasındaki ortak proje ve işbirliğinin yetersiz oluşu, Sanayi üniversite araştırma kurumu arası kopukluklar, Yabancı ortaklarının Türkiye deki Ar-Ge yatırımlarına karar vermesi, ÇALIŞMA ALANLARI Beklentiler ve Hedefler Temel olarak otomotiv, kitlesel pazara yönelik üretim yapan bir sanayi koludur. Bunun sonucu olarak araçların çeşitliliği, karşılana bilirliği/satın alına bilirliği ve sanayinin rekabetçiliği çok yakından bağlantılıdır. Sektörün pazarında rekabet müşteriye sahip olmak isteyeceği, karşılanabilir ürünler sunmakla mümkün olabilir. Türkiye dünya standartlarında, yüksek hacimli, otomotiv tasarım, mühendislik ve üretim bölgesi olarak kalmak ve dolayısıyla mevcut işleri koruyarak yeni istihdam imkânları yaratmak niyetindedir. Gelecekte tasarım ve üretim sistemleri, müşterilerin özelleştirilmiş bir ürün sahibi olmasına, kişisel beklenti ve ihtiyaçları karşılamanın yanında toplumsal beklentilere de cevap verecek (örneğin enerji sarfiyatı, emisyonlar, güvenlik, emniyet, hareketlilik beklentileri, maliyet ve servis) ürünlerin ortaya çıkarılmasında önemli rol oynayacaktır. Sürdürülebilirliğin sağlanabilmesi için operasyon ve altyapı maliyetlerini de içeren karşılanabilirliğin sağlanması çok önemlidir. Türkiye, istihdam oranını ve ürünlerinin kalitesini sürdürebilmek için Ar-Ge çalışmalarını desteklemeli, Ar-Ge Merkezleri ve inovasyona yönelik tasarım ve üretim sistemleri etkinliklerini artırmalı, işletmeler arası ilişkiler yanında, mevcut durumda yeterli olmayan üniversite sanayi işbirliğinin geliştirmeli ve kurumlar arası işbirliği modellerini oluşturmalıdır. Dayanıklı, güvenilir ve yenilikçi üretim sistemleri, üretim alanlarından %100 yararlanılmasını ve dünya standardında üretkenliğin elde edilmesini sağlayacaktır. Yenilikçi, temiz, enerji etkin fabrikalar, yeni entegre bilim-teknoloji-üretim ve hatta eğitimin iç içe olduğu alanların hemen şehir yakınlarında oluşmasına olanak sağlayacaktır. Otomotiv sanayindeki yoğun yenilikçi dinamiklerin ardında yatan itici güç çeşitli unsurlardan oluşmaktadır. Sürekli var olan maliyet ve rekabet baskılarının yanı sıra konfor, emniyet ve bireyselleşme bağlamında müşteri taleplerinin artması, sürekli yeniliği teşvik etmektedir. Yüksek kalitenin ve ömür boyu verimliliğin sağlanabilmesi için tasarım ve üretim sistemlerinin karayolu altyapı sistemleri, parçalar, malzemeler, araçlar ve yakıtlar ile bağlantılı olması gerekmektedir. Güvenlik, konfor ve trafik yönetimi gelişmiş bir sistemsel yaklaşım ile elde edilebilir. Türkiye 2023 yılında otomotiv ve diğer ilgili sektörlerde kullanılan kütlesel ve sac metal şekillendirme teknolojilerinde parça, süreç ve kalıp tasarımından seri üretime kadar bütün aşamalarda yetkin dünyada ilk 10 ülke arasına girme hedefindedir. Akıllı malzeme teknolojilerinde Türkiye üretim, tasarım ve geliştirme yapabilen yenilikçilikte Dünya da önder düzeye gelme hedefindedir. 45

49 Tasarım Mobilite, ve Transport Üretim Sistemleri ve Altyapı Araçlarda kullanılan teknolojik yenilikler giderek artan müşteri talep ve zorlamalarının yanı sıra, üreticilerin onlar üzerindeki etkileri sonucunda ortaya çıkmaktadır. Ancak, yasa ve yönetmelikleri hazırlayan kurumlar, çevreci lobiler ve sosyal gelişmeler de yeniliğin hızı üzerinde belirleyici olacaktır. Ana sanayi tarafından çok kritik olarak nitelenen yeni malzemeler, plastikler, yorulma, akustik, titreşim, dinamik, kinematik, hızlı prototip üretimi gibi teknolojiler, 2023 yılında sahip olunacak teknolojilerin başında gelmektedirler. Bu teknolojilerden önemli bir kısmı üniversitelerde yakından izlenmekte olup üniversite-sanayi işbirliği ile hayata geçirilmelidir. Sürücüler daha fazla konfor, güvenlik, yakıt tasarrufu, stil ve daha düşük fiyatlarla yüksek performanslı otomobiller isterken, toplum daha düşük kirlilik seviyeleri ve ömrün sonunda daha fazla geri kazanım beklemektedir. Birbirlerine zıt olan bu talepleri optimum şekilde karşılayan ve geleceğin otomobillerini şekillendirecek olan tek malzeme plastiktir. Sürekli yenilik, plastiklerin otomobillerde kullanımının anahtar bir özelliğidir. Plastikler önümüzdeki yıllarda tasarımcıların ve mühendislerin yenilikler yapmasına ve otomobillerin performansını daha da arttırılmasına büyük ölçüde yardımcı olacaktır. Türkiye deki otomotiv yan sanayi firmalarının da otomobillerdeki plastik kullanım trendini izleyerek, gelecekteki konumlarını muhafaza etmeleri gerekmektedir. Ülkemizde imal edilecek geleceğin araçlarına yönelik mamul üretmek, ancak teknolojiyi yakından takip etmek ve hatta bu konularda teknoloji üretmekle mümkün olabilecektir. Teknolojik yenilikler modern otomobillerde giderek artan sayıda, daha hafif, daha ince ancak daha güçlü plastik parçaların kullanıldığı manasına gelmektedir. Geleceğe bakıldığında plastikler yakıt hücrelerinin imalatında ve kullanımında giderek daha vazgeçilmez bir rol oynamaya başlayacaktır. Araç tasarımındaki başlıca değişim, donanımdan yazılıma geçiştir. Elektronik alandaki gelişmeler sürüş esnasında insan aklı kullanımını azaltmıştır. Daha güvenli ve verimli sürüş sağlayabilmek için gelişmiş anayollar, ücretli yol sistemleri, radar ekipmanları, ABS, ESP, Uyuklama Algılayıcı vb. kullanılması sürücünün kontrolünü en aza indirmiştir. Bu eğilim elektronik ekipman üreticilerinin yakın zamanda otomotiv sanayinin en önemli katma değerini oluşturacağının göstergesidir. Sözü edilen elektronik uygulamaları navigasyon sistemlerini, hız sınırlama sistemlerini, sese duyarlı internet uygulamalarını, gece görüş sistemlerini, parmak izine duyarlı araç güvenliği uygulamalarını, son zamanlarda gelişmekte olan açık kablosuz ağ uygulamaları olarak lanse edilen Bluetooth teknolojilerini içermektedir. Zorluklar Otomotiv sektörü kayıt altına alınan, üretim ve ticari faaliyeti nedeniyle güvenilir ve kesin bir vergi kaynağı niteliğindedir. Ancak, istikrarsız iç pazar koşulları, aşırı ithalat, aşırı kapasite, firma sayısının çokluğundan doğan sorunlar, özellikle yan sanayinin desteklenmesi için gereken finansman araçlarının yetersizliği, karmaşık yapısı ile yüksek satış vergisi sistemi, ulusal strateji eksikliği, otomotiv sanayiinin gelişmesi ve ülke ekonomisine daha çok katkıda bulunmasının önündeki somut engeller olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunların dışında, yaşanan ekonomik krizlerin yarattığı sıkıntılar, ekonomimiz için itici bir güç olan otomotiv endüstrimizi olumsuz yönde etkilemiş ve sektörün gelişimini ihracata yönelik sanayi stratejileri çerçevesinde sürdürmesine neden olmuştur. Hammadde fiyatlarında gerçekleşen sürekli artışlar ürün fiyatlarında artışa ve tedarik akışında düzensizliklere neden olmaktadır. Otomotiv Sanayii için enerji ve malzeme etkin proseslerin ve üretimin geliştirilmesi ve devreye alınması hiç bu zamanki kadar önemli olmamıştı. Orta vadede hammadde mevcudiyeti temel zorluk olarak konumunu koruyacaktır. Yakıt ve gaz sektöründeki darlığın yanında platin, nikel, çelik ve bakıra olan talebin fiyatlar üzerinde çok büyük etkileri olacaktır. Rekabetçiliğin korunması açısından değerlendirildiğinde endüstri için en önemli zorluk az miktarda bulunan hammaddelerin nasıl en verimli şekilde kullanılacağı, üretime ve tedarike devam edilerek artan talebin nasıl karşılanacağıdır. 46

50 Tasarım Mobilite, ve Transport Üretim Sistemleri ve Altyapı Yaklaşım Araç teknolojilerindeki yeniliklerin gerçekleştirilebilmesi için malzeme ve üretim proseslerinde gelişmelerin sağlanması en önemli adım olacaktır. Yeni kalıplama, birleştirme, yüzey korunması ve boya prosesleri gibi yetkin üretim sistemlerinin geliştirilmesi gereklidir. Yenilikçi Ar-Ge faaliyetleri yeni malzemelerin etkin bir şekilde kullanılmasını ve teknik, ekonomik zorlukların üstesinden gelmesini sağlayacaktır. Ar-Ge faaliyetleri sadece araç geliştirilmesi yönündeki teknik sorunların çözümüne değil proses geliştirilmesi, yakıt ve hammaddelerin etkin bir şekilde kullanılmasına, çevre ve insan dostu tasarımların ortaya konulmasına yönelik olmalıdır. Pazara giriş süresinin kısaltılması için sanal montaj ve mühendislik araçlarının geliştirilmesi gereklidir. Bilgisayar destekli sanal tasarım ve simülasyon sistemlerinin yeni tasarım ve üretim sistemlerini geliştirilerek kullanılması, sayısal prototip geliştirme, sanal gerçeklik konularına önem verilmesi ve bu çalışmaların hızlı, ucuz, yenilikçi, güvenilir gerçek prototipler ile pekiştirilmesi gerekmektedir. 47

51 Tasarım Mobilite, ve Transport Üretim Sistemleri ve Altyapı C. EYLEM PLANI TASARIM VE ÜRETİM SİSTEMLERİ BAŞLIK ALT BAŞLIKLAR Motor ve şanzıman üretimini boyutları düşürme (downsizing) odaklı olmak üzere Türkiye ye çekmek için ölçek yaratmak, tasarım beceri ve olanaklarını geliştirmek Modüler ve uyarlanabilir, akıllı Fabrika ve Üretim Teknolojileri Yalın, esnek ve modüler bir üretim için kolay bakım, güncellenebilirlik, malzemelerin ve ekipmanların tekrar kullanımı hususlarının göz önüne alınması Tasarım ve Geliştirme Araçları İnsan Dostu Prosesler Yan sanayinin parça yerine sistem olabilecek yeteneklerini kendi bünyesinde geliştirmesi. Boyutları düşürülmüş (Down-sized) güç ünitelerinin kullanımına uygun hafif gövde ve iç/dış trim parça tasarım ve üretimine yönelik uzmanlık geliştirilmesi. Elektronik ve elektrikli sistemler ve ECU üzerinde çalışmalar yapılması. Makineleri ve üretim hatlarını da içerecek şekilde, uyarlanabilir, esnek, modüler entegre prosesler tasarlayarak, hem düşük üretimlerde hem de değişken üretim sayılarında düşük maliyette üretim yapılmasına olanak sağlayan sistemler üzerinde uzmanlık geliştirmek. Bu tip sistemler ile dünya çapında üretim rekabetçiliğini korumak. Proseslerin esnek üretim ve üretimdeki çeşitliliğe karşılık verebilecek Şekilde geliştirilmesi konusunda uzmanlık oluşturmak. İleri ve yenilikçi malzemelerin yeni proseslerle bir arada kullanılması. İleri ve yenilikçi prosesler üzerinde çalışmalar yapılması. Parça ve proseslerin izlenmesi montaj ve bağlantılarının takibinin sağlanabilmesi için ileri ve yenilikçi proses teknolojileri. Değişimlerin planlanması, test edilmesi ve bakım işlemlerin değerlendirilmesi için fabrikaların tasarımının ve izlenmesinin sanal olarak gerçekleştirilmesi. Yüksek standartlarda sağlık ve güvenliğin sağlanabilmesi için kullanıcı dostu ve yüksek güvenilirliğe sahip üretim sistemlerinin geliştirilmesi. Yeni hızlı bakım yönetimi sistemleri. Üretim sistemlerinin çevreye daha düşük etki seviyelerine sahip olacak şekilde dizayn edilmesi veya modifiye edilmesi. Sürdürülebilir üretim prosesinin izlenmesi, çevresel ve kalite bazlı kontrollerin gerçekleştirilmesi için akıllı ölçüm ve izleme sistemlerinin (gerçek zamanlı, sürekli vs.) hayata geçirilmesi. Karayollarında kullanılan asfalt malzemelerinin de 48

52 Tasarım Mobilite, ve Transport Üretim Sistemleri ve Altyapı Bilgisayar destekli tasarım ve simülasyon sistemlerinin yeni tasarım ve üretim sistemlerini geliştirmek için kullanılması. Sayısal prototip geliştirme, sanal gerçeklik ve test konularına önem verilmesi ve bu çalışmaların hızlı, ucuz, yenilikçi, güvenilir gerçek prototipler ile pekiştirilmesi Özel tasarım gereklerine cevap verecek yazılım ve simülasyon sistemlerinin geliştirilmesi Daha hızlı devreye alma süreçleri ve pazara giriş sürelerinin kısaltılabilmesi için ürünler ve prosesler arasındaki entegrasyonu ve kesintisiz akışı sağlayan esnek araçlar Ana ve yan sanayi işletmelerinin kendi aralarında ürün tasarım ve teknoloji geliştirme alanlarında bilgi paylaşımı için ilişkiler oluşturması Tasarım ve üretim süreçlerinde işbirliği ve ortak çalışma uygulamalarının geliştirilmesi çevreci ve enerji kaybını optimize eden malzemeler olması ve karayolu bakımlarının hızlı ve güvenli yapılmasının sağlanması. Gelişmiş dijital teknolojiler ve sanal gerçeklik modellerinin üretim sistemlerine adapte edilerek yeni ürün konseptlerinin ve prototiplendirmelerin gerçekleştirilmesinin sağlanması. (Örneğin sanal fabrikalar) Ön-doğrulamalarla çevrim zamanlarının düşürülmesi ve ürün performansının arttırılabilmesi için yüksek kalitede sanal prototiplendirme. Sanal testlerde, prototiplemede (mükemmeliyet merkezi olarak) dünyada önder olmak. Gereksiz maliyetlerin engellenmesi ve devreye alış hızlarının arttırılması için ürün tasarımı, malzeme seçimi ve üretim prosesleri ile ilgili simülasyonların ve doğrulmaların yapılması. Ürün ve proses geliştirilmesi için kendi kendine öğrenen simülasyon araçlarından yararlanılması. İleri seviye hızlı kalıp ve prototiplendirme teknolojileri, esnek, otonom ve ayarlanabilir üretim sistemleri. Gelişmiş hızlı kalıp ve prototiplendirme teknolojileri için dayanıklı tasarım ve tahmin edici mühendislik araçları. Mekanik, elektrik/elektronik araç parçaları ve sistemlerinin geliştirilmesi için kalıpsız form verme gibi ileri seviye prototiplendirme teknolojileri. Nitelikli ve deneyimli insan gücünün yetiştirilmesi, sektörde ve üniversitelerde mevcut insan gücünün verimli olarak kullanılması. Ana Sanayi-Yan Sanayi-Üniversite işbirliği ile bilginin ve iş yükünün yayılması. Tasarım ve geliştirmede efektif bir sistem yaklaşımının sağlanabilmesi için yakıt sağlayıcıları, araç üreticileri, imalatçılar, altyapı ve servis sağlayıcıları arasında kapsamlı, esnek ve işbirliğini sağlayıcı araçlar geliştirilmesi. Yeni bilgilerin paylaşımı, eş zamanlı mühendisliğin gerçekleştirilmesi ve daha kısa çevrim sürelerine 49

53 Tasarım Mobilite, ve Transport Üretim Sistemleri ve Altyapı İnovasyonu geliştirmek için fikri hakların, uzmanlığın ve üniversite-sanayi işbirliğinin teşvik edilmesi ulaşılabilmesi için tüketiciden, üreticiye kadar geni bir alanı kapsayan entegre bir bilgi işleme altyapısı ve sanal gerçeklik kullanımı. Tasarım ve tasarım doğrulama ile teknoloji geliştirme alanlarında faaliyet gösterecek yan sanayi işletmelerinin mükemmeliyet merkezleri düzeyi öncesinde yararlanabilecekleri bilgi merkezlerinin desteklenmesi. (Ar-Ge ve teknoloji merkezleri) Tasarımda ve üretimde kazanım elde etmek için ana sanayine rekabet üstünlüğü sağlamayan parçaların ortak kullanımı. Parça tasarımı yanında sistemin bütününün tasarımı çalışmaları. Tasarım doğrulama testleri için ortak kullanım olanağını sağlayan ortak küresel isteklere uygun altyapıda test merkezleri oluşturulması. Ar-Ge çalışanlarının patent üretme konusunda motive edilmesi Tasarım, test, üretim, teknoloji geliştirme ve uygulama konularında uzmanlaşmanın teşvik edilmesi, eğitimli araştırmacı, nitelikli iş gücünün yetiştirilmesi için Üniversitelerde Otomotiv alanında lisans ve lisansüstü programlarının açılması Ar-Ge Merkezleri ve inovasyona yönelik tasarım ve üretim sistemleri etkinliklerinin artırmak için işletmeler arası ilişkiler yanında, mevcut durumda yeterli olmayan üniversite sanayi işbirliğinin geliştirilmesi, kurumlar arası işbirliği modellerinin oluşturulması, rekabet öncesi işbirliği ve ortak tasarım çalışmaları yapılması. Kaynakça 1. Organisation Internationale des Constructeurs d'automobiles (OICA): 2. TÜRKİYE OTOMOTİV SEKTÖRÜ STRATEJİ BELGESİ VE EYLEM PLANI , T.C. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı, Sanayi Genel Müdürlüğü 3. TÜİK Ar-Ge Faaliyetleri Araştırması TÜİK tarafından 2009 öncesinde NACE Rev.1 e göre sınıflandırma yapıldığından 2009 öncesi için veri karşılaştırması yapılamamaktadır. 4. TÜİK Ar-Ge Faaliyetleri Araştırması

54 Elektrikli Araçlar VIII. Elektrikli Araçlar ELEKTRİKLİ ARAÇ ÖZEL ÇALIŞMA GRUBU Uluslararası Enerji Ajansı 2 senaryosunda (2DS), araçların kilometre başına yakıt kullanımının ve CO2 emisyonlarının azaltılmasını sağlamak için oluşturduğu temel hedeflerinden biri, sıfır egzoz emisyon salımına sahip araçların (bataryalı elektrikli araçlar ve şarj edilebilir hibrit elektrikli araçlar dahil) pazara kuvvetli bir giriş yapmasıdır. Ulaştırma sektörünün 2020 yılında karbonsuzlaştırma yol haritasındaki ana unsurlardan biri yakıt verimliliği olsa da, 2DS senaryosu; 2020 yılında yollarda 20 milyon elektrikli araç olacağını ve yıllık satış rakamının da yedi milyona ulaşacağını tasavvur etmektedir. Bu durum, 2020 yılında elektrikli hafif ticari - binek araç satışlarının toplam pazarın %10 u olarak, elektrikli aracın pazara hızlı bir giriş yapacağını göstermektedir. [1] Elektrikli araçların 2020 yılına doğru göstereceği bu gelişim, 2025 sonrası dönemde de ilerlemeyi devam ettirmesi için çok önemlidir. 2DS senaryosu 2020 li yılların ortalarından itibaren konvansiyonel içten yanmalı motorlu araçların yerinin elektrikli araçlar tarafından alınmaya başlanacağı, 2050 yılında yeni araç satışlarının yarısının elektrikli araçlar ve yakıt pilli araçlar olacağını kabul etmektedir. Hibrit elektrikli araçlar, yakıt verimliliğinin geliştirilmesi için bu senaryoda geçiş sürecinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu senaryo yıllık hibrit elektrikli araç satışının ve küresel pazar payının 2020 yılında 10 milyon ve %12 olacağını, elektrikli araç ve yakıt pilli aracın yayılımının artması ile 2040 yılında 40 milyon ve %30 olacağını öngörmektedir. [1] Kalkınma Bakanlığı, elektrikli ve hibrit elektrikli araçların makro politikalarını koordine etmektedir. 8. ve 9. Kalkınma Planlarında bu konu otomotiv Ar-Ge faaliyetlerinin yoğunlaştırılması ve Kyoto Protokolüne uygun emisyon değerlerine ulaşılması için alternatif yakıt kullanımı altında değerlendirilmiştir.[7] Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Kalkınma Bakanlığı hedeflerine paralel olarak temiz araç teknolojileri ve alternatif yakıt kullanımının artışına yönelik politikalar geliştirmeyi hedeflemektedir.[8] Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, otomotiv sektörüne yönelik politikalarda lokomotif kurumdur. Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı otomotiv sektörüne yönelik hedefleri bir strateji dokümanı çerçevesinde takip etmektedir. Açtığı çeşitli çağrılarda 32 proje desteklenmiş ve 29,6 milyon TL rezerve edilmiştir.[8] Elektrikli araçlar 2012 yılı itibari ile Türkiye pazarında satışa sunulmuştur. ODD verilerine göre 2012 yılında 184, 2013 yılında 31 adet elektrikli araç satışı gerçekleştirilmiştir. TÜBİTAK, elektrikli araçlar konusunda satış sayılarını artırmak ve dünyada söz sahibi ürünler ortaya koyabilmek için tam destek vereceği bir çağrı programı açmıştır. Kamu Araştırmaları Destek Grubu (KAMAG) tarafından çağrı duyurusu itibari ile yayınlanmıştır. Çağrı kapsamında kabul edilen projeler %100 oranında desteklenecektir. Elektrikli araçların dünya ve Türkiye de gelişmesi ve yaygınlaşması için ön görülen güçlü yönler, zayıf yönler, fırsatlar ve tehditler, ön görüleri oluşturan kaynakları ile birlikte GZFT(swot) analizi olarak incelenmiştir. Elektrikli araç özel çalışma grubu olarak dünyada elektrikli araç teknolojisinde gelinen noktanın yakalanması ve rekabetçi ürünlerin üretilmesi için gerekli olan çalışma alanları belirlenmiştir. Bu çalışma alanları için zaman planlaması gerçekleştirilmiştir. 6 ana başlık için eylem planı oluşturulmuştur, bu başlıklar; 51

55 Elektrikli Araçlar Elektrik Motoru ve Sürücüsü Geliştirilmesi Akıllı Araçlar Geliştirilmesi Enerji Depolama Sistemleri Geliştirilmesi Şarj İstasyon Altyapısı Geliştirilmesi Araç Ağırlıklarının Azaltılması Elektrikli Araç Kullanımı Teşvik Edilmesi Başlıklarda belirtilen hedefler ve alt çalışma başlıkları, US Energy Department ve ERTRAC ın 10 yıllık hedeflerine paralel olarak hazırlanmıştır. A. MEVCUT DURUM ANALİZİ Dünyada ve Türkiye de elektrikli ve hibrit elektrikli araçlar konusunda gelinen noktalar yapılan çalışmalar incelenmiştir. Elektrikli Araçların Dünyadaki Durumu Dünya genelindeki elektrikli araç ve şarj edilebilir hibrit elektrikli araç satış rakamları, pazara geniş giriş yılı olan 2011 yılındakini ikiden fazlaya katlayarak 2012 yılında 100,000 adet olarak gerçekleşmiştir. Hibrit elektrikli araçlar (şarj özelliği bulunmayan) yıllık satış rakamında 1 milyon bariyerini geçerek etkileyici bir yıl geçirmiştir (2011 satışı 830,000 den %43 artış ile 1.2 milyona ulaşmıştır). Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri toplam elektrikli araç pazarının %62 ve %29 unu (740,000 ve 355,000 araç) satarak pazarın liderliğini devam ettirmişlerdir. Toyota nın dünyadaki toplam satışlarının %15 ini hibritler oluştururken, bunun %40 ı Japonya da gerçekleşmiştir. Prius, şu anda dünya genelinde en iyi satan üçüncü modeldir. Elektrikli araç satış kümülatif hükümet hedefleri, Hindistan ın 2020 yılında 6 milyon elektrikli ve hibrit araç parkı hedefini açıklamasıyla, 2012 yılında yükselmiştir. Hindistan hükümeti bu hedefi milyar USD bütçe ile destekleyecektir ki bu gerekli yatırımın yarısından fazlasına denk gelmektedir. Batarya geliştirmedeki maliyet azaltımları 2012 yılında yüksek hızla devam ederek yılsonunda USD/kWh ın altına inmiştir. US Department of Energy batarya geliştirme maliyetlerinin 480 USD/kWh (kar ya da garanti maliyetlerini içermiyor) mertebelerinde olduğunu ve üç dört yıl içerisinde pazar fiyatlarını yakalayacağını tahmin etmektedir. Uluslararası Enerji Ajansı 2DS senaryosunda, araçların kilometre başına yakıt kullanımının ve CO2 emisyonlarının azaltılmasını sağlamak için oluşturduğu temel hedeflerinden biri, sıfır egzoz emisyon salınımına sahip araçların (bataryalı elektrikli araçlar ve şarj edilebilir hibrit elektrikli araçlar dahil) pazara kuvvetli bir giriş yapmasıdır. Ulaştırma sektörünün 2020 yılında karbonsuzlaştırma yol haritasındaki ana unsurlardan biri yakıt verimliliği olsa da, 2DS senaryosu; 2020 yılında yollarda 20 milyon elektrikli araç olacağını ve yıllık satış rakamının da yedi milyona ulaşacağını tasavvur etmektedir. Bu durum, 2020 yılında elektrikli hafif ticari - binek araç satışlarının toplam pazarın %10 u olarak, elektrikli aracın pazara hızlı bir giriş yapacağını göstermektedir. [1] Elektrikli araçların 2020 yılına doğru göstereceği bu gelişim, 2025 sonrası dönemde de ilerlemeyi devam ettirmesi için çok önemlidir. 2DS senaryosu 2020 li yılların ortalarından itibaren konvansiyonel içten yanmalı motorlu araçların yerinin elektrikli araçlar tarafından alınmaya başlanacağını, 2050 yılında yeni araç satışlarının yarısının elektrikli araçlar ve yakıt pilli araçlar olacağını kabul etmektedir. Hibrit elektrikli araçlar, yakıt verimliliğinin geliştirilmesi için bu senaryoda geçiş sürecinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu senaryo yıllık hibrit elektrikli araç satışının ve küresel 52

56 Elektrikli Araçlar pazar payının 2020 yılında 10 milyon ve %12 olacağını, elektrikli araç ve yakıt pilli aracın yayılımının artması ile 2040 yılında 40 milyon ve %30 olacağını öngörmektedir. Şekil-1 2DS senaryosuna göre yıllık hibrit elektrikli araç satışları ve küresel pazar payı artışı 2020 yılında 2DS senaryosunun hedeflerini yakalamak için elektrikli araç satışlarının her yıl %80 büyümesi gerekmektedir yılında ana üreticiler 45,000 civarında elektrikli araç satmıştır yılında 100,000 elektrikli araç satışı gerçekleşmiş olup, senaryonun ortaya koyduğu hedef sağlanmıştır yılında elektrikli araçların toplam araç satışları içerisindeki oranı %0.13 olarak gerçekleşmiştir. Şekil-2 2DS senaryosuna göre 2020 yılında ihtiyaç duyulacak elektrikli araç sayısı Pazara giriş tarihinden itibaren satış büyümesi esas alındığında, en iyi satan bataryalı elektrik araçlar ve şarj edilebilir hibrit elektrikli araçlar ortalamada Toyota Prius ten daha iyi performans sergilemektedirler. Şekil-3 de ayrıntılı görülebilir. Araç filosunun elektriklendirilmesinin süregelen ilerleyişine bakıldığında, elektrikli araçların pazar gelişim eğrisini boyutlandırmasının iyi bir başlangıç yaptığını ve politika desteğinin bu momentumu sağlamak için gerekli olacağını göstermektedir. 53

57 Elektrikli Araçlar Şekil-3 Hibrit ve Elektrikli Araçların pazara tanıtımını takip eden yıllardaki satış rakamları Hibrit elektrikli araçların pazara girişi sürekli olarak ve dünya çapında büyümelidir. Hibrit elektrikli araçların küresel pazar payındaki büyüme yavaş ve adım adım olmaktadır yılındaki 1.2 milyon adet satış hibrit elektrikli araçların 2004 yılındaki %0.3 lük pazar payını 2012 de %1.5 e çıkarmıştır yılındaki satış rakamı adet iken, 2012 yılında %230 artış ile 1.2 milyon olarak gerçekleşmiş ve pazar payını neredeyse üçe katlamıştır. 2DS senaryosu tarafından hedeflenen 2020 yılında %12 pazar payı hedefine ulaşması için bu momentumun devam etmesi gerekmektedir yılında 10 milyon hibrit elektrikli araç satışına ulaşabilmek için, arasında gerçekleşen ortalama %30 büyümeden ilerleyerek, gelecek yedi yıl için satışların %50 yükselmesi gerekmektedir. Şekil-4 Küresel hibrit elektrikli araç satışları 54

58 Elektrikli Araçlar Birçok ülke elektrikli araçların yıllarında yaygınlaştırılması için iddialı hedefler koymuşlardır. Bu hedefler kümülatif olarak 2DS yaygınlaştırma hedeflerine ulaşmakta ya da geçmektedir yılında elektrikli araç satış hedefleri 2DS senaryosunda 7 milyon iken, hükümetlerin kümülatif hedefleri 9 milyondur. Şekil-5 Hükümet ve Üreticilerin elektrikli araç hedefleri Araç üreticilerinin üretim hedefleri olarak yayınladıklarına bakılacak olursa elektrikli araç üretiminin 2014 yılından sonra hükümet hedeflerini karşılayacak seviyede olmadığı görülmektedir. Kısa ve orta vadede üretim oranlarını arttırabilmek için, araç üreticilerine yeterli yatırım geri dönüşünü sağlamak üzere belirli bir zaman çerçevesinde açık ve kararlı teşvik mekanizmalarına ihtiyaç vardır. EVI(Electric Vehicles Initiative) a katılan hükümetler 2008 ile 2012 yılları arasında satın alma destekleri, araç vergi muafiyetleri ya da indirimleri gibi desteklere 3.8 milyar USD harcamışlardır. Ancak mevcut politik önlemler ya da programlar bir iki yıl gibi bir zaman dilimi için geçerli olup, pazarın talebinin büyümeye devam edeceği konusunda sanayiye güven vermek için yeterince uzun değildir. Kamu ve özel sektör, elektrikli araç arz ve talep beklentilerini yönetmek için bir arada çalışmalıdır yılından itibaren yavaş ve hızlı şarj altyapısı kurma çalışmaları dünya genelinde hızlanmıştır yılının sonunda dünya genelinde 50,000 adet şarj noktası kurulmuştur. Yavaş şarj cihazları, toplam şarjı 6-8 saatte tamamlamakta olup, ağırlıklı olarak, evlerde şarj etmenin geliştiği Amerika Birleşik Devletleri nde uygulanmıştır. Hızlı şarj cihazları, yavaşa göre maliyet açısından pahalı olup toplam şarjı saat arasında yapabilmekte, çoğunlukla Japonya da bulunmaktadır. Bu gelişme elektrikli araçların pazara girişini kolaylaştırmak açısından önemlidir. EVI hükümetleri 2020 yılına kadar 2.4 milyon yavaş şarj cihazı ve 5,700 hızlı şarj cihazı kurmayı hedeflemişlerdir. EVI hükümetlerinin yılları arasında elektrikli araç şarj altyapısı için harcadıkları bütçe toplamı 0.8 milyar USD ye ulaşmıştır. 55

59 Elektrikli Araçlar Şekil-6 EVI ülkelerindeki elektrikli araç şarj altyapısı gelişimi Uygun politika ortamları Japonya'da ve Amerika Birleşik Devletleri nde güçlü bir hibrit elektrikli araç yayılımı sağlamıştır. Binek tipi hibrit elektrikli araç satış payları 2010 yılında Japonya da %11, Amerika Birleşik Devletleri nde %3 iken, 2012 yılında %19 ve %4 e yükselmiştir. Birleşik Devletlerdeki hibrit elektrikli araç yayılımı kısmen hükümet tarafından satın alınan araçlar ile ilerlemiştir. Japonya da ise, hibrit araçları da içeren yakıt verimli araçları destekleyen, Eylül 2010 ve 2012 yıllarında sona eren iki farklı finansal teşvik grubu ile desteklenmiştir. Buna benzer politikaların bulunmadığı ortamlarda hibritlerin pazara girişinin gelişimi yavaş olmaktadır ki, gerçekten de Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri dışında az sayıda hibrit elektrikli araç satılmaktadır. Sübvansiyonlar gibi mali kaldıraçlar veya daha sıkı yakıt ekonomisi politikası gibi kararların hibritlerin yayılımının sürekliliğini teşvik etmek için gerekli olduğu görülmektedir. Düşük fiyat ya da ücretsiz otopark, özel ve kamu araç filoları için spesifik hedefler gibi başka önlemler de hibritlerin satın alma ve kullanımını teşvik edebilir. Batarya maliyeti elektrikli araçlar için kritik öneme sahiptir. Mevcut oranlardaki ilerleme devam ettiği takdirde, batarya maliyetleri 2020 yılında ya da daha önce rekabetçi rakamlara ulaşacaktır. Geleneksel olarak bataryalar elektrikli aracın, içten yanmalı motora sahip araçlara göre rekabetçi olabilmesi için tek en önemli komponent ve önündeki en büyük engeldir. Batarya maliyetleri 2010 yılında USD/kWh mertebesinde bulunmaktaydı yılında maliyetler önemli derece düşerek 750 USD/kWh a geriledi. Bu gelişme devam ederek batarya maliyetleri 2012 yılında USD/kWh a ulaştı. Yaklaşık üç yıl içerisindeki %50 den fazla olan bu maliyet azaltımı önem arz etmektedir. [1] 56

60 Elektrikli Araçlar Şekil-7 Batarya maliyetlerindeki öngörülen azaltım Amerika Birleşik Devletleri ndeki momentum tüketicilerin giderek şarj edilebilir hibrit elektrikli araçlar ile pazarda karşılaşmalarını sağlamaktadır. Amerika Birleşik Devletleri ndeki toplam şarj edilebilir hibrit elektrikli araç satışı 2012 yılındakini yaklaşık ikiye katlayarak 2013 yılında 100,000 adete yakın gerçekleşmiştir. İlave olarak, 2013 Aralık ayındaki şarj edilebilir araç satışı yaklaşık 10,000 adet ile Aralık 2012 satışının %28 üzerinde gerçekleşmiştir. DOE(Department of Energy) araştırma ve geliştirme çalışmaları elektrikli araç bataryalarının maliyetini dört yıl öncesine göre %50 düşürerek, 325 $/kwh e geriletmiştir. Batarya teknolojisinde 2012 yılındaki durum, 500 $/kwh maliyet, 200 Wh/l enerji yoğunluğu, 100 Wh/kg özgül enerji ve 400 W/kg spesifik güç yoğunluğu iken 2022 yılı için çalışmalardaki hedefler; 125 $/kwh maliyet, 400 Wh/l enerji yoğunluğu, 250 Wh/kg özgül enerji ve 2,000 W/kg spesifik güç yoğunluğudur. Şekil-8 Batarya maliyeti ve enerji yoğunluğundaki yıllara göre değişim 57

61 Elektrikli Araçlar Elektrik tahrik sistemi için 2012 yılındaki durum, 30$/kW maliyet, 1.1kW/kg spesifik güç, 2.6kW/L güç yoğunluğu, ve %90 sistem verimliliği iken, 2022 yılı için çalışmalardaki hedefler; 8$/kW maliyet, 1.4 kw/kg spesifik güç, 4.0 kw/l güç yoğunluğu ve %94 sistem verimliliğidir.[2] Avrupa Teknoloji Platformları, ERTRAC, EPoSS ve Smart Grids, Avrupa Birliği nin başlattığı Green Cars Initiative programına destek olmak amacıyla, elektrikli araçların yaygınlaşmasını sağlayacak bir yol haritası hazırlamak üzere Electrification of Road Transport raporunu yayınlamışlardır. Bu raporda, elektrikli araç ve ilgili alt sistemlerine ait başarılması gereken adımlar verilmiştir.[3] Elektrikli Araçların Türkiye deki Durumu Türkiye Otomotiv Sektörünün Gelişimi Türk otomotiv sanayiinin geçmişi 20. yüzyılın başlarına kadar uzanmaktadır. Birinci Dünya Savaşı sonrası Ford, Chevrolet otomobil ve kamyonları ile Fiat otomobiller Türkiye piyasasına girmiştir yılında Ford Motor İstanbul'da ilk montaj denemesine başlamıştır. Otomobil, traktör ve kamyon üretmek amacıyla kurulan montaj fabrikasında yapılan üretimin bir kısmının Sovyetler Birliği ne ihraç edilmesi öngörülmüştür. Ancak, 1930'lu yıllarda yaşanan dünya ekonomik krizinin etkisiyle hedeflenen ihracat gerçekleştirilememiş, 1934 yılında fabrikada üretim durdurulmuştur li yıllardan sonra karayolu altyapısının geliştirilmesi, kentleşmedeki artış, gelir seviyesindeki yükselme gibi nedenler otomotiv ürünlerine talebin artışına sebep olmuş ve bu talep ilk yıllarda ithalat ağırlıklı olarak karşılanmıştır. İlk Türk otomobili Devrim ise 1961yılında Eskişehir Devlet Demiryolları fabrikasında üretilmiştir. Talebin 5,000 âdetin altında kaldığına dayanılarak, talep yetersizliği nedeniyle ekonomik ölçeğin çok altında bir üretimin yapılamayacağı gerekçesiyle üretimi sürdürülmemiştir. Otomobilde ilk ciddi üretim 1966 yılında Anadol otomobili üretimi ile başlamıştır ve 1982 yılına kadar adet üretilmiştir yılında yayınlanan Montaj Sanayi Talimatı ile sektörün gelişimi ve araçlardaki yerlilik oranının artırılmasına yönelik olarak korumacı politikalar başlatılmıştır. Ancak, bebek endüstri yaklaşımı açısından doğru kabul edilebilecek bu yaklaşım, sektörün gelişimi ve rekabetçiliği açısından istenen sonuçları getirmemiştir lı yıllara kadar iç pazarı hedefleyen, dış rekabete kapalı, güncel teknolojilerden uzak ve az sayıda model çeşitliliğine sahip bir endüstri görünümündedir. Özellikle 1988 de yapılan AB tam üyelik başvurusu sonrasında koruma oranlarında önemli indirimler ve 1996 Gümrük Birliği Anlaşması ile otomotiv sektöründe ciddi bir rekabet ortamı ortaya çıkmıştır. Gümrük Birliği sonrası sektör daha rekabetçi bir yapıya kavuşmuştur. Otomotiv sektörünün gelişim süreci özetlenecek olursa karşımıza Şekil-9 da sunulan gelişim süreci çıkmaktadır. Özellik 2005 sonrası Türkiye nin sahip olduğu ciddi üretim potansiyeli ile yeni teknolojilerin geliştirilmesi için uygun bir ortam oluşturma fırsatına sahip olduğu değerlendirilmektedir. 58

62 Elektrikli Araçlar Şekil-9 Türkiye otomotiv sektörünün gelişimi Otomotiv sanayinin gelişimine paralel olarak üretim kapasitesi de artmıştır. Bugün otomotiv endüstrisi Türkiye nin lokomotif endüstri konumundadır. OICA 2012 verilerine göre Türkiye nin üretim kapasitesi Avrupa da 6., Dünya da ise 16. sıradadır. Yıl Toplam Üretim 11,112 23, , , , ,97 9 1,124,98 2 1,234,63 7 Tablo-1 Türkiye de yıllara göre toplam araç üretim adetleri 1,115,23 3 1,166,04 3 Bununla birlikte sektörde önemli bir kapasite fazlası dikkate çekmektedir. OSD verilerine göre sektörde yer alan ana üretim firmalarının 2013 üretim kapasitesi ve üretim adetleri tablo-2 de sunulmuştur. Tablodan görüldüğü üzere mevcut üretim kapasitesi ve gerçekleşen üretim adetleri dikkate alındığında önemli bir kapasite fazlası mevcuttur. Ayrıca dünyadaki üretim kapasitesi fazlalığının getirdiği riskler dikkate alındığında Türkiye de üretiminin yanında Ar-Ge çalışmalarının artırılması, üretim portföyünde konvansiyonel araçların yanında elektrikli araçlar gibi yeni teknolojili üretimlerin artırılması öncelikli hedefler arasında olması gerektiği görülmektedir. Firma 2013 Üretim 2013 Kapasite Kapasite fazlası AIOS BMC Ford Otosan Hattat Tarım Honda Hyundai

63 Elektrikli Araçlar Karsan MAN Mercedes Otokar Renault Temsa Tofaş Toyota TTraktör Toplam Tablo-2 Üretim firmalarının 2013 üretim kapasitesi ve üretim adetleri Türkiye de Otomotiv Ar-Ge Destek Politikaları Elektrikli Araçlar Türkiye nin mevcut otomotiv sanayisinin gücünü korumak ve artırmak için Ar-Ge odaklı bir büyüme takip etmesi, yeni teknolojilere dayalı ürünler hedeflemesi gerekmektedir. Elektrikli araçlar, içerdiği teknoloji ve pazardaki payının artışı açısından, Türkiye için önemli bir büyüme potansiyeli taşımaktadır. Ayrıca, Türkiye nin fosil yakıtlar konusundaki yüksek dışa bağımlılığı dikkate alındığında enerji güvenliği açısından da önemlidir. Bu nedenle sanayinin bu konuda çalışmasını teşvik etmek ve çalışmalara yasal alt yapı hazırlamak üzere kamu kurumları tarafından çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu konuda çalışmalardaki paydaş kamu kurumları Kalkınma Bakanlığı, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı ve üniversiteler şeklindedir. Kalkınma Bakanlığı, bu konuda makro politikaları koordine etmektedir. 8. ve 9. Kalkınma Planlarında bu konu otomotiv Ar-Ge faaliyetlerinin yoğunlaştırılması ve Kyoto Protokolüne uygun emisyon değerlerine ulaşılması için alternatif yakıt kullanımı altında değerlendirilmiştir. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Kalkınma Bakanlığı hedeflerine paralel olarak temiz araç teknolojileri ve alternatif yakıt kullanımının artışına yönelik politikalar geliştirmeyi hedeflemektedir. Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, otomotiv sektörüne yönelik politikalarda lokomotif kurumdur. Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı otomotiv sektörüne yönelik hedefleri bir strateji dokümanı çerçevesinde takip etmektedir. Bu doküman incelendiğinde elektrikli araçları kapsamına alan çalışmalar aşağıda özetlenmiştir. Türkiye de yapılabilen tip onay testleri ve Ar-Ge testlerinin envanteri çıkarılmıştır. Bursa Yenişehir de Test Merkezi kurulması için TSE çalışmalara başlamıştır. Ancak özellikle arazinin geometrik yapısının uluslararası normlara uygunluğu konusunda OSD nin farklı görüşleri vardır. Öte yandan arazi içinde dışarı çıkartılması gereken iki karayolu geçişi bulunmakta ayrıca arazı güneyde Bursa Hızlı Tren hattı ile de sınırlandırılmaktadır. 60

64 Elektrikli Araçlar Üniversitelerde otomotive yönelik Ar-Ge merkezleri oluşturulması için gerekli ihtiyaçlar saptanmış ve yasal alt yapı hazırlıkları devam etmektedir. Otomotiv çalışmaları konusunda öne çıkan üniversite Ar- Ge merkezleri İstanbul Teknik Üniversitesi: Elektrikli araçlarla ilgili çalışmalar Mekatronik Eğitim ve Araştırma Merkezinde yürütülmektedir. İTÜ, Otomotiv Teknolojileri Araştırma Merkezi (OTAM) A.Ş. nin de kurucuları arasındadır. OTAM oldukça başarılı bir üniversite-sanayi işbirliği modelidir. Bir test, Ar-Ge ve sertifikasyon merkezi olarak kurulmuştur. Daha sonra İTÜ Vakfı, OSD, TAYSAD ve Uludağ İhracatçılar Birliği ortalığında otomotiv mühendislik hizmetleri veren şirkete dönüştürülmüştür. Yıldız Teknik Üniversitesi: Özellikle akıllı araç ve taşıma sistemlerine yönelik teknolojiler üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Okan Üniversitesi: Üniversite 2012 yılı sonunda Transport Teknolojileri ve Akıllı Otomotiv Sistemleri Uygulama ve Araştırma Merkezini devreye almıştır. Orta Doğu Teknik Üniversitesi: ODTU Biltir Merkezi bünyesinde otomotive yönelik olarak hizmet veren 3 birim bulunmaktadır. Otomotiv Endüstriyel Tasarımı, Taşıt Güvenliği (hasarsız test laboratuvarı), Akıllı Ulaşım Sistemleri birimlerinde otomotive yönelik mühendislik çalışmaları gerçekleştirilmektedir. Bakanlık, Teknoloji Geliştirme Bölgeleri, Sanayi Tez Programı, 5746 Sayılı Ar-Ge Kanunu, Rekabet Öncesi İşbirliği Programı ve Tekno Girişim Programları ile tüm Ar-Ge faaliyetlerini teşvik edici programlar oluşturmaktadır verilerine göre Ar-Ge destekleri kapsamında ülkemizde 155 Ar-Ge Merkezi bulunmakta, bunların 52 adedi otomotiv sektörüne hizmet vermektedir. Bakanlık, Türkiye deki en geniş kapsamlı Ar-Ge destek programlarını TÜBİTAK üzerinden yürütmektedir. TÜBİTAK tüm sanayiye Ar-Ge desteği sağlamakla birlikte öncelikli alanlarla ilgili alanlarda proje çağrıları açmakta ve daha yüksek oranlarda Ar-Ge desteği sağlamaktadır. Otomotiv öncelikli alanlardan biridir. TÜBİTAK elektrikli araçlar için TEYDEB, ARDEB ve KAMAG grupları altında çağrılar düzenlemiştir. Özellikle KAMAG tarafından yerli bir elektrikli araç markası oluşturulmasına yönelik çağrının sektöre önemli bir destek sağlaması beklenmektedir. TEYDEB tarafından elektrikli araçlarda Hibrit ve elektrikli araç teknolojileri, enerji yönetim sistemleri/yazılımları ve sistem entegrasyonları, motor, kontrol ve sürücü teknolojileri ana başlığı altında iki konuda proje çağrısı gerçekleştirilmiştir. Elektrikli ve hibrit elektrikli araç tahrik sistemleri için elektrik motor/jeneratör ve sürücü sistemlerinin geliştirilmesi Elektrikli ve hibrit elektrikli araçlar için güç yönetimi kontrol sistem, donanım ve algoritmalarının geliştirilmesi Bu çağrılarda 32 proje desteklenmiş ve 29,6 milyon TL rezerve edilmiştir. ARDEB bünyesinde 2012 yılında düzenlenen proje çağrılarında hibrit ve elektrikli araçlara yönelik elektrik motoru, batarya teknolojileri ve kontrol sistemleri alanlarında hazırlanan 8 projeye yaklaşık 4 milyon liralık Ar-Ge desteği verilmesi uygun görülmüştür. TÜBİTAK Kamu Kurumları Araştırma ve Geliştirme Projelerini Destekleme Programı (1007 Programı) kapsamında Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığının müşteri kurum olarak yer aldığı Elektrikli Araç Teknolojilerinin Geliştirilmesi ihtiyaç başlığına yönelik, Kamu Araştırmaları Destek Grubu (KAMAG) 61

65 Elektrikli Araçlar tarafından çağrı duyurusu itibari ile yayınlanmıştır. Çağrı kapsamında kabul edilen projeler %100 oranında desteklenecektir. Çağrıya 20 konsorsiyum başvuru yapmıştır. 10 konsorsiyum 2. aşamaya geçmeye hak kazanmıştır. İkinci aşama değerlendirme süreci devam etmektedir. Türkiye Elektrikli Araçlar Pazarı Elektrikli araçlar 2012 yılı itibari ile Türkiye pazarında satışa sunulmuştur. ODD verilerine göre 2012 yılında 184, 2013 yılında 31 adet elektrikli araç satışı gerçekleştirilmiştir. Bakanlar Kurulu nun düşük ÖTV uygulama (motor güçlerine göre en düşük yüzde 3 ile en fazla yüzde 15) kararına rağmen serbest piyasada yeterli talep oluşmamıştır. Bu durum elektrikli araçlarla ilgili beklentilerin netleştirilmesi ve sosyal kabulü konusunda yeni çalışmaları gerekli kılmaktadır. Mevcut durumda elektrikli araç tasarım ve üretimi yapan kurumlar aşağıdadır TÜBİTAK Türkiye nin ilk hibrit elektrikli araç prototipi niteliğindeki Elite, TÜBİTAK tarafından yapılmıştır. Proje kapsamında seri hibrit elektrikli bir araç tahrik sistemi tasarlanmış ve prototipi TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM) Enerji Enstitüsü nde geliştirilmiştir. Bu proje yılları arasında TOFAŞ ile MAM işbirliği ile DOBLO model bir hafif ticari aracın tahrik sisteminin elektrikli hibrit olarak geliştirilmesidir. Bu projede 30 kw lık Ansaldo asenkron motor ve güç elektroniği devreleri ve yerli kurşun asit piller kullanılmıştır. TÜBİTAK MAM, Ford Otosan ile birlikte Türkiye de ilk hibrit minibüsü de geliştirilmiştir yılında tamamlanan projede seri-paralel hibrit minibüs tasarımı gerçekleştirilmiştir. Mekatro (Tofaş) 2008 yılında tamamlanan TEYDEB projesinde TOFAŞ-MEKATRO Ar-Ge tarafından Türkiye nin ilk tekerlek içi (hub) sürüşlü otomobili geliştirilmiştir. Projede, tekerlek içine gömülmek üzere bir sürekli mıknatıslı fırçasız doğru akım makinasının (FDAM) tasarımı, imalatı, kontrol elektroniğinin geliştirilmesi, laboratuarda denenmesi ve daha sonra araca takılması hedeflenmiştir. Böylece bu aracın doğrudan sürüşlü bir elektrikli otomobil olarak çalıştırılması amaçlanmıştır. Güç elektroniği ile sürülen 15 kw gücünde iki elektrikli jant geliştirilmiş, bunlar Fiat/Linea aracın arka tekerleklerine takılmıştır. Arka tekerlekler, birbirinden bağımsız olarak kontrol edilerek elektronik diferansiyel özelliği elde edilmiş, aracın küçük hızlarda sürülmesi sağlanmıştır. Temsa Temsa 2010 yılında Avenue modeline Siemens ELFA tahrik sistemi ile entegre ederek hibrit otobüs üretimi gerçekleştirmiştir. Söz konusu tasarımda rejeneratif frenleme ve ultra kapasitörler de kullanılmıştır. Otokar Firma 2012 yılında Doruk Electra modelini sunmuştur. Firma bilgilerine göre 6-8 saat arasında tam şarj olabilen bu araç on board şarj ünitesi sayesinde duraklarda bekleme yaparken de kısa süreli şarj edilme imkânına sahip. Otobüs, ideal şartlarda tam şarj ile 280 km mesafe kat edebiliyor. Yoğun şehir içi trafikte ve yolcu sayısının çok olduğu saatlerde ise, akü ömrünü koruyan yüzde 80 kapasite baz alınarak 170 kilometre menzil sunuyor. Aküler ise Lityum Demir Magnezyum Fosfat olarak üretilmiştir. Oyak Renault 62

66 Elektrikli Araçlar Oyak Renault, Bursa da 2011 yılında Renault Fluence ZE adı ile tam elektrikli araç üretmeye başlamıştır. Ancak aracın üretimi özellikle yetersiz talep ve batarya değişim altyapısını oluşturan Better Place firmasının iflası ile durmuştur. Başlangıçta İsrail ve Danimarka için yıllık adet olarak öngörülen satış hedefi beklentilerin oldukça altında kalmıştır. Düşük satış nedeniyle yetersiz nakit akışı akü değişim ağı yatırımlarını yapan Better Place firmasının iflas nedenlerinden biri olmuştur. Basında yer alan bilgilere Renault, yeni stratejisinde Zoe Z.E., Twizy Z.E. ve Kangoo Z.E. ye ağırlık vereceği ve Zoe ile Twizy modellerinin 2013 yılında satışa sunulacağı görülmektedir. Tofaş Tofaş 2010 yılında halen ürettiği Doblo model aracı yerli mühendislik imkanlarını kullanarak elektrikli araca dönüştürdüğünü açıkladı yılında tanıttığı yeni Doblo EV modeli 150 kilometrelik menzile sahip araç 100 kilometreye 9,6 saniyede erişiyor. Normal olarak 7 saatte şarj olan bataryalar 45 dakikada hızlı şarj edilebiliyor. 750 kilogram yük kapasitesi bulunan aracın batarya ömrü ise 10 yıl. Enerji geri kazanımlı fren sistemine sahip aracın elektronik olarak sınırlandırılmış maksimum hızı ise 110 kilometredir. Hexagon Studio Bir mühendislik ve tasarım firması olan Hexagon Studio, kardeş kuruluşu olan KARSAN için geliştirmiş olduğu Concept V1 modeli için farklı içten yanmalı ve elektrikli tahrik sistemi türevlerinin yapımına fırsat veren bir esnek araç platform mimarisi geliştirmiştir. Mevcut durumda bu aracın dizel ve tam elektrikli ve menzil arttırıcı sisteme sahip elektrikli türevleri geliştirilmiştir. Bu araç ile KARSAN, özellikle Londra, New York gibi büyük şehirlerin taksi ihalelerinde yer almaya çalışmaktadır. Hexagon Studio ayrıca elektrikli araçlar için güç yönetimi kontrol sistemi projesi kapsamında, bir elektrikli aracın tüm güç kontrol algoritma ve yazılımlarını geliştirmektedir. Haziran 2014 te başlayacak ve Uluslararası ERA-NET Transport Çağrısı kapsamında desteklenen, 5 uluslararası ortağın yer aldığı diğer bir projede ise elektrikli araçlar için Hidrojen Yakıt Pili temelli menzil arttırıcı geliştirilecek ve orta ticari sınıfta bir araçta uygulama yapılacaktır. Derindere Motorlu Araçlar DMA, Şubat 2013 de tam elektrikli araca dönüştürülmüş Toyota Corolla aracı piyasaya çıkarmıştır. Aracın elektrik motoru ve bataryası ithaldir. Elektronik kontrol ünitesi ve yazılımları ise DMA tarafından geliştirilmiştir. Firmanın yıllık üretim kapasitesi 1200 araçtır. BD Otomotiv BD Otomotiv, elektrikli araçların dağıtım, üretim ve şarj altyapısı konusunda faaliyet göstermektedir. BD nin, Türkiye ve bazı Doğu Avrupa ülkelerinde, BYD (Çin) ve FISKER marka araçların dağıtımına yönelik satış ve servis ağı mevcuttur. Üretime yönelik olarak İtalya ve Türkiye deki montaj hatlarında hafif ticari araçları elektrikli araca dönüştürmeye odaklanmıştır. Ürün kategorisi, toplam brüt ağırlığı 1.5t 3.5t arasında değişen kapalı kasa ve kombi tipi araçlardan (Fiorino, Scudo, Ducato, Kangoo, Trafic) oluşmaktadır. BD, 2012 de Türkiye ve Avrupa pazarı için bu araçların seri üretimine başlamış bulunmaktadır. BD, elektrikli araç kullanan müşterilerine şarj hizmeti sağlamak için Türkiye deki önemli geçiş noktalarında mülkiyeti kendisine ait olmak üzere şarj cihazları kurmaktadır Eylül ayında Türkiye deki ilk şarj cihazının açılışı BD tarafından bir alışveriş merkezi otoparkında yapılmıştır. ETOX Firmanın ana çalışma alanı otomotiv iç dekorasyonudur. Daha sonra spor araba tasarımına geçen firma 2007 yılında ODTÜ Teknopark desteği ile spor elektrikli araç üretimi işine girmiştir. Firmanın tasarımı 2007 yılı itibari ile hazırdır. 63

67 Elektrikli Araçlar Elektrikli Araç Bataryaları Elektrikli araç teknolojilerinin gelişimindeki ana belirleyici unsur batarya kapasitesidir. Bu yüzden elektrikli araç konusunda gelişim hedeflerinin ana odağında batarya geliştirme çalışmaları yer almaktadır. Günümüzde kurşun asit, zebra, nikel metal hibrit, lityum-iyon batarya kimyaları mevcuttur. Özellikle Li-ion bataryalar lityum kobalt oksit katot, lityum manganez oksit katot, lityum titan oksit anot, lityum demir fosfat katot gibi farklı karışımlarla spesifik güç ve spesifik enerji açısından en iyi kombinasyonu sağlayabilen seçenekler olarak görülmektedir. Türkiye de bu konuda araştırma yapan kuruluşlar; Yiğit Akü İnci Akü Mutlu Akü TÜBİTAK Dört kuruluş tarafından yapılan çalışmalar daha çok lityum-ion batarya malzemesi geliştirmeye odaklanmış durumdadırlar. B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ Hibrit ve elektrik araçların için ön görülen güçlü yönler, zayıf yönler, fırsatlar ve tehditler, öngörüleri oluşturan kaynakları ile birlikte bu bölüm altında incelenebilir. Güçlü Yönler Dünya Fosil yakıtlar sınırlı, ülkeler arasında eşit olamayan bir şekilde dağılmış olması ve artan istikrarsız fiyatlarda seyrederken, nihai petrol kullanımının büyük bir bölümünü oluşturan ulaşım sektörünün petrol bağımlılığının azaltabilmesini sağlaması. Özellikle fosil yakıtları bulunmayan ülkelerin dışarıya bağımlılıklarının ve dolayısıyla oluşan ekonomik ve politik sorunlarının azaltılması Enerji kaynaklarını çeşitlendirmesi ve daha verimli kullanılabilmesi, güç dağılımını dengeleme, sessiz sürüş ve düşük kullanım maliyeti gibi avantajlarının olması. Konvansiyonel araçlara kıyasla daha yüksek sürdürülebilirliği ve düşük çevresel hayat boyu etkisi olması Türkiye Dünya otomotiv ve hafif ticari araçlardaki başarımız1 Konvansiyonel araçlar için güçlü motor, batarya üreticileri ve yan sanayinin bulunması2 Coğrafi konum avantajı ve bölgede uluslararası merkez olma potansiyelimizin olması Fırsatlar Dünya Gelişen batarya teknolojileri sayesinde araç menzil, maliyet ve çevresel etkilerinin giderek gelişmesi 3 Teknolojinin yenilenebilir enerjiler ile kolay entegre edilebilmesi 4 Elektrik şebekelerinin ileride elektrikli araçlar sayesinde daha verimli, düşük maliyetli ve güvenilir olarak kullanılabilme ihtimali 5 Türkiye Elektrikli araç alımları için sağlanan vergi teşvikleri 6 Ülke benzin fiyatlarının dünya sıralamasında en üstlerde olması 7 Enerjinin büyük bir çoğunluğunun ithal edilmesi ve dolayısıyla oluşan cari açık 8 AR-GE ve yatırım teşviklerinde sağlanan yeni avantajlar 9 Emisyonlar ve enerji verimliliği konusunda ülke hedeflerinin olması 10 Karbon vergisi oluşturulma ihtimali 11 Avrupa ve Amerika nın regülasyonlar ve altyapı üzerine hazır çalışmalarının bulunması Elektrikli araç teknolojisinin Türkiye de çok bulunan yenilenebilir enerji ile entegre 64

68 Elektrikli Araçlar edilebilmesi 12 Zayıf Yönler Dünya Şu an için çoğu ülkede devlet politikaları tarafından desteklenmeden konvansiyonel araçlarla satış fiyatı olarak yarışamaması13 Uzun şarj süreleri ve şarj altyapısı gereksinimi14 Sınırlı mesafe gidebilmesi15 Belli alanlarda hala standartların yapılmamış/oturmamış olması Türkiye Ülkenin bu teknolojinin yüksek katma değer sağladığı alanlarda fazla bir deneyiminin ya da üretiminin pek olmaması Ülke yerleşim şekli itibariyle evlerde araç şarj etmenin çoğunlukla mümkün olmaması Şarj istasyonları için şu ana kadar yeterince yatırım yapılmaması16 Ülke elektrik üretim karışımının çoğunlukla fosil yakıtlardan elde edilmesi17 Elektrikli araç teknolojileri hakkında sosyal birikim ve tanıtımın pek olmaması Tehditler Dünya Hidrojen başta olmak üzere alternatif araç teknolojilerinde oluşabilecek hızlı gelişimler18 Ucuz/verimli/çevre konvansiyonel benzin alternatiflerinin bulunabilmesi19 Başarısız deneyimden yaşanabilmesine karşı insanların elektrikli araçlara olan güvenlerinin zedelenebilmesi20 Türkiye Amerika, Avrupa ve Japonya nın bu alanda yıllara dayanan deneyimi olması21 Amerika, Çin ve birçok Avrupa ülkesinin elektrikli araçlar, alt komponentleri ve alt yapı çalışmalarına büyük miktarlarda AR-GE bütçesi ayırması22 Yurtdışında tasarlanan ve üretilen elektrikli araçların Türk marketine girerek yerli araçların önünü kesebilme ihtimali 1. Türkiye 2013 Ocak-Aralık arasında Avrupa otomobil satışlarında 6. sırada yer almıştır (ODD). 2. Arçelik, Femsan, Tepaş ve Gems te motor, İnci Akü, Mutlu Akü ve Yiğit Akü de ise batarya alanlarında elektrikli araç komponentleri için uygun altyapı bulunmaktadır. 3. LCO, NMC ve NCA gibi batarya teknolojilerinde başarılar elde edilmiş ve Çinko-hava, Lityum-sülfür ve Lityum-hava bataryaları üzerinde ise önemli gelişmeler kat edilmiştir. 4. Bataryalar güneş ve rüzgâr gibi enerji kaynaklarının sürekli olmayan yapılarıyla uyumlu olduğundan, yenilenebilir enerjilerle şarj edildiğinde DC/AC çevirimleri ve aktarım kayıpları azaltılabilmektedir. 5. Elektrik şebekelerinin gün içerisinde sadece kısa bir zamanda tam kapasite çalışıp diğer zamanlarda kapasite altında çalışmasından dolayı akıllı şarj ve araçtan şebekeye (V2G) teknolojileri ile yakın zamanda şebekelerin çok daha verimli ve düşük maliyetli çalışmasının sağlanabileceği öngörülmektedir. 6. Türkiye de elektrikli araç vergileri %3 - %15 arasında değişmektedir (ODD). 7. Türkiye litresi $2.55 Amerikan doları ile Norveç ten sonra dünyada en pahalı benzin fiyatına sahiptir (Bloomberg Çeyrek İstatistikleri) yılı sonu itibariyle 57 ülke arasında Türkiye ikinci yüksek cari açık oranlı ekonomi olarak görülmektedir (The Economist, 21 Aralık 2013). Petrol tüketiminin %90 dan fazlasını ithal etmekte ve 60 milyar dolar civarında enerji ithalatına karşılık 8 milyar dolar civarında ihracat bulunmaktadır ( , Bakan Taner Yıldız ın açıklaması) 65

69 Elektrikli Araçlar 9. TÜBİTAK 2012 yılından itibaren elektrikli araçlar ve alt komponentleri konusunda 3-4 yıl içerisinde yapılacak 30 dan fazla araştırma için Milyon Avro arasında bütçe desteği sağlamaktadır. 10. Türkiye Avrupa birliği ülkelerinin 2015 için belirlediği 130 g/km CO 2 emisyonunu hedeflemektedir yılı içerisinde iklim değişikliği ve artan hava kirliliği ile mücadele kapsamında Özel Tüketim Vergisi (ÖTV) ile Motorlu Taşıtlar Vergisi nde (MTV) motorlu taşıtların emisyon salınımlarını dikkate alan yeni düzenlemeler yapılacağı öngörülmektedir. 12. Türkiye yenilenebilir enerjilerden güneş enerjisinde 88 milyar ton eşdeğer petrol potansiyeli ve rüzgâr enerjisinde 166 TW teknik rüzgâr enerji potansiyeli ile Avrupa ortalamalarının çok üzerinde bulunmaktadır. 13. Elektrikli araçların satın alınması için teşvik olarak Finlandiya da 5M Euro, Fransa da 450M ve İtalya da 1.5M Euro luk teşvik havuzları oluşturulmakta, Hollanda da araç satın alma fiyatının %12 sine, Hindistan da %20 sine, Çin de 60,000 RMB (22,000+ TL), İspanya da 6,000+ Euro, İsveç te 4,500 Euro, Amerika da $7,500 ve Japonya da elektrikli ve kıyaslanabilir IYM lu araç farkının yarısına (22,000+ TL) devlet vergi indirimi uygulanmakta ve Danimarka ve Almanya da yol vergilerinden muafiyet bulunmaktadır. 14. Ortalama olarak elektrikli araçlar Level 1 de (120V AC) şarj edildiğinde saatte 3-8 km, Level 2 de (240 ya da 208 V AC) saatte km, Level 3 te ise (DC hızlı şarj) 20 dakikada km mesafe kat edecek kadar şarj edilebilinmektedir. 15. Full elektrikli araçlar 60 km (Scion iq EV) 425 km (Tesla Model S - 85 kwh) arasında bir mesafe aralığında gidebilmektedir (US Department of Energy, Vehicle Technologies Office İstatistikleri Eylül, 2013) yılı itibariyle Türkiye de arasında şarj istasyonu bulunduğu tahmin edilmektedir. 17. Ülkede elektrik üretiminin %70 ten fazlası fosil yakıtlar ve kömürden elde edilmektedir. ( turkeys-energy-strategy) 18. Toyota hidrojen ile çalışacak 2015 aracının bir dolumda 480 km menzile kadar ulaşabileceğini ve 3 dakikanın altında şarj edilebileceğini belirtmiştir. 19. Alternatif yakıtlar olarak biyoyakıtlar, propan, sıkıştırılmış ve sıvılaştırılmış doğal gaz (CNG ve LNG), amonyak, basınçlı hava (CAV) alanlarında gelişmeler kaydedilmektedir Haziran 2011 de Chevrolet Volt test aracı çarpışma testi sonrası test otoparkında alev almıştır ün sonlarına doğru is 3 Tesla Model S aracı altı haftalık zaman zarfı içerisinde (2 si metal objelerin bataryayı delmesinden, 1 i ise hızlı çarpışma sonucu) yanmıştır. Bu iki olayda basında geniş yer almıştır Eylül ayı itibariyle Amerika da toplam 2,2 Milyon, Japonya da 1,5 Milyon ve Avrupa da ise 450,000 adet elektrikli araç satışı yapılmıştır (US Department of Energy, 2012 İstatistikleri) 22. Elektrikli araçlar, alt komponentleri ve alt yapı çalışmalarına bu alanda öncü ülkelerde 2012 yılında toplam 2,5 Milyar dolar civarında AR-GE harcamaları yapılmıştır (Global EV Outlook, Nisan 2013). ÇALIŞMA ALANLARI 66

70 Elektrikli Araçlar OTEP elektrikli araç özel çalışma grubu olarak öncelikli eylem alanları ve tamamlayıcı eylemler aşağıdaki gibi tanımlanabilir. Beklentiler ve Hedefler Elektrikli ve hibrit araç kullanımın yaygınlaşması Elektrikli ve hibrit araç alt parçalarının yerlileştirilmesi Elektrikli araç ve alt parçaları teknolojisinde dünyadaki teknoloji seviyesini yakalamak Elektrikli araçların ticarileşebilmesi için gerekli olan hedefler doğrultusunda ar-ge yatırımlarının yapılması Elektrikli araç tercih etmesi için kullanıcılara yeterli altyapı ve teşvik sunulması Araç ve alt parça ithalatının azaltılması Elektrikli araç ar-ge yatırımlarının artması Zorluklar Kritik alt parça teknoloji bilgi birikiminin az olması Altyapının az olması Gerekli altyapı maliyetinin yüksek olması Kritik ham maddelerin ithal ediliyor olması Ar-ge yatırımı ve personelinin az olması Elektrik araçlar konusunda Dünya daki çalışan firmaların elektrikli araçlar konusuna önem vermesi ve büyük yatırımlar yapması Yerli otomotiv markasının olmaması Dünya çapında güvenilir marka sayısının az olması Yaklaşım Rekabetçi piyasada söz sahibi ürünler tasarlamak ve üretmek için gerekli olan öncelikli alanların sanayi ve üniversiteler tarafından belirlenmesi Belirlenen öncelikli alanlarda yetişmiş personel sayısının artırılması Dünya nın önde gelen üniversite ve araştırma kurumlarına öğrenciler gönderilmesi Ar-ge personeli sayılarının artırılması Temel ar-ge çalışmalarının artırılması Laboratuvar alt yapısının artırılması, gerekli geliştirme, homologasyon ve sertifikasyon testlerinin yurtdışı firmalarından bağımsız yapılabilmesi Standartları belirleyen uluslararası kurumlarda ülkemizin de söz sahibi olması Üniversite sanayi iş birliği içinde öncelikli alanların paralelinde tezlerin gerçekleştirilmesi Tasarlanan ürünlerin yerli marka ile üretilmesinin teşvik edilmesi Dünya standartlarında gereklilikleri yerine getiren, rekabetçi markaların oluşturulması 67

71 Elektrikli Araçlar C. EYLEM PLANI Türkiye nin petroldeki dışa bağımlılığı ve cari açığı göze önünde alındığında, iç piyasadaki araç talebi de düşünüldüğünde; petrol türevi yakıtlara bağımlılığın azaltılması, enerji veriminin artırılması, araç ithalatının düşürülmesi ve emisyon salınımının azaltılması öncelikleri birleştirildiğinde aşağıda belirtilen noktalar ön plana çıkmaktadır; Maliyeti düşük, Şarj kapasitesi yüksek Sistem verimi yüksek Yaygın kullanımı için gerekli altyapı oluşturulmuş Bu amaçlara yönelik detay eylemler aşağıda belirtilmektedir. BAŞLIK ALT BAŞLIKLAR Elektrik Motoru ve Sürücüsü Geliştirilmesi Akıllı Araçlar Geliştirilmesi Enerji Depolama Sistemleri geliştirilmesi Elektrik motoru ve sürücüsü sistemlerinin test edebilecek altyapıların yaygınlaştırılması Yerli elektrik motoru tasarım ve üretim teknolojisinin dünya standartlarını yakalaması Elektrik motoru kontrol ünitesi iç yazılımlarının gerekli güvenlik standartlarına uygun olarak tasarlanıp üretilebilmesi Tekerlek içine montaj edilecek elektrik motorlarının geliştirilmesi Elektrik motoru ve bağlı aktarma organları verimlerinin artırılması, (sistem veriminin %90 dan, %94 e artırılması) Aynı gücü elde edecek daha küçük motorların üretilmesi, (1.1kW/kg dan 1.4kW/kg la ulaşılması)[12] Elektrik motoru maliyetlerinin düşürülmesi, ($30/kW seviyelerinden, $8kW/kg seviyelerine getirilmesi) [12] Araç kontrol ünitesi ile araç enerji yönetiminin iyileştirilmesi Batarya yönetim sisteminin geliştirilmesi Termal batarya yönetim sistemlerinin geliştirilmesi Devlet desteğinin artırılması ve batarya teknolojisi üzerine yapılan ar-ge çalışmalarının artırılması Batarya Test mükemmeliyet merkezlerinin kurulması [3] Batarya şarj, deşarj sayılarını artırılması ile batarya ömürlerinin uzatılması Lityum batarya geliştirme ve üretim altyapılarının kurulması Batarya çalışma sıcaklıklarının batarya verimi için optimum seviyede tutulmasının sağlanması Lityum bataryalar için geri dönüşüm proseslerinin geliştirilmesi[3] Batarya teknolojisinde dünya markalarının kalite 68

72 Elektrikli Araçlar Şarj istasyon altyapısı geliştirilmesi Araç ağırlıklarının azaltılması Elektrikli araç kullanımı teşvik edilmesi seviyesinin yakalanması ($500/kWh, 100Wh/kg, 400W/kg) [12] Rekabetçi olabilmek için batarya kapasitesi ve maliyeti hedeflerinin yakalanması ($125/kWh, 250Wh/kg, 2000W/kg) [12] Gece evden şarj imkânının sağlanması Şarj altyapılarının üniversal olması, her tip aracın kullanabiliyor olmasının sağlanması Elektrikli araç şarj istasyonlarının yaygınlaştırılması, (büyük şehirlerde 30km mesafe içinde en az 1 adet şarj istasyonunun bulunması) Akıllı şebeke yönetimin sağlanabilmesi Hızlı şarj altyapısının yaygınlaştırılması Seçilen özel bölgelerde 0 emisyon hedeflenip, yolda seyir halinde dinamik şarj altyapısının kurulması Temassız şarj altyapılarının kurulması Özel elektrikli araç tasarımlarının yapılması, konvansiyonel araçların dönüştürülmesi ile elektrikli araç tasarımı yapılmaması Araç dış kabuk ağırlıklarının 35% mertebelerinde hafifletilmesi [12] Araç iç kısmındaki ekipman ağırlık ve tasarımlarının optimizasyonunun yapılması ve 5% mertebelerinde hafifletilmesi Araç iskeletini oluşturan şasi ve süspansiyon tasarımlarının iyileştirilip 25% ağırlık iyileştirilmelerinin sağlanması [12] Elektrikli araçların Ar-Ge çalışmaları destek programlarının artırılması Batarya teknolojisi üzerine araştırma çalışmalarının desteklenmesi Alt parça üreticilerinin teşvik edilmesi Hibrit ve elektrikli araçların teşvik edilmesi, kamuda kullanımının artırılması Kullanıcı sayısının artırılması için vergi, otopark kolaylığı vb. teşviklerin sağlanması Şarj altyapısı artırılması için teşviklerin verilmesi Özel sıfır emisyon bölgelerinin oluşturulması 69

73 Elektrikli Araçlar KAYNAKÇA 1. Tracking Clean Energy Progress 2013, IEA Input to the Clean Energy Ministerial, Report, OECD/IEA, EV Everywhere Grand Challenge, Road to Success, U.S. Department of Energy, DOE/EE-1024, January European Roadmap Electrification of Road Transport, 2nd Edition, ERTRAC, EPoSS, SMARTGRIDS, June Yazgan, M., Mobility in Turkey Electric Vehicles, Embassy of the Kingdom of the Netherlands, OSD, Otomotiv Sanayi Genel ve İstatistik Bilgi , Tuncay, N., Üstün, Ö., Otomotiv Sektör Kurulu Raporu Elektrikli Araçlarda Geçmişten Geleceğe Bakış, MÜSİAD, BSTB (Bilim Sanayi Teknoloji Bakanlığı), Ar-Ge Merkezleri İstatistiki Bilgileri, [erişim ] 8. BSTB, Türkiye Otomotiv Sanayi Strateji Belgesi IV. Uygulama, İzleme ve Değerlendirme Raporu, BSTB, Türkiye Otomotiv Sektörü Raporu, IEA - International Energy Agency, Technology Roadmap Electric and plug-in hybrid electric vehicles, IEA, Paris, publication/ EVPHEVRoadmap.pdf, (2011) [erişim ] 11. Electiral Vehicle Symposium 27, November 2013, Barcelona, Spain, EV Everywhere, Grand Challence Blueprint, US Department of Energy, _to_success.pdf, (January 31, 2013) 70

74 Akıllı Ulaşım Sistemleri Akıllı Ulaşım Sistemleri IX. Akıllı Ulaşım Sistemleri A. MEVCUT DURUM ANALİZİ Dünya da Mevcut Durum Analizi. Günümüzde 70 milyon aracın üzerindeki üretim miktarı ile kara ulaşım sektörü önemli bir ekonomik itici güçtür. Diğer yandan da Dünya daki toplam karbon salımının yaklaşık %20 si ulaşım sektöründen gelmektedir. Her sene AB de 1,3 milyon trafik kazası olmakta ve bu kazalar yaklaşık 41 bin kişinin ölümüne neden olmaktadır. Trafik sıkışıklığı önemli bir miktarda sera gazı salımına ve iş gücü kayıplarına neden olmaktadır. AB de trafik sıkışıklığının senelik maliyetinin 50 milyar olduğu tahmin edilmektedir. Bu nedenle deniz yolu, raylı sistemler ve hava yolu arasındaki çok modlu (karma) ulaşım sistemleri de ön plana çıkmaktadır. Elektronik teknolojisi ilerledikçe, ulaşım sistemleri ile ilgili trafik, çevre, kaza gibi sorunların önüne geçebilecek bir yöntem geliştirilmeye başlanmıştır. Elektronik sistemler bir yandan araçların içine girmekte, diğer yandan da yoldan ve trafikten alınan bilgileri ileten sistemler geliştirilmektedir. McKinsey in 2005 yılında hazırladığı bir raporda 2015 yılında araçlarda elektronik sistemlerin maliyetinin toplam maliyetin yaklaşık %40 ına ulaşacağı tahmin edilmektedir. Diğer yandan da araçların çevre etkisini azaltmak için hibrit ve elektrikli araç teknolojileri gelişmektedir. Bu teknolojiler toplu taşıma sistemlerine de uygulanmakta, troleybüs ve tramvayların temiz enerji sistemleri ile donatılmaları, bunun yanında şoförsüz kullanılmaları için birtakım çalışmalar yapılmaktadır. ABD de AUS uygulamaları 1960 larda yol ve araç arası iletişim çalışmalarıyla başlamıştır yılında Ulaştırma Bakanlığı tarafından Amerika Akıllı Ulaştırma Topluluğu kurulmuştur te karayolu güvenlik ve transit programları ile ilgili diğer amaçlar için fonların yetkilendirilmesi konusunda Kongre tarafından bir yasa çıkarılarak Akıllı Ulaşım Sistemleri Araştırması için 2009 a kadar yıllık 110 milyon dolarlık bütçe ayrılmıştır. ABD de federal düzeyde AUS için 2,5-3 milyar dolar bütçe mevcuttur. Japonya da AUS altyapısına yönelik ilk faaliyetler 1960 lı yıllarda başlarken 1970 lerde araç-yol iletişimine temellenen kapsamlı araç trafik kontrol sistemi kurulmuştur yılında araştırma faaliyetleri paralelinde yol araç iletişim sistemleri kullanılmaya başlanmıştır. Karayolu ulaşım sorunlarına bilişim teknolojilerini kullanarak çözüm üretme yönelik olarak 1994 te Akıllı Taşıt, Yol ve Trafik Topluluğu (VERTIS) nun kurulması kapsamlı AUS projelerini tetiklemiştir. VERTIS daha sonra, AUS un gerek araştırma geliştirme ve gerekse yatırım uygulama süreçlerine kamu-özel sektörakademi üçgeninde toplumun ilgili bütün kesimlerinden katılım sağlamak üzere Japonya AUS adı altında yeniden düzenlenmiştir. Japonya da kapsamlı AUS projelerinin 2015 yılı itibariyle oluşturacağı pazar hacminin yaklaşık 500 milyar ABD dolarına ulaşacağı tahmin edilmektedir. AB de AUS çalışmaları Avrupa Ulaştırma Bakanları Komisyonu tarafından 1991'de kurulan Avrupa Akıllı Ulaşım Teknolojileri Ağı (ERTICO) altında yürütülmektedir yılları arasında gerçekleştirilen Daha Etkin ve Güvenli bir Avrupa Trafik Sistemi Programı (PROMETHEUS) yaklaşık 1 milyar ABD dolarlık bütçesiyle sürücüsüz araç konusunda yapılan en büyük Ar-Ge projesidir yılında hazırlanan Tek Avrupa Ulaştırma Alanı İçin Yol Haritası - Kaynak Tasarruflu ve Rekabetçi Bir Ulaşım Sistemine Doğru başlıklı Beyaz Kitap Yol Haritası nı takiben sektördeki gelişmelere paralel çok sayıda başarı elde edilmiştir. Diğer gelişmiş ülkelerde olduğu gibi Avrupa da da ulaşım sistemleri ile ilgili sorunların çözümünde elektronik sistemlerin önemi ön plana çıkmış ve 2004 yılında Intelligent Vehicles adı ile bir girişim başlatılmıştır. Bu girişime paralel olarak green cars ve esafety girişimleri de mevcuttur. Ayrıca AB çerçeve programlarında birçok proje yapılmış ve 71

75 Akıllı Ulaşım Sistemleri ilerlemeler kaydedilmiştir yılında hazırlanan Beyaz Kitap Yol Haritası nda ise AUS gibi gelişmiş trafik bilgi ve yönetim sistemlerinin kullanımıyla ulaştırmada verimliliğin ve sürdürülebilirliğin artacağı vurgulanmıştır. AB nin 2010/40/EU numaralı direktifinde ise yol-trafik-yolculuk verilerinin en aktif biçimde kullanılması, trafik yönetiminin AUS servislerinin sürekliliği, yol güvenliği ve sistem emniyeti uygulamaları, araç ve ulaştırma altyapısı bağının kurulması öncelikli alanlar olarak belirtilmiştir. Kanada dünyada ilk bilgisayar kontrollü trafik sinyal sistemini 1959 yılında Toronto da uygulamıştır yılında başlatılan tam elektronik otoyol ücret sistemi de dünyadaki ilk uygulamalardandır. Avustralya da ise ilk AUS uygulamaları 1970 li yılların başına başlamıştır yılında kar amacı gütmeyen Avustralya AUS kurulmuş ve hazırlanan ulusal raporda Avustralya nın bütün bu çalışmalardan 2012 yılına kadar 14.4 milyar ABD doları ekonomik fayda sağlaması öngörülmüştür. Güney Kore de ise yılları arasını kapsayan bir AUS master planı hazırlanmış ve bu planın hayata geçirilmesi için 3,2 milyar ABD doları bütçe ayrılmıştır. Çin Ulaştırma Bakanlığı 2020 yılına kadar AUS un ülke genelinde yaygınlaştırılması için 2012 yılında bir plan açıklamıştır. Kentlerdeki karayollarına 2012 yılında yapılan toplam AUS yatırımı yaklaşık 2 milyar ABD doları seviyesindedir. Türkiye de Mevcut Durum Analizi. AUS un dünyadaki gelişimi ile karşılaştırıldığında Türkiye de uygulamaların oldukça geç başladığı görülmektedir. Türkiye deki AUS uygulamalarının 1992 de hizmete sokulan Otoyol Ücret Toplama Sistemi ile başladığı söylenebilir. Bu sistemde, otoyolda seyahat eden araçlardan sınıflarına ve kat ettikleri mesafeye göre ücret alınmaktadır. Operatörlü olan bu sistemde oluşan trafik yoğunluğunu ve zaman kaybını önlemek amacıyla 1999 yılında İstanbul Fatih Sultan Mehmet Köprüsü nde Otomatik Geçiş Sistemi (OGS) başlatılmıştır. Daha sonra OGS deki araca takılan aktif (pilli) RFID etikete alternatif olarak sürücülerin cüzdanlarında taşıyabileceği kredi kartı büyüklüğündeki pasif RFID etiketli kartlarla geçişe imkân veren Kartlı Geçiş Sistemi (KGS) uygulaması uzun ömürlü olmamış 2013 te bu sistem yerini araçların camlarına yapıştırılan ve araçların daha süratli geçişine olanak tanıyan yine pasif etiketli Hızlı Geçiş Sistemi (HGS) ne bırakmıştır. Değişken mesaj ve trafik işaretleri, değişken şerit ve hız limit işaretleri, plaka tespit cihazları, radarlar ve çeşitli tipte sensörlerle donatılmış trafik bilgi sistemleri 1999 den itibaren İstanbul-Ankara Otoyolu Bolu Dağı Tüneli ve Aydın-İzmir Otoyolu Selâtin Tüneli ile İstanbul ve Ankara karayollarında uygulamaya geçmiştir. Türkiye de AUS konusunda özellikle İstanbul Büyükşehir Belediyesi (İBB) nin uygulamaları ön plana çıkmaktadır. Trafik yoğunluk bilgilerinin anlık olarak alındığı ve şehir içi trafiğin gerçek zamanlı olarak izlendiği Trafik Kontrol Merkezi İstanbul da AUS uygulamalarının yönetildiği birimdir. İstanbul'da trafik durumunu yoğunluk haritası ve canlı kamera görüntüleri Trafik Yoğunluk Haritası internet sayfası ve İBB CepTrafik uygulaması ile anlık olarak kullanıcılara sunulmaktadır. Elektronik Denetleme Sistemi (EDS) ile kırmızı ışık ve emniyet şeridi ihlalleri kameralar vasıtasıyla tespit edilmektedir. Toplu taşımacılıkta İstanbul da Akbil ve İstanbul kart, İzmir de Kentkart elektronik ücret toplama sistemi kapsamında kara, deniz ve raylı ulaşım araçlarının çok-modlu şekilde entegre kullanımını sağlamıştır. Benzer akıllı kart uygulamaları Ankara, Bursa, Gaziantep, Kayseri, Adana ve Eskişehir de de mevcuttur. Diğer illerden farklı olarak Eskişehir de kullanılan Esparacard ın şehir içi ulaşımın yanı sıra gündelik alışveriş ve harcamalarda da kullanılabilme özelliği dünyadaki ilk örnektir. İstanbul da 2011 yılında başlayan diğer bir AUS uygulaması olan Akıllı Durak sisteminde durakta bekleyen yolcular otobüslerin o durağa ne kadar uzaklıkta bulunduğunu, otobüslerin yaklaşık olarak ne kadar süre sonra durakta olacağını ve güzergâh yoğunluğunu durağa yerleştirilen ekranlardan takip edebilmektedir. 72

76 Akıllı Ulaşım Sistemleri Türkiye deki çalışmalar bakıldığı zaman, daha çok yol kaynaklı olduğu, denetleme ve ücret alımına dönük olduğu görülmektedir. İstanbul da trafik durumunu gösteren sistemler mevcuttur, fakat proaktif sistemler değildir. Sistemler arasında entegrasyon eksikliği vardır. Ayrıca akıllı yollar ile entegre olabilecek akıllı araçlara yönelik çalışmalar, dünyadaki çalışmaların çok gerisindedir. B. GÜÇLÜ, ZAYIF YÖNLER, FIRSATLAR VE TEHDİTLER (GZFT) ANALİZİ Güçlü Yönler Fırsatlar Yerli araç üretilmesi konusundaki mevcut istek Akıllı araç teknolojisinin hala gelişmekte olması ve destek Konu hakkında dünya çapındaki bilgi birikiminin Otomotiv sektörünün Türkiye için adeta sınırlı olması lokomotif bir sektör olması ve bu sektöre çok Büyük şehirler başta olmak üzere trafik yatırım yapılıyor olması yoğunluğunun ve kazaların artık çok rahatsız Türkiye de otomotiv konusunda Ar-Ge edici boyutlara ulaşmış olması çalışmalarının önemli bir seviyede olması Büyük şehirlerdeki ulaşım sorunlarına çözüm Devletin ve belediyelerin bu konuya olumlu bakması bulunması gerekliliği ve bu şehirlerin demo yapmaya elverişli olması (Özellikle İstanbul da Konu hakkında üniversite ve özel sektöre geniş Formula-1 pisti, boğaz köprüleri ve metrobüs hattında demo imkânı) Ar-Ge fonlarının ayrılıyor olması OEM, yan sanayi ve yazılım sektörünün kuvvetli olması Çok sayıda teknopark ve teknokentin varlığı ve bunların bünyesinde ileri teknoloji firmaların bulunması GSM sektörünün ve Ar-Ge sinin güçlü olması Yeni teknolojileri kolay benimseyebilecek genç nüfus İBB nin AUS konusuna olumlu bakması ve özel olarak bu konuda çalışan şirketlere sahip olması İçinde bulunulan dönem olarak bir teknolojik kırılma aşamasında olunması AUS Türkiye adı altında oluşturulacak olan yapılanmanın henüz başlangıç aşamasında olması Elektrikli araç teknolojisinin hala gelişmekte olması Gelişen yol alt yapısının AUS ihtiyaçlarına açık olması Zayıf Yönler Tehditler Konu (AUS) hakkında Türkiye nin bilgi birikimi seviyesinin düşük olması Dünya çapında yürütülen projelerle yeteri kadar entegrasyon sağlanamaması Ülkemizin kendine ait bir araç markasına sahip Elektronik sistemlerin büyük kuruluşların olmaması tekelinde kalması Mevcut yolların altyapı konusundaki eksikliği ve Asya nın (Çin, Hindistan, Güney Kore, Tayvan, Malezya vb. ülkelerin) yükselişi Mevcut kaynakların Ar-Ge ye doğru olarak aktarılamaması Konu hakkındaki teknolojik ilerleyişin diğer 73

77 Akıllı Ulaşım Sistemleri yol testlerinde kullanılabilecek durumda olmaması Yolların tam olarak sınıflandırılmamış olması (bölünmüş yollar, ekspres yollar ve otoyollar gibi) Otomotivde sensör üretimi konusunda dışa bağımlılık İleri teknoloji içeren ürünlerin yurt dışından geliyor olması Ülke olarak ileri elektronik ve haberleşme OEM lerin Ar-Ge çalışmalarını Türkiye ye teknolojisine sahip olunmaması kaydırmamaları AUS çalışmalarında entegrasyon eksikliği AUS konusunda mevzuat eksikliği AUS ile ilgili AR-GE çalışmalarına yönelik devlet desteklerinin yeterli olmaması ülkelerden yavaş olması Türk araç kullanıcılarının alışkanlıkları Sanayi, Üniversite ve kurumlar arasındaki entegrasyon ve ortak çalışma eksikliği Ülke olarak standartlaştırma çalışmalarının dışında bırakılarak hazır sistemlerin alımına zorlanmamız AUS teknolojilerinin pahalılığı ve buna bağlı olarak müşteri ilgisinin düşük olması 74

78 Akıllı Ulaşım Sistemleri ÇALIŞMA ALANLARI Hedefler : Ulaşım sektörünün neden olduğu önemli bazı problemlere akıllı ulaşım teknolojileri ve akıllı araçlar ile çözümler geliştirilmesi tüm dünyanın üzerinde çalıştığı konulara arasındadır. Bu problemler şöyle sayılabilir, 1- Kazaların azaltılması, ölümlü kazaların sıfırlanması 2- Güvenli ve hızlı farklı ulaşım türleri kullanılarak ulaşım 3- Karbon salımının azaltılması 4- Enerji verimliliğinin iyileştirilmesi, yakıt sarfiyatının azaltılması 5- Şehirlerde trafik sıkışıklığının iyileştirilmesi Yaklaşım : Bu hedefler başlıca üç başlık altında toplanabilir. Mobilite, ulaşım ve altyapı Çevre, enerji ve kaynaklar Güvenlik Yukarıda belirtilen hedefler, bu üç başlık altında öngörülen eylem planları ile ele alınabilir. Bu üç başlık altında ana temalar şu şekilde tespit edilebilir, Mobilite ve Transport ile İlgili Ana Temalar Tüm yol ve taşıma sisteminin birbiri ile kesintisiz bağlantısı Bütünleşik lojistik yönetim sistemleri Toplu taşıma ihtiyacının analizi ve buna cevap verecek bir sistem tasarlanması Otonom sürüş Yolcuların farklı taşıma sistemleri arasında aktarımı Gerçek zamanlı trafik ve yol bilgileri kullanılarak trafiğin yönetilmesi ve insanların trafikte geçirdiği sürenin en aza indirilmesi Birbiri ve şebeke ile haberleşen araç bilgilendirme sistemleri ve yeni taşımacılık yönetim sistemleri için uygun teknik değer ve talimatların belirlenmesi, hukuksal altyapının geliştirilmesi Yenilikçi ulaşım ve taşımacılık modellerinin geliştirilmesi Kent içi lojistiği ekonomikleştirecek, kolaylaştıracak ve hızlandıracak çözümlerin geliştirilmesi Çevre, Enerji ve Kaynaklar ile İlgili Ana Temalar Hibrit, elektrikli ve alternatif yakıtlarla çalışan araçlar üzerine çalışmalar yapılması Elektrik motoru ve sürücü teknolojilerinin geliştirilmesi İleri seviye akü teknolojilerinin geliştirilmesi (malzeme, kimyasal proses, yazılım ve paketleme) İleri akü şarj (güç elektroniği) teknolojilerinin geliştirilmesi (ucuz, güvenilir, basit) Enerji yönetim yazılımları (batarya, elektrik motoru ve araç için) ve güç elektroniği devrelerinin tasarımına yönelinmesi Güvenlik ile İlgili Ana Temalar Araç-insan arayüzü (sürücü ve yolcuların tariflenmesi ve takip edilmesi) 75

79 Akıllı Ulaşım Sistemleri Yol koşullarının denetlenmesi, verinin yol-araç-sürücü arayüzleri ile paylaşılması Yol-araç-sürücü iletişimini sağlayacak yenilikçi arayüzlerin geliştirilmesi Araç sürüş koşullarının takibi, üretilen bilgilerin paylaşımı ve hukuki boyutu üzerine çalışmalar yapılması Sürüş koşullarını algılayan sensörler konusunda çalışılması Kamyonların trafik güvenliğine olabilecek olumsuz etkilerini azaltacak, sürücüyü denetleyecek aktif güvenlik sistemlerinin (yol-araç, araç-sürücü) desteklenmesi Akıllı yol uygulamaları Kaza anı ve sonrası güvenliğinin geliştirilmesi yolu ile can kayıplarının en aza indirilmesi Kaza sonrası ilk yardımının kalitesini arttıracak yöntemler geliştirilmesi, acil kurtarma ve kaza sonrası tedavi için aksiyon senaryoları geliştirilmesi ve bunların sorumlu birimlerle paylaşılarak uygulamaya alınması Kaza sonrasında kurtarma ekibinin olay yerine hızlı olarak ulaşmasını sağlayacak doğru bilgi ile hızlı bir şekilde bilgilendirilmesi için bir tür aktif iletişim kuran bir sistem(karakutu sistemi) Yeni yol tasarımlarında yol-araç arayüzü ile uyumluluğun gözetilmesi Etkin ve aktif olan gelişmiş yol güvenliği yöntemlerinin kullanılması, trafiktekilerin kurallara uygun davrandıklarını denetleyebilecek araçlar geliştirilmesi (örn: hız sınırları, emniyet kemeri kullanımı, alkollü araç kullanımı, vb.) Trafiği denetleyen elektronik sistemlerin aktif kullanımı üzerine çalışmalar 76

80 Akıllı Ulaşım Sistemleri C. EYLEM PLANI Yukarıda belirtilen hedefler Türkiye nin öncelikleri ile birleştirildiğinde aşağıda belirtilen noktalar ön plana çıkmaktadır, a) Büyük şehirlerde trafik yoğunluğu ve taşıtlardan kaynaklanan hava kirliliğini engellemeye yönelik entegre ve akıllı ulaşım ve araç sistemleri b) Güvenliği arttırmaya, kazaları azaltmaya yönelik akıllı yollar ve araç sistemleri, otonom araçlar Bu ana iki amaca yönelik detay eylemler aşağıda belirtilmektedir. AKILLI ULAŞIM SİSTEMLERİ BAŞLIK ALT BAŞLIKLAR Toplu taşıma ve özel taşıtların etkin entegrasyonu ve taşımanın engellileri de içine alacak şekilde yaygınlaşması Rota, yoğunluk ve veri toplama yönetimi çalışmaları yürütülmesi Gereken özgün ürün ihtiyaçları için AR-GE çalışmalarının tetiklenmesi Araç İletişimi için alt yapı geliştirilmesi Kesintisiz ve etkin ulaşım için gerekli verilerin ve toplama şeklinin belirlenmesi Veri iletimi için modern teknolojiye dayalı akıllı yol ve sabit sistem alt yapısı hazırlanması Alt Yapı araç iletişim teknolojileri geliştirilmesi Kaza ve Felaket Alt Yapı Sistemleri Kurulması Kazaya yönelik gereksinimlerin belirlenmesi ve sistemlerin kurulması Afet anında risk sınıflamaları oluşturulması Risk sınıflamaları için alternatifler oluşturarak, akıllı sistemler ile yönlendirme yapılması Enerji verimliliği, karbon ayak izi, maliyet açısından kısa vadeli çözümlerin hızlı hayata geçirilmesi Çok modlu ulaşım sistemleri entegrasyonu ve yönlendirmesi Araçların etkin şekilde trafik yoğunluğuna göre yönlendirmesi Karbon odaklı rota planlama çalışmaları Karbon salımı, saat ve yoğunluk bazlı dinamik ücretlendirme sistemleri Güvenliğe yönelik sistemler Otonom Sürüş için V2V ve V2I Sistemleri Geliştirilmesi Trafik yoğunluğu algılama ve yönlendirmeye yönelik sistemler Çok modlu sistemler için yönlendirme 77

81 Akıllı Ulaşım Sistemleri Lojistik sistem ve araçların optimizasyonu Hibrit ve Elektrikli Araç Teknolojileri Geliştirme Şarj Alt yapısı oluşturulması Hibrit ve elektrikli araç kullanımına yönelik yenilikçi iş modelleri geliştirilmesi Güvenli sürüş için sürücü desteği V2V ve V2X ile güvenliğin iyileştirilmesi Yük dağıtımına yönelik çevreci araçlar geliştirilmesi Şehir içi özel yük dağıtım araç ve sistemleri geliştirilmesi Dinamik rota optimizasyonu Farklı taşıma sistemlerini bütünleştiren etkin lojistik planlama sistemi Çevreci toplu taşıma araçları geliştirme Elektrikli ve hibrit araç kontrol sistemi geliştirilmesi Verimli, hafif ve az maliyetli elektrik motor ve sürüş sistemleri geliştirilmesi. Elektrik alt yapısının elektrikli araçlar şarjına uygun hale getirilmesi Hızlı şarj sistemleri geliştirilmesi Uygun şarj istasyonları ağı tasarlanması ve yönlendirme sistemlerinin geliştirlmesi Şehir içi kullanım düzenlemesi Şehirler arası kullanım için uygun yönlendirme ve şarj alt yapısı Sürücü dikkatsizlik ve konsantrasyon ölçüm sistemleri geliştirilmesi Çarpışmalardan kaçınmak için sürücü desteği Araçlar ve Alt yapıda güvenliğe yönelik sistemlerin geliştirilmesi Uluslararası standartlar uyum Haberleşen sistemlerin güvenliğinin sağlanması 78

82 Akıllı Ulaşım Sistemleri KAYNAKÇA 1) TÜRKİYE OTOMOTİV SEKTÖRÜ STRATEJİ BELGESİ VE EYLEM PLANI , T.C. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı, Sanayi Genel Müdürlüğü 2) ERTRAC Strategic Road Map, ) OTEP Stratejik Araştırma Planı 4) EPoSS Strategic Research Agenda 5) Intelligent Transport Systems, Thematic Research Summary,2009, European Commission 6) Okan Üniversitesi Akıllı Ulaşım Sistemleri Çalıştayı Raporu,Birinci Akıllı Ulaştırma Teknolojileri Stratejisi, ) T.C. Ulaştırma Bakanlığı, Akıllı Ulaşım Stratejisi Taslak Raporu,

83 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar X. Otomotivde Elektronik Ve Gömülü Yazılımlar Otomotiv sanayiinde girdi tedarik stratejisinde temel hedefler, daha fazla katma değerin Türkiye de kalması, ithalat bağımlılığının azaltılması, ve ihracatta sürdürülebilir küresel rekabet gücünün arttırılması olarak belirlenmiştir. Otomotiv sanayiinde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar konularında DTM nin yürütmekte olduğu Girdi Tedariki Strateji çalışmaları GİTES kapsamında aşağıdaki tespitler yapılmıştır: Elektronik ve gömülü yazılımların günümüzde araç üretim maliyetinin yaklaşık olarak yüzde 30-35'lik bir bölümünü oluşturduğu, Ancak, önümüzdeki 10 yıllık dönemde bu payın, yüzde 40 ile 70 arasına çıkacağı projeksiyonun yapılmakta olduğu, Gelecek dönemde konu elektronik sistem ve yazılımların Türkiye'de geliştirilerek üretilmesinin temininin, elde edilen katma değerin artırılması açısından kritik olduğu, Ancak bu gün için otomotiv sanayi firmalarında bu konudaki teknolojiler ile ilgili bilgi birikiminin yetersiz ve ölçek ekonomisinin küçük olduğu, Elektronik ve Gömülü Yazılılar ile ilgili geçmiş dönemde savunma sanayi projeleri kapsamında, savunma sanayiinin ilgili şirketlerinde ciddi bir bilgi birikimi ve kritik yetenek oluşturulduğu, Özellikle bu konuda öncü durumda olan Aselsan ın Savunma Sanayi Müsteşarlığı'nın desteğiyle lisans anlaşmaları yoluyla birikimini, otomotiv sanayii firmalarına da açmasının önemli olduğu ifade edilmiştir. Bu saptamaların ışığında : Dış Ticaret Müsteşarlığı nın (DTM) Girdi Tedarik Stratejisi (GİTES) adı altında sıraladığı Otomotiv Sanayiinde Elektronik ve Gömülü Yazılım konusunda ülkemizde gerçekleştirilebilecek uygulamalara ilişkin olarak bir çalışma formatı oluşturulması talebi, Otomotiv Sanayi Derneği (OSD) ve Taşıt Araçları Yan Sanayicileri Derneği (TAYSAD) tarafından platformumuz OTEP e iletilmiş ve bu amaç doğrultusunda çalışacak Otomotiv Sanayiinde Elektronik ve Gömülü Yazılım (OEGY) çalışma grubu OTEP koordinasyonunda oluşturularak, konuyla ilgili raporumuzu hazırlamıştır. Otomotiv Sanayinde Elektronik ve Gömülü Yazılım (OEGY) çalışma grubu: Otomotiv Sanayiinin üretici firmaları, TAYSAD, elektronik ve yazılım firmaları, mühendislik firmaları ve üniversitelerin yanı sıra, ülkemizde başarılı uygulamalar gerçekleştirilmiş olan savunma sanayiinin konusunda uzman öncü firmalarından oluşmaktadır. Raporun birinci ve ikinci sürümlerine ve eylem planı çalışmalarına katkıda bulunan, görüş istenen çalışma grubu üyesi kuruluşlar aşağıda temsil ettikleri sektöre göre sıralanmışlardır: Otomotiv Sanayi (OTAM, OSD, TAYSAD, Ford-Otosan, Tofaş, Oyak-Renault, Hexagon Studio) Savunma Sanayi (SASAD, Aselsan, Bites) Üniversite (İstanbul Okan Üniversitesi, İ.T.Ü., Hacettepe Üniversitesi, Boğaziçi Üniversitesi,,) Araştırma Merkezi (Tübitak Mam) Mühendislik Şirketleri (AVL, Figes, Simco-Tech) Elektronik (ORTEM, TESİD, EMPA, Megatech, e3tam, vestel,optisis) Yazılım (YASAD, Ay Yazılım, Gordion, Koçsistem, Çizgi) Telekomünikasyon (Netaş, Ericom) 80

84 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Kamu (T.C. Ekonomi Bakanlığı, T.C. Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, TÜBİTAK) KÜRESEL Otomotiv Sanayiinde değişimi etkileyen faktörler; ÇEVRE VE ENERJİ : Çevre Kirliliği Sorunları: Çevresel kısıtlar, emisyon ve yakıt tüketimini düşürmek için konulan düzenlemelerden kaynaklanmaktadır. Bu düzenlemelere uymaya çalışan şirketler, aerodinamik çalışmalar ve güç aktarımı konusunda geliştirmeler yapmaktadır. Bu konuda benzinli ve dizel motorlarda yapılmaya çalışılan geliştirmeler çoğunlukla kontrol yazılımlarındaki gelişmeler ve daha güçlü işlemciler kullanılması ile sağlanmaktadır. Bu durum içten yanmalı motor ve elektrik motorunun beraber kullanıldığı hibrit elektrikli araçlar için de aynıdır. Ayrıca yılları arası tamamen devreye girmesi ve otomotiv sektöründe önemi ve pazar payı artması beklenen elektrikli araçların güç kontrolü vb. konularda da gömülü yazılımlar ve otomotiv elektroniği başlıca Ar-Ge çalışmalarının yürütüldüğü alandır. Özetle, düşük emisyon ve daha verimli yakıt tüketimi yönündeki gelişmelerin çoğu ICT teknolojisindeki gelişmeler sayesinde gerçekleşmektedir. Ayrıca, trafik tıkanıklığı probleminin çözümünde de araçlar arası haberleşme, ileri sürüş destek sistemleri, kooperatif sürüş ve otomatik sürüş vb. özellikler ile Akıllı Ulaşım Sistemleri (ITS: Intelligent Transportation Systems) teknolojisinin büyük katkısı olacağı düşünülmektedir. GÜVENLİK: Kaza önleme ve hasar azaltma: Sürücü ve yolcu hayatını korumaya yönelik özelliklerdeki gelişmeler, neredeyse tamamen otomotiv elektroniği ve yazılımındaki ilerlemelere bağlıdır. Bahsi geçen pasif ve aktif güvenlik sistemleri ve ileri sürüş destek sistemleri (ADAS: Advanced Driver Assistance Systems) sayesinde, kaza oranlarının düşeceği öngörülmektedir. Kaza önleme ve hasar azaltma sistemleri, aktif ve pasif olarak ikiye ayrılabilir. Pasif sistemlere kaza sırasında devreye giren hava yastığı sistemi örnek gösterilebilir. Yeni hava yastığı sistemlerinde elektronik sistemler, dolayısı ile ICT teknolojisi kullanılmaktadır. Aktif sistemlerde kazalar önlenmeye ve hasar azaltılmaya çalışılmaktadır. Bu tip sistemlerde ICT, sürücüyü uyarmaktadır, ya da hatalarını otomatik olarak düzeltmektedir. Kaza önleme ve hasar azaltma sistemlerine örnek olarak; uyarı sistemleri (şerit ihlali uyarısı, çarpışma riski uyarısı, devrilme riski uyarısı, kör nokta uyarısı, hız uyarısı, park yardımı), sürücü hatalarını düzelten kararlılık kontrolü ve benzeri özellikler, çarpışma sırasında yolcu hayatını koruyucu sistemler (hava yastığı, vb.) verilebilir. MOBİLİTY & TRANSPORT: Kooperatif Sürüş Kavramı (Connected Car) : Kullanıcıların dünyaya kişisel bilgisayarları ve mobil aygıtları üzerinden bağlanmaya alışık olduğu günümüzde, benzeri hizmetlere araçlarında da ulaşmak gereksinimi duyulduğu gözlemlenmektedir. Ayrıca, otomobil üreticilerinin araç diagnostiği ve araçtaki bazı sistemlerin güncellenmesi gibi işlemleri de araçların servislere gitmelerini beklemeden, çevrim-içi olarak gerçekleştirebilmeleri ve bu sayede maddi tasarruf sağlayabilmeleri için sürekli çevrim-içi olan bir araç konseptine ihtiyaçları vardır. Bu konseptin içinde sürücü telefonu, ecall (herhangi bir kaza anında aracın merkezi sisteme uyarı göndererek yardımın olabildiğince erken gelmesini sağlamaya yönelik sistem), güvenlik uygulamaları ve enformatik uygulamalar gibi telematik uygulamaları, trafik bilgisi veren uygulamalar ve uzaktan diagnostik vb. işlemlerin yapılabilmesi bulunmaktadır. Bütün bunların dışında araç içi eğlence sistemlerinin (dijital radyo alıcıları, internet radyosu, dijital müzik aygıtı arayüzleri ve çevresel müzik sistemleri gibi) gelişmesi de ICT teknolojileri üzerine yapılacak çalışmalara bağlıdır. Otomotiv Elektroniği ve Gömülü Yazılımlara Genel Bakış 1960 lardan bu yana Avrupalı, Kuzey Amerikalı ve Japon üreticilerin küresel liderliği sürdürdüğü otomotiv sektörünün, önümüzdeki 20 yıl içerisinde özellikle rekabetçiliğin, düşük maliyetli üretim 81

85 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar performansına bağlı olarak değiştiği bir pazar haline geleceği görülmektedir. Bu rekabette farklılaşmak isteyen üreticilerin, özellikle araç dış sitil tasarımlarında ve araç teknolojilerinde özgün farklar yaratmaya çalıştıkları gözlemlenmektedir. Bu yüksek teknolojili geliştirme çalışmaları kapsamında özellikle gömülü yazılıma sahip elektronik sistemlerin hızla öne çıktığı görülmektedir. Buna ek olarak, otomotiv endüstrisinde pazar payını korumak ve geliştirmek isteyen ülkelerin, yüksek katma değere sahip elektronik sistem ve gömülü yazılım teknolojileri için özgün bilgi ve teknoloji biriktirme yarışına gireceği öngörülmektedir. Özellikle, yazılım teknolojisinin, nitelikli insan gücü, inovasyon yeteneği ve IT sistem altyapısı gibi düşük maliyetli yatırım ihtiyacı olduğu düşünüldüğünde dünyanın herhangi bir bölgesinde kolaylıkla teşkil olunabileceğinin, kritik öneme sahip olduğu özellikle değerlendirilmelidir. Her geçen yıl otomotiv sektöründe araçlar üzerinde kullanılan elektronik sistemler önceki yıllara nazaran hızlı bir şekilde artış göstermektedir. Otomotivin ilk yıllarında araçlar üzerinde neredeyse hiç bir elektronik bileşen bulunmaz iken teknolojinin çok hızlı ilerleyişi, teknoloji ile gelen maliyet indirimleri, uyulması gereken norm ve standartlar ile gelen zorunluluklar, elektronik parça ve sistemlerin otomotivde kullanılmasına ön ayak olmuştur. Günümüzde motor elektronik kontrol ünitesi (ECU: Electronic Control Unit), ABS ünitesi, hava yastığı kontrol ünitesi, araç gösterge sistemleri gibi bileşenler araçların olmaz ise olmaz parçaları arasında yer almaktadır. Ayrıca kullanıcı profiline bağlı olarak eğlence sistemleri, koltuk ısıtma ve iklimlendirme sistemleri, sürüş konforunu arttırıcı sistemler, navigasyon ve araç takip sistemleri, güvenliği artırıcı ASR, ESP ve direksiyon destek sistemleri otomobillerde kullanılmaktadır. Otomobiller üzerinde kullanılan elektronik donanım ve bu donanımlar üzerinde koşan gömülü yazılımlar: sürücü, yolcu ve yaya güvenliği gereksinimlerinden dolayı tüketici elektroniğinde uyulması gereken normlardan daha katı norm ve standartlarda üretilmektedir. Bu süreçte OEM olarak otomotiv ana sanayi kuruluşlarının görevi; gerekliliklerin tespit edilmesi ve bunların dokümantasyonunun yapılması ve izlenebilirliğinin sağlanmasıdır. Değişikliklerin yönetimi ve izlenebilirliğin takibi ile ilgili süreç için DOORS benzeri yazılımlar kullanılmaktadır. OEM ler gereklilikleri yazılım algoritmalarının giriş-çıkış ve fonksiyonların içeriğinin tanımlanması yoluyla tasarlarlar. Bundan sonraki yazılımın geliştirilerek kod haline getirilmesi ve gömülmesi süreci yan sanayii firmalarının sorumluluğundadır. Yeni yaklaşımlar yukarıda verilen gömülü yazılım içeren ünitelerdeki bazı araç fonksiyonlarının in-source edilerek oluşturulan SW-factory ler tarafından geliştirilmesi ve standartlaştırılması yönündedir. Ayrıca in-source edilerek geliştirilen donanım ve gömülü yazılımlarda, yazılım üretme yeteneği olan hızlı prototipleme sistemleri kullanılmaktadır. AUTOSAR metodolojileri ve bu metodolojileri kullanabilen dspace gibi geliştirme araçlarının kullanılması ile standartlaşma, geliştirme sürelerinin kısalması ve hatasız ürünlerin oluşturulması mümkün olabilmektedir. Türkiye de ise Savunma Sanayiinde faaliyet gösteren askeri araç üreticileri ve kısıtlı sayıda ve küçük ölçekli tekil bazı örnekler dışında, otomotiv elektroniği üzerine çalışan şirketler, ağırlıklı olarak yazılım içermeyen röle, çeşitli butonlar, LED li göstergeler, sensörler, kontaktörler ve aydınlatma ürünleri üretmektedirler. Otomotiv Elektroniğinde Gömülü Sistemler Son yılda otomotiv tedarik zincirindeki en önemli değişim ICT sistemlerinin araca girmesidir. Mekanik sistemlerden elektrik/elektronik kontrol sistemlerine geçiş, ICT gömülü sistemleri olarak adlandırılan mikrokontrolör tabanlı ECU lar aracılığıyla olmuştur. Araçtaki hemen hemen tüm elektronik tabanlı ürünler, fonksiyonların göämülü yazılımlarda tanımlandığı gömülü bilgisayarlar tarafından kontrol edilmektedir. Bu ürünler motor kontrol ünitelerinden hava yastığına, radyo ve yön bulma sistemlerine kadar uzanabilmektedir. 82

86 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Gömülü yazılımlar aşağıdaki üç bileşenden oluşur; İşletim Sistemi: İşletim sistemi bilgisayarın tüm yazılım ve donanımlarını yönetir. Sürücü Yazılımı: Birçok farklı çevresel, giriş çıkış aygıtlarını kontrol eden programdır. Uygulama Yazılımı: Her çevresel sensör, eyleyici ve bilgisayara bağlı herhangi bir aygıt, yazılım programına ihtiyaç duyar. Bu program, aygıtların çalışma ve haberleşmesini kontrol eder. ICT sistemleri için kritik önemdeki aygıt, tüm otomotiv ICT sistemlerinde kullanılan mikroişlemci tümdevresi ya da mikrokontrolör birimidir (MCU). MCU ile birlikte sensör, eyleyici, diğer çip ve bileşenler elektronik kontrol ünitesinin (ECU) donanımını oluşturur. Donanım birimleri farklı tiplerdeki elektronik veriyolları ile bağlanırlar. Otomotiv endüstrisi için ECU, gömülü yazılımıyla birlikte ICT sisteminin temel yapıtaşını oluşturur. Günümüzde, lüks bir araçtaki çeşitli işlemlerin yürütülmesi için kullanılan 100 e yakın ECU bulunmaktadır. Bir çok ECU da birden fazla mikrokontrolör bulunmaktadır. Son 20 yılda, ortalama bir arabadaki mekanik ve elektromekanik sistemlerin çoğunun yerine ECU lar geçmiştir. Araçta ECU ların kullanıldığı sistemler şu şekilde sıralanabilir: Güç Aktarım Sistemleri (5-10 ECU): Güç aktarım sisteminde, motoru, transmisyonu ve ilgili sistemleri kontrol eden ECU lar ve mikrokontrolörler yer almaktadır. Elektrikli araçlar göz önüne alındığında ise, ilgili mikrokontrolör üniteleri (MCU) batarya, elektrik motorları ve güç elektroniği sistemlerini kontrol etmektedir. Şase Bazlı Sistemler (3-5 ECU): Aracın yönünü, hızını, direksiyon sistemini, fren sistemini ve süspansiyon sistemini kontrol eden MCU ve ECU lar bu kategoriye girmektedir. Sürücünün yeteneklerini artıran ABS (Anti-lock braking system) ve ESC (Electronic Stability Control) gibi sistemler bu kategoride yer alırlar. Güvenlik Sistemleri (5-10 ECU): Güvenlik sistemleri, hava yastığı, emniyet kemerleri ile park yardımı, adaptif seyir kontrolü, şerit ihlali uyarısı/yardımı, kör nokta yardımı gibi sürüş destek sistemlerini kontrol eden ECU ve MCU lardan oluşmaktadır. Gövde ve Sürücü Konfor Sistemleri (10-30 ECU): Sürücü ve yolcuların konforundan sorumlu sistemleri (klima, pencereler, koltuk, silecek, cluster vb. sistemler) kontrol eden ECU lardan oluşmaktadır. Bigi Edinme ve Eğlence Sistemleri (Infotainment: Information+Entertainment) (5-7 ECU): Sürücü ve yolcular tarafından kullanılan eğlence ve bilgi edinme sistemlerini (Radyo, müzik sistemleri, navigasyon sistemleri, telematik sistemler ve mobil telefon) kontrol eden ECU lar. A. MEVCUT DURUM ANALİZİ Otomotiv Elektroniği Teknolojilerinde Mevcut Durum ve Gelecek Öngörüleri: Bir araçtaki ECU sayısı, 1960 lardan beri kat artmıştır [1]. S-Class bir Mercedes-Benz aracında, yeni Airbus A380 ile neredeyse aynı sayıda ECU vardır (A380 in uçuş içi eğlence sistemi sayılmadığında) [2]. VW Phaeton aracında toplam 61 ECU varken bu rakam Maybach araçlarında 76 ya çıkmaktadır. VW Phaeton da toplam 11,136 adet elektrik temelli bileşen bulunmaktadır. Tüm bu bilgiler ışığında, otomotivde oluşan yeniliğin %80 inden fazlasını bilgisayar sistemleri oluşturmaktadır [3]. Elektronik Sistemlerinin Toplam Maliyete Oranı Geçmişten günümüze elektronik sistem maliyetlerinin durumu incelendiğinde [3]: Orta sınıf bir araç için elektronik sistemler maliyetinin toplam maliyete oranı 83

87 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar lerin sonunda % yılında % yılında ise % 50 (tahmin edilen) - Hibrit bir araç için elektronik sistemler maliyetinin toplam maliyete oranı yılında % yılında ise % 80 (tahmin edilen) - Lüks bir araç için elektronik sistemler maliyetinin toplam maliyete oranı - % bunun da % 15 i sadece yazılım geliştirmeden gelmektedir 2015 de elektronik sistemlerin geliştirme maliyeti, toplam araç üretim bedelinin %35 i olacaktır [4]. Yazılım toplam ECU geliştirme maliyetinin %50-%70 ine karşılık gelmektedir [1]. Zaman içinde değişen elektronik sistemlerin toplam maliyete oranı ve bu maliyetin dağılımı aşağıdaki grafikte özetlenmiştir [4]. Bir satır otomotiv yazılımının geliştirilmesinin maliyeti en az 10 USD tutmaktadır. Bu açıdan bakıldığında, bir araçtaki toplam yazılım milyar dolar düzeyinde yatırım anlamına gelmektedir [3]. Kontrol Algoritması ve Kalibrasyon Süreci Karmaşıklığındaki Artış Otomotiv sektöründeki son gelişmeler, daha gelişmiş motor kontrolcüsü gereksinimlerini ortaya çıkarmıştır. Motor kontrolcüsünün temel görevleri yasal emisyon limitlerine uymak, sürücü konforunu arttırmak ve motor verimini arttırarak yakıt sarfiyatını en alt seviyeye indirmek şeklinde özetlenebilir. Yasal emisyon limitlerinin aşağıdaki şekilde görüldüğü üzere sürekli olarak aşağıya çekilmesi motor kontrolalanında SCR gibi ilave sistemlerin/eyleyicilerin ve sensörlerin kullanımını zorunlu kılmıştır. 84

88 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Yukarıdaki şekilde EU I, EU II,..., EU VI şeklinde gösterilen alanlar, Avrupa Birliği nin yeni araç satışında PM (dumandaki tanecikli madde) ve NOx egzoz emisyonları için belirlediği yıllara göre azalan izin verilen emisyon seviyelerini göstermektedir. İlave sistemlerle birlikte eyleyici ve paralelinde kontrol değişkeni sayısının yıllara göre artışı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Birbiriyle etkileşim içerisindeki sistem sayısının artmasıyla, kontrol algoritmaları çok daha büyük ve karmaşık hale gelmiştir. Emisyon alanında olduğu gibi diyagnostik alanında da uyulması zorunlu yasal kurallar kontrol algoritmalarınının daha da büyük yapılara dönüşmesine sebep olmuştur. Otomotiv endüstrisinde kontrol algoritmalarının içerisindeki parametrelerin ayarlanması kalibrasyon olarak adlandırılır ların başlarında ECU yazılımı içerisinde ayarlanması gereken sabit ve tablo sayısı birkaç yüz adet iken günümüzdeki motorlarda parametre sayısı i, tablo sayısı ise i aşmıştır. Ayrıca kontrol değişkeni sayısının artışı optimum kalibrasyona ulaşmak için yapılması gereken test sayısını üstel bir şekilde arttırmaktadır. Kontrol değişkeni sayısının 2 olduğu durumda motorun lineer olmayan yapısı nedeniyle her bir değişken için 10 ayrı seviyede test planlandığında yapılması gereken test sayısı 10 2 iken kontrol değişkeni sayısının 10 olduğu durumda yapılması gereken test sayısı a fırlamaktadır. Bu durum kalibrasyon sürelerini arttırırken daha akıllı yöntemlerin kullanımını zorunlu kılmıştır. Daha iyi tasarlanmış/uyarlamalı kontrol algoritmaları 85

89 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar kalibrasyon sürelerinin kısalmasına yardım edeceği gibi optimum kalibrasyona ulaşmak adına üzerinde durulması gereken bir konu olmuştur. Gömülü Yazılımlar ve Geliştirme Süreçleri Gömülü yazılımlar otomotiv teknolojilerinde kilit bir bileşen haline gelmektedir. Hava-yastıklarından fren sistemlerine, motor kontrol birimlerinden müzik çalara kadar geniş bir aralıkta tüm gömülü sistemler içerdikleri gömülü yazılımlar tarafından kontrol edilmekte, teknik özellikleri ve ticari rekabette öne geçmelerini sağlayan teknolojileri gün geçtikçe artan oranda yazılım tarafından sağlanmaktadır. Yazılım büyüklüklerindeki artışa örnek olarak, 1990 öncesi dönemde satır koddan oluşan Motor Kontrol birimi yazılımları günümüzde 1 milyon satırın üzerine çıkmıştır. Kod satır sayılarına paralel olarak e yakın kullanım özelliğini sağlayan, geliştirme ve sınama aşamasında karmaşık ve çok disiplinli yapılar haline gelmişlerdir. Benzer artış araç kontrolünde kullanılan diğer gömülü sistem yazılımlarında da bulunmaktadır. Piyasa gereksinimleri otomotiv gömülü sistemlerinin karmaşıklığının gün geçtikçe artmasını gerektirmektedir. Teknik tarafta güvenilir, ekonomik ve esnek sistemlerin tasarlanabilmesi için donanım ve yazılım seviyesinde daha iyi mimarilere ihtiyaç doğmaktadır. Mikrokontrolör performansı ve yetenekleri bulundukları dönemin yarı-iletken teknolojine bağlıdır. Günümüz kişisel bilgisayarlarında standartlaşmış olan çok çekirdekli işlemciler otomotiv dünyasında da ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) gibi yüksek işlem kapasitesi gereksinimi olan konularda kullanım alanı bulmakta ve yaygınlaşmaktadır. Günümüzde orta seviye bir araçta 65 civarında mikrokontrolör bazlı gömülü sistem bulunmaktadır. Lüks araçlarda bu rakam 100 ün üzerindedir. Her mikrokontrolör devresi için gereken işlemci hızı uygulamaya göre değişmektedir. Genel olarak, günümüz kişisel bilgisayarlarına kıyasla daha düşük frekanslarda çalışmaktadırlar. Gelecek öngörüleri gereksinim duyulacak toplam işlem gücünün kişisel bilgisayarların üzerine çıkacağı yönündedir. ECU-ECU arası iletişim gereksinimlerinin artması, kullanılan ağ mimarilerini alan bazlı bir yapıya itmektedir. Gelecek öngörüleri daha fazla sayıda mikrokontrolörün daha az sayıda ECU üzerinde bulunacağı sistemleri öngörmektedir. Gelecekte araç içinde kullanılacak elektronik sistemler ve gömülü yazılımlarının aynı kişisel bilgisayar yan donanımları ve sürücü yazılımları gibi tak-çalıştır özellikli olması beklenmektedir. Geleceğin aracının elektronik ve yazılım yapısının bu şekilde kurgulanması çok önemli bir gelişme olacak, bu şekilde mevcut tekeller kırılarak yeni firmaların da ürünlerini satabiliyor olmasının yolu açılacaktır. Günümüzde akıllı cep telefonları oldukça güçlü işlemcilere ve standart işletim sistemine, bir çok sensöre ve haberleşme özelliğine sahip taşınabilir ve kişiselleştirilebilir birer veri işleme ara birimi halini almıştır. Aracın fonksiyonlarına ve ECU larına akıllı telefona vasıtasıyla ulaşmak ve aracı bu şekilde kişiselleştirmek konularında otomotiv üreticileri yoğun bir şekilde çalışmaktadırlar. Uygulamalar ortaya çıkmaya başlamıştır. Araçtaki elektronik sistemlerin ve gömülü yazılımların akıllı telefonlarla işbirliği yapabilir hale gelmesi yakın zamanda çok önem kazanacak bir Ar-Ge konusudur. Otomotiv Elektroniği ve Gömülü Yazılım Teknolojilerinde Detay Uygulama Konuları Yukarıda özet kısmında da belirtildiği gibi 6 konu etrafında detaylı bir araştırma yapılmıştır. Bu araştırma çerçevesindeki inceleme aşağıya çıkarılmıştır. Güç Aktarma Sistemleri ve Enerji Yönetimi Araçta güç aktarma sistemleri ve enerji yönetimi elektronik ve gömülü yazılımın yoğun olarak kullanıldığı kısımlardan biridir. Mevcut ve gelecekte yer alacak araçları da kapsayan bu incelemede, 86

90 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar fosil yakıt kullanan motorlarla tahrik edilen araçların yanı sıra gelişen batarya ve elektrik teknolojisi ile hibrit ve elektrikli araçların yer aldığı güç aktarma ve enerji yönetim sistemlerinde kullanılan sistemler ayrıntılı olarak ele alınmıştır. İçten Yanmalı Motor Tahrikli Sistemler İçten yanmalı motorlarda özellikle aracın beyni durumundaki motor kontrol birimi, elektronik ve gömülü yazılım sistemlerine en uygun örneklerden biridir. Genelde bir kaç uluslararası firmanın tekelindeki bu konu ülkemiz mühendisleri açısından önemli bir çalışma alanı olarak ele alınabilir. Motor kontrol biriminin yerli kuruluşlar tarafından yapılabiliyor olması araç kontrol sistemlerinin de tasarım ve yazılımının geliştirilmesine destek olacaktır. Bunun nedeni aracı hareket ettiren birimin yazılımının yabancı firmalar tarafından gerçekleştiriliyor olması, araç kontrolünde söz konusu birim ile haberleşmede çok büyük problem yaratması sonucunda genelde tekel konumundaki firmaların önerdiği araç kontrol ve tüm araçta yer alan elektronik ve gömülü yazılım uygulamalarında yabancı tekellere mahkûm kalacağımız anlamına gelmesidir. Bu problem sadece ülkemizde değil yurt dışında da sorun yarattığından bu sorunun aşılması için ortaya atılan AUTOSAR ve benzeri yazılım standartlarının ne kadar yaygınlaşacağı ve ne kadar kullanışlı ve esnek olacağı çok belirgin değildir. Motor Kontrol Birimi İçten yanmalı motor tahrikli sistemlerde en kritik öneme sahip kontrolcü motor kontrolcüsüdür. Otomotiv sektöründeki son gelişmeler, daha gelişmiş motor kontrolü gereksinimlerini ortaya çıkarmıştır. Motor kontrolcüsünün temel görevleri yasal emisyon limitlerine uymak, sürücü konforunu arttırmak ve motor verimini arttırarak yakıtı minimize etmek şeklinde özetlenebilir. Yasal emisyon limitlerinin sürekli olarak aşağıya çekilmesi motor kontrol alanında ilave sistemlerin/eyleyicilerin ve sensörlerin kullanımını zorunlu kılmıştır. Birbiriyle etkileşim içerisindeki sistem sayısının artmasıyla, kontrol algoritmaları çok daha büyük ve karmaşık hale gelmiştir. Emisyon alanında olduğu gibi diyagnostik alanında da uyulması zorunlu yasal kurallar kontrol algoritmalarınının daha da büyük yapılara dönüşmesine sebep olmuştur. Otomotiv endüstrisinde kontrol algoritmalarının içerisindeki parametrelerin ayarlanması kalibrasyon olarak adlandırılır ların başlarında ECU yazılımı içerisinde ayarlanması gereken sabit ve tablo sayısı birkaç yüz adet iken günümüzdeki motorlarda sabit sayısı i, tablo sayısı ise i aşmıştır. Ayrıca kontrol değişkeni sayısının artışı optimum kalibrasyona ulaşmak için yapılması gereken test sayısını üstel bir şekilde arttırmaktadır. Bu durum kalibrasyon sürelerini arttırırken daha akıllı yöntemlerin kullanımını zorunlu kılmıştır. Daha iyi tasarlanmış/uyarlamalı kontrol algoritmaları kalibrasyon sürelerinin kısalmasına yardım edeceği gibi optimum kalibrasyona ulaşmak adına üzerinde durulması gereken bir konu olmuştur. Yeni nesil dizel motor kontrolcüleri baz alınarak motor kontrol birimindeki temel fonksiyonlar; hava yolu kontrolü, yakıt kontrolü, moment ve yanma kontrolü, motor hata teşhis sistemi (OBD) şeklinde alt sistemlere ayrılabilir. Hava yolu kontrolü içerisinde hava yolu sisteminin matematiksel denklemlerden elde edilmiş modeli bulunmaktadır. Bu modelin görevleri, Hava sistemine dair ölçülemeyen büyüklüklerin, motor üzerinde bulunan sensör bilgilerinden (ölçülen büyüklüklerden) hesaplanması Ölçülen ham verilerden hareketle fiziksel olarak anlamlı işaretlerin türetilmesi olarak özetlenebilir. Bu modelin de yardımıyla hava yolu kontrol sisteminde yer alan eyleyicilerin (EGR, kısma valfi (throttle), VGT- değişken geometrili türbin) referans değerleri hesaplanır. Sonraki aşamada ise eyleyicilerin pozisyon kontrolleri gerçekleştirilir. 87

91 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Eylecilerin referans değerleri, temel olarak motora girmesi talep edilen hava miktarı ve basıncına göre belirlenir. Motora girecek hava miktarı ve basıncının belirlenmesi araç ve dinamometre testlerine dayanır. Yakıt kontrolü, ray basıncı ve enjeksiyon kontrolü ile sağlanmaktadır. Testlerle değişik çalışma noktaları için optimum değerleri belirlenen ray basıncı, yakıt pompası üzerinde yer alan PCV ve VCV valfleri aracılığıyla kontrol edilir. Enjeksiyon kontrolü ise çok daha karmaşık yapıdadır. Motor çalışma uzayında yer alan bölgelerde farklı enjeksiyon stratejileri (çoklu enjeksiyon, ön püskürtmeli, geç püskürtmeli gibi farklı kombinasyonlar) uygulanır. Bu stratejilerde her bir enjeksiyonun hem yakıt miktarı hem püskürtme başlangıç açılarının belirlenmesi (krank açısı) için oldukça yoğun araç ve motor dinamometresi testinin yapılmasına gerek vardır. Motor hata teşhis sistemi (OBD) motor kontrol sisteminde veya bağlı bileşenlerde ortaya çıkan hataları belirli bir formata göre raporlama, önem durumuna göre sürücüyü uyarma ve oluşabilecek tehlikeli durumları önleme işlevlerini yerine getirir. Bosch, Continental ve Delphi gibi firmalar motor kontrolcü algoritmaları ve ünitelerinin geliştirilmesinde/üretilmesinde tekel durumundadırlar. Bu üreticiler aynı zamanda yakıt kontrol sistemlerinin (enjektör gibi) de imalatçıları durumundadırlar ve kontrol üniteleri ile yakıt kontrol sistemlerini paket halinde son kullanıcı olan OEM lere sunmaktadırlar. Bu imalatçıların kontrol ünitesi algoritması geliştirme konusunda uzun yıllara dayanan bilgi birimi mevcuttur. Çoğu OEM bu bilgi birikimini kullanarak üzerine kendi ihtiyaçları doğrultusunda eklemeler ve değişiklikler yaparak ilerlemektedir. Motor kontrol üniteleri büyük miktarlarda üretildiği için maliyetleri çok düşüktür. Prensipte kontrol ünitesi yazılımı, donanımı ve yakıt sistemlerinin; farklı gruplar veya imalatçılar tarafından geliştirilmesi veya imal edilmesi mümkündür. Ancak güvenlik ve yasal regülasyonları etkileyen böyle bir toplama sistemde, rol ve sorumluluklar çok iyi tanımlanarak sistemler arasındaki iletişim ve sorumluluk dağılımı yapılmalı ve olası bir entegrasyon çalışmasında tüm sistemin sahibi olacak bir taraf oluşturulmalıdır. Motor ve aracın resmi kurumlarca verilen satış onayını alabilmesi için sıkı güvenlik koşullarına uyması gerekmektedir. Tüm çalışma şartlarında geçerli olan bu koşullar kontrol ünitelerinin çok güvenilir yazılım ve donanımlardan oluşmasını zorunlu kılar. Bu sebeple kontrol ünitesinin yazılım ve donanım tasarımı, motor ve araç kontrol sistemi bütününün bir parçasıdır. Motor kontrol algoritmaları geliştirilirken önce bilgisayar üzerinde görsel tabanlı simülasyon programları yardımıyla test edilir. Geliştirilen algoritmalar bir sonraki aşamada sistem modellerini de içeren donanım içeren simülasyon (HIL: Hardware In the Loop) sistemlerinde gerçek zamanlı olarak test edilir. Daha sonra kontrol algoritmaları hızlı kontrol prototipleme (RCP: Rapid Controller Prototyping) donanımları aracılığıyla önce HIL sonra sırasıyla dinamometre ve araç üzerinde test edilir. Bu sebeple kontrolcü geliştirilirken HIL, RCP, motor dinamometresi ve prototip araç dinamometresi, emisyon ölçüm sistemleri gibi test altyapılarına ihtiyaç duyulur. Bu geliştirme süresince; algoritma geliştirmek ve simülasyonlar yardımıyla test etmek için görsel tabanlı algoritma geliştirme araçları oluşturmak, görsel tabanlı araçlardaki algoritmaları koda dönüştürecek kod üreticileri, derleyiciler, versiyonlama ve veritabanı araçları geliştirmek gereklidir. İlk bölümde de bahsedildiği gibi geliştirilen algoritmaların ürüne dönüştürülmesi ile ilgili kullanılan donanım ve yazılım araçlarının en önemli getirisi; kontrol algoritmalarının hayata geçirilmesi için gereken yazılım mühendisliği işinin kolaylaşması ve ürünün daha hızlı olarak hazırlanabilmesidir. Yan sanayiden temin edilebilen AUTOSAR yazılım bileşenleri ve model tabanlı kod üretimi aracılığıyla motor kontrol birimine (ECU) ilişkin kontrol algoritmalarının geliştirme süreçleri azalmıştır. Kontrol ünitesi yazılımı geliştirilmesi temel olarak bir kontrol fonksiyonu geliştirilmesi olarak düşünülebilir. Burada motor ve araç sistemlerini çok iyi tanıyan, otomotiv mühendisliği konusunda 88

92 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar ileri bilgiye sahip olan bir ekip yapısı gerekmektedir. Ekibin ağırlığı makina mühendisliğine dayansa da kontrol, mekatronik, elektronik ve yazılım mühendisliği dallarının da ekibin içinde etkin olarak yer alması gerekmektedir. Motor kontrol algoritmaları geliştiren ekiplerin motor ve yardımcı sistemlerinin çalışma dinamiklerine hakim olması önemli bir zorunluluktur. Bunun yanı sıra tüm motor kontrol yazılımı düşünüldüğünde bu konuda çalışacak ekiplerin motor ve araç sistemleri konusunda önemli derecede bilgi birikimine sahip olması gerekmektedir. Unutulmamalıdır ki Bosch gibi firmalar yaklaşık 100 yıllık motor ve araç mühendisliği bilgisini kontrol sisteminin geliştirmesinde kullanmaktadır. Türkiye deki OEM lerin (otomotiv üreticileri) kendi bilgi birikimleri doğrultusunda elde ettiği buluşları kontrol ünitelerine ekleyebilecek yeteneğe sahip olması önemli bir avantaj olacaktır. Bu nedenle Autosar altyapısının da getirdiği modülerlik imkanlarıyla Türkiye deki OEM lerin kontrol algoritması geliştirme konusunda çalışmaları ve büyük imalatçılarla ortaklık yaparak ileride oluşturulabilecek bağımsız kontrol yazılımlarına giriş yapmaları mümkündür. Türkiye de kontrol ünitesi tasarımı yapılabilmesinin en önemli ön şartı araç testlerinin altyapısının kurulmasıdır. Bu altyapıya araç test pistleri, şartlandırılmış motor ve araç test odaları (soğuk, sıcak, yükseklik) da öncelikli olarak dahildir. Büyük maliyetli bu yatırımların devlet desteği olmadan oluşturulması zor gözükmektedir. Sadece Türkiye de kullanılacak olan bir kontrol ünitesinin yapılıp kullanılmasının ekonomik olarak geliştirme maliyetlerini karşılaması oldukça zor olduğundan yapılacak çalışmaların global ölçekte de planlanması anlamlı olacaktır. Motor kontrol ünitesinin maliyeti, toplam araç maliyeti içerisinde oldukça düşüktür. (~ ). Bu sebeple ünitenin kendisinin yerlileştirilmesinin ekonomik anlamı oldukça düşük olacaktır. Ancak kontrol yazılımı ve kalibrasyonuna ödenen geliştirme maliyetleri (test, mühendislik, bilgi-birikimi) toplam araç geliştirmesinde çok ciddi bir kalemdir (yaklaşık %5-20). Maliyetin yanında araç kontrol sistemine müdahale etmeden bir geliştirme projesinin ilerlemesi artık mümkün olmamakta ve tüm araç sistemlerinin geliştirme aşamalarında buna ihtiyaç duyulmaktadır. Bu konuda çalışacak ekiplerin özellikle desteklenmesi dışa bağımlılığı azaltma yönünde önemlidir. Tamamlayıcı Düzeltme (After-treatment) Sistemleri After-treatment sistemleri, içten yanmalı motorlarda egzos gazı emisyonlarını azaltmaya yardımcı olmak amacıyla motor egzoz sistemine yerleştirilen, çeşitli indirgeyiciler ve filtrelerden oluşan sistemlerdir. Araçtan salınan egzoz gazı emisyonlarına, çevreye ve insana verilen zararı azaltabilmek için yayınlanan regülasyonlar ile yasal sınırların getirilmesi günümüzde after-treatment sistemlerinin kullanımını zorunlu kılmaktadır. Üç-yollu katalizör (TWC), dizel oksidasyon katalizörü (DOC), dizel partikül filtresi (DPF), seçici katalitik indirgeme (SCR) katalizörü ve NOx depolama katalizörü (NSC) gibi parçaların motor üreticisi tarafından belirlenen emisyon kontrol stratejisi doğrultusunda bir veya birden fazlasının kullanımı ile araçların doğaya saldıkları CO, HC, NOx ve dizel partikülleri belirlenen sınırların altında tutulmaktadır. Egzoz emisyonlarının indirgenmesi, egzoz gazının bu elemanların içinden geçerek çeşitli kimyasal reaksiyonlara maruz kalmasıyla gerçekleşmektedir. After-treatment elemanları peteksi yapıda olan seramik/metal alt tabakanın (substrat) üzerine çeşitli kimyasal kaplamaların uygulanması ile üretilmektedir. TWC, DOC, DPF, ve NSC kaplamaların yanı sıra egzoz emisyonlarını düşürmeye yönelik gerçekleşen kimyasal tepkimelerin aktivasyon enerjilerini düşüren platin ve paladyum gibi değerli metalleri de ihtiva etmektedirler. Dünyada Euro 6 ve dengi regülasyonların yayınlanmasıyla, üretilen her araçta after-treatment sistemlerinin yer alması gerektiği ve birim fiyatlarının yüksek olduğu düşünüldüğünde bu sektörün endüstrideki yerinin gün geçtikçe artması beklenmektedir. Kimyasal reaksiyonların gerçekleştiği kaplamaların sağlanmasında BASF, 89

93 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Umicore ve Johnson Matthey pazarda lider konumda iken substrat üretiminde NGK önemli bir paya sahiptir. Tokyo-Roki, Cornaglia ve Tenneco egzoz sistemleri üzerine çalışan endüstriyel firmalardandır. Türkiye de dizel araçlarda yer alan after-treatment sistemlerinin (DOC, DPF, NSC, SCR) aktif kontrolüne yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Euro 6 emisyon regülasyonunun devreye alınması ile gerek özel araçlarda gerekse hafif ve ağır ticari araçlarda egzoz gazı emisyonlarına çok sıkı sınırlar getirilmiştir. NOx emisyonlarını azaltma konusunda ciddi bir sınav veren otomotiv üreticileri, binek araçlarda NSC ile çözüm yoluna giderken ticari araçlarda gelecek için de ümit vaadeden SCR teknolojisini kullanmak zorunda kalmışlardır. NOx emisyonlarının depolanması ve kimyasal reaksiyonlar sonucu doğaya N 2 olarak salınması prensibi ile çalışan NSC, normalde fakir karışım ile çalışan dizel motorların kısa sürelerle zengin karışım ile çalıştırılması yoluyla kontrol edilmektedir. NSC kullanılarak NOx emisyonlarının indirgenmesi, motor momentinde salınım yapmadan minimum yakıt sarfiyatı ile sağlanmalıdır. Tipik bir SCR katalisti ise, egzoz gazına üre-su çözeltisi püskürtülmesi ve bunun sonucunda oluşan amonyağın katalist üzerinde depolanarak egzoz gazındaki NOx emisyonlarını indirgemesiyle çalışır. Amonyağın katalizör üzerinde depolanma miktarı ölçülemediği için model bazlı bir kontrol stratejisi uygulanarak püskürtülecek üre-su miktarı belirlenmektedir. Amonyak miktarının az olması, NOx indirgemenin yeteri kadar olmamasına, fazla olması da atmosfere amonyak salınmasına neden olur. SCR teknolojisinin başarılı bir şekilde kontrol edilmesi, egzozdan atılan amonyağın minimum seviyede tutularak mümkün olan en yüksek NOx indirgemesinin sağlanmasıdır. Bunların yanı sıra, dizel partiküllerini filtreleyen DPF için de model bazlı kontrol gerekmektedir. Filtre içinde biriken kurumun modeli filtredeki kurum miktarını tahmin eder ve belli bir seviye aşılmışsa kurum yakma moduna geçilir. Filtredeki kurum, egzoz gazına yakıt püskürtülmesiyle egzoz gazının sıcaklığı artırılarak yakılmalı ve filtrenin boşaltılması sağlanmalıdır. Bu işlem öncesinde yapılan silindir içi geç püskürtmenin sürüşü etkilememesi ve minimum yakıt sarfiyatını sağlaması önemli bir kriterdir. Bosch, Continental ve Delphi gibi firmalar after-treatment sistemlerinin kontrolü üzerine çalışmakta ve çeşitli stratejiler geliştirmektedirler. Şanzıman Kontrol Ünitesi (Transmission Control Unit TCU) Şanzıman kontrol ünitesi, otomatik vitesli araçlarda vites değişikliğini kontrol eden ünitedir. Günümüzde piyasada güç aktarımında kullanılan elemanlara bağlı olarak üç değişik tip otomatik şanzıman mevcuttur. Bunlar planet dişli otomatik şanzımanlar, çift kavramalı otomatik şanzımanlar ve sürekli değişken (Continous Variable Transmission CVT) şanzımanlardır. Şanzıman kontrol ünitesi, otomatik şanzıman kullanılan bütün araçlarda kontrolün sağlanması amacıyla zorunlu olarak bulunmaktadır. Günümüzde otomatik şanzımanlı araçlara olan talep kullanıcıların artan konfor beklentisi sebebi ile oldukça artmıştır. Otomotiv Distribütörleri Derneği (ODD) istatistiklerine göre 2010 yılı Temmuz ayı sonu itibari ile 7 aylık dönemde Türkiye de satılan binek araç miktarı iken bu araçların yaklaşık %30 u otomatik şanzımanlıdır. Aynı istatistiğe göre, bir önceki yıla kıyasla toplam binek araç satışı %46 artmışken, otomatik şanzımanlı araçların satışı %55 artmıştır. Benzer bir durum Avrupa da da mevcuttur. Müşteri talebinin artışında önemli bir başka etken de çift kavramalı şanzıman denilen yeni tip otomatik şanzımanların piyasaya sunulmasıdır. Bu şanzımanlar konvansiyonel planet dişli mekanizmalı şanzımanlara kıyasla daha hızlı, sarsıntısız vites değiştirme ve yakıt ekonomisi gibi avantajları sayesinde konforun yanı sıra müşterilerin performans ve yakıt ekonomisi beklentilerini de karşılamaktadır. Bu bilgilerden yola çıkarak, gelecekte otomatik şanzımanlı araçların pazar payının daha da artacağını söylemek mümkündür. Otomatik şanzıman kontrolü iki ana yapıdan oluşmaktadır. Bunlardan birincisi, vites değişikliğini sağlayan hidrolik sistemin kontrolüdür. Buradaki kontrol algoritması, şanzıman kontrol ünitesi yazılımının bir parçasıdır ve genellikle ZF, Aisin, Getrag gibi şanzıman üreticileri tarafından 90

94 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar üretilmektedir. Yazılımın bu kısmına erişim otomotiv firmalarıyla genellikle paylaşılmamaktadır. İkinci kısım ise, şanzımanın hangi vitesi ne zaman seçeceğini ve motor kontrol ünitesinden talep edilecek momenti belirleyen kontrol algoritması olup, otomotiv firmaları tarafından tasarlanıp, şanzıman kontrol ünitesi yazılımına eklenebilmektedir. Otomotiv firmaların bu algoritmayı üretmelerinin sebepleri şunlardır: Araç yazılımları mimarisinin, alt sistemlerin entegrasyonunun gerektirdiği karmaşıklığın üstesinden verimli bir şekilde gelebilmesini ve olası yüksek maliyet, uzun tedarik süresi ve kalite sorunlarının önüne geçebilmesini sağlaması; Güçlü bir marka kimliğinin, bazı teknolojilerde tedarikçiye olan bağımlılığın mümkün olduğunca az olmasını gerektirmesi, Üretici firmaların geliştirdiği fonksiyonların, tedarikçi yazılımına eklenmesiyle yüksek maliyetlerinin önüne geçilebilmesi. Yukarıda bahsedilen perspektiften bakıldığında şanzıman kontrol ünitesi yazılımını geliştirmek Türkiye için, motor yazılımı geliştirme ile paralel yürütülecek bir aktivite olarak düşünülebilir. Gerek yaklaşım benzerlikleri, gerek yazılımın araçta kullanılır hale getirilmesi süreçleri motor yazılımı geliştirme ile son derece benzerdir. Yapılacak yatırımlar göz önüne alındığında da kullanılan ekipmanların, yazılımların benzer oldukları görülecektir. Eğer bu konu Türkiye de yapılırsa, firmalar araç yazılımı geliştirme konusunda motordan tekerleğe kadar bütün aktarma organlarının kontrolüne hakim olacaklardır. Elde edilen kazanımın motor yazılımı geliştirme alanında kullanılabilmesinin yanı sıra, ileride otomatik şanzıman üretmeye talip olacak bir firmaya da kontrol ünitesinin vites değişikliğinin nasıl yapıldığını kontrol eden kısmının yazılımının geliştirilmesi ve / veya firmanın geliştirdiği bu yazılımın bu yazıda konu edilen vites değişikliğinin ne zaman olacağını kontrol eden kısımla birleştirilmesinde de faydası olacaktır. Elektrikli/Hibrit Elektrikli tahrik sistemleri Hibrit araçların ortaya çıkmasındaki asıl amaç yakıt sarfiyatının ve emisyonun azaltılmasıdır. Bunu sağlamak için sıkışık trafikte, düşük hızlarda fosil yakıtlı motor yerine elektrik motorunu kullanmakta ve bu sayede emisyon salınımını azaltmaktadırlar. Elektrik motorunun çalışması için gerekli enerji fosil yakıtlı motoru çalıştırıldığı zamanlarda ya da frenleme sırasında akülere şarj edilmektedir. Dolayısıyla bu araçların elektriğe bağlanarak şarj edilmesi gibi bir gereksinim yoktur. Yapı olarak hibrit elektrikli araçlar temelde seri ve paralel hibrit olmak üzere 2 ana gruba ayrılırlar. Bu iki ana gruba ilave olarak seri-paralel ve micro hibrid uygulamalar da bulunmaktadır. Günümüzde Plug-in Hybrid Vehicle (PHEV) adı altında şehir şebekesine bağlanarak araç bataryaları şarj edebilen modelleri de bulunmaktadır. Seri Hibrit Araçlar: Seri hibrit araçlarda, aracı elektrik motoru hareket ettirmektedir. Elektrik motoru aracın frenlemesi esnasında geri kazanımlı olarak çalışarak bataryaları doldurabilir (şarj edebilir). Fosil yakıtlı motorun temel görevi araç üzerinde bulunan bataryaları miline bağlı ikinci bir elektrik makinasının generatör olarak çalışmasıyla doldurmaktır. Fosil yakıtlı motor mekanik olarak aracın tahrik sistemine bağlı olmadığından dolayı kavrama sistemine gerek kalmamıştır. Fakat ilave bir elektrik makinası (generatör) gerektirmesi, enerji dönüşüm basamaklarının fazla olması nedeni ile enerji verimliliği paralel hibrit ve elektrikli araçlara göre düşüktür. 91

95 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Paralel Hibrit Araçlar: Seri hibrite benzer şekilde araç üzerinde hem elektrik motoru hem de fosil yakıtlı motor bulunmaktadır. Fakat seri hibritten farklı olarak fosil yakıtlı motor aracın tahrik sistemine bağlıdır ve aracı hem fosil yakıtlı motor hem de elektrik motoru tahrik edebilir. Paralel hibrit sistemler seri hibrit sistemlere göre daha karmaşık yapıya sahip olsalar da enerji dönüşümlerinden kaynaklı kayıpları yapıları gereği daha düşüktür. Ayrıca ilave bir elektrik makinası gerektirmezler. Paralel hibrit araçlarda yüksek hızlarda içten yanmalı motor kullanılırken, dur-kalk ve düşük hızlarda elektrik motoru kullanılarak yakıt tasarrufu sağlanmaktadır. Paralel hibrit yapının Ayrık Hibrit Sistem adı altında ön ve arka tekerleklere ayrı ayrı tahrik verebilen bir alt grubu vardır. Paralel hibrit araçların en büyük avantajları konvansiyonel araçlarda ihtiyaç duyulan motorlardan çok daha küçük, güçlü motorlara ihtiyaç duymaları ve dolayısı ile hem araç ağırlığını hem de yakıt ve karbondioksit salınımını azaltmalarıdır. Mild Hibrit Araçlar: Start-Stop sistemine sahip araçlar bu yapıya girmektedir. Bu tür hibrit araçlarda da elektrik motoru yer almakta ancak aracı tahrik etmek amacıyla değil araç durduğunda stop ettirilen fosil yakıtlı motoru sürücünün gaza basması ile çalıştırmak için kullanılmaktadırlar. Buradaki amaç özellikle yoğun trafik ve dur-kalk larda fosil yakıtlı motoru durdurarak yakıt tasarrufu yapmaktır. Bu teknoloji ile aynı platformdaki araçlarda %5 ile %27 arasında yakıt tasarrufu gerçekleştirilebilmektedir. Burada kullanılan elektronik donanımlar ve kontrol yazılımları fosil yakıtlı motorun durdurulması ve tekrardan çalıştırılması esnasında araç sürücüsünün konforunu bozmayacak ve araç performansını etkilemeyecek şekilde gerçekleştirilmektedir. Elektrik Motor/Generator sürücü sistemleri(ac/dc, DC/AC, DC/DC çeviriciler vb.), Elektrik ve hibrit elektrikli araçlarda yer alan elektrik makinalarının (motor ve/veya generatör) elektrik enerjisini mekanik enerjiye veya tersine çevirmektedir. Elektrik enerjisinin kontrol edilebilmesi için güç elektroniği devrelerinden yararlanılır. Günümüz araçlarında genellikle fırçasız sabit mıknatıslı DC veya AC makinaları ile asenkron makinalar kullanılmaktadır. Bu motor tiplerinin birbirlerine göre avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır. Asenkron motorlarının üretimi ve maliyeti daha uygun iken ağırlığı, boyutu ve verimi sabit mıknatıslı motorlara göre dezavantajlarıdır. Sabit mıknatıslı motorlar daha ufak hacimlerde daha fazla moment ve güç üretebilirken üretim tekniği ve kullanılan mıknatısların teknik gereklilikleri gereği daha pahalıdırlar ve verimleri daha yüksektir. Hibrit ve elektrikli araçlarda bulunan doğru akım (DC) seviyeleri 48 VDC den 800 VDC arasında değişmektedir. Benzer şekilde elektrik motorlarının güçleri ise 10 kw ile 200kW lar mertebelerindedir. Sadece elektrik ile çalışan araçlarda bu değerlerin verimlilik ve maliyet göz önüne alındığında 280 VDC ile 450 VDC arasında olduğu görülmektedir. Genelde araçta DC güç kaynağından beslenen elektrik motorlarıyla bu kaynağı besleyen elektrik generatörleri yapı olarak birbirine benzeyen ama elektriksel giriş ve çıkışları farklı olan doğrultucu (AC/DC) veya evirici (DC/AC) güç elektroniği devreleri kullanılmaktadır. Ayrıca mevcut DC kaynaktan elektronik devrelerin ihtiyacı olan düşük gerilimlerin elde edilmesi ve bataryaya bağlı olarak bazı akım kontrolü ve gerilim seviyelerinin elde edilmesinde DC/DC güç elektroniği devrelerinden yararlanılmaktadır. Elektrik motorlarının sürücülerinde genellikle IGBT üniteleri kullanılmaktadır. Bu IGBT modüllerinin üretici firmalarda 600V luk ve 1200V 92

96 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar luk versiyonları bulunmaktadır. Güvenlik payları da göz önüne alındığında 600V luk IGBT barındıran bir sürücü sisteminin bara gerilimi maksimum 450VDC, 1200 V luk IGBT modüllerini barındıran bir sürücü sisteminde ise 800 V seviyelerinde olmalıdır. Elektrik motorlarına enerji sağlayan DC/AC yapısındaki güç katı ve onun kontrolöründen oluşan sürücüler, motor üzerinde bulunan resolver, encoder gibi konum belirleyen sensörlerden aldığı bilgiler ile güç katındaki anahtarlama elemanlarını (MOSFET, IGBT vs..) tetikleyerek motorun hızını ve momentini kontrol ederler. Sürücüdeki kontrol sistemi konum bilgisi yanı sıra koruma ve kontrol amaçlı olarak motor faz akımlarını ve motor sıcaklığını her an ölçmektedir. Motor sürücü sistemleri bu işlemleri gerçekleştirebilmek otomotiv norm ve standartlarına uygun, genellikle DSP tabanlı güçlü işlemciler yardımıyla gerçekleştirirler. Fren kontrol sistemleri (Geri kazanımlı fren) Günümüz batarya teknolojileri her ne kadar çok hızlı bir teknolojik gelişim sergilese de elektrikli araçların fosil yakıtlı konvensiyonel araçların menzil limitlerine ulaşmaları için yeterli enerji yoğunluğuna sahip değillerdir. Kısa menzil dar boğazını aşmak için farklı yapılar kullanılmaktadır. Bunlardan biride artık günümüzde elektrikli araçların olmaz ise olmazlarından geri kazanımlı frenleme (Regenerative Braking) sistemleridir. Elektrikli veya hibrid elektrikli araçların hemen tümünde geri kazanımlı fren uygulaması söz konusudur. Aracın hızını azaltmak istediğimizde araç tekerleklerini tahrik eden elektrik motoruna uygulanan elektrik enerjisi azaltıldığında ya da sıfır yapıldığında aracın hareketinden dolayı oluşan mekanik enerji aracı tahrik eden elektrik makinasını generatör olarak çalıştırarak mekanik enerjinin elektriksel enerjiye dönüşümünü bu enerjinin de aracın elektrik enerjisini sağlayan bataryanın doldurulmasında kullanılmaktadır. Böylece araç frenlenirken enerji geri kazanımı sağlanmaktadır Geri kazanımlı frenleme işlemi gerçekleştirilirken batarya şarj durumu (SOC) kontrol edilir. Bataryanın fazla dolmasını (Over Charge) önlemek amacı ile elektrik makinasının üretmiş olduğu fazla enerji bir direnç yardımıyla ısı enerjisi olarak harcanır. Burada elektriksel frenlemeye ilave olarak mekanik frenlerin de ani duruşlarda devreye girmesi hatta bazı durumlarda her iki frenlemenin de birlikte kontrollü olarak uygulanması söz konusu olacaktır. Geri kazanımlı fren elektriksel ve hibrid araçların kullanıldığı yerlerde oldukça önemli bir avantaj olarak ortaya çıkmaktadır. Geri kazanımlı frenlemede elektrik enerjisinin bataryayı doldurmasının kontrol edilmesi gerekmektedir. Genelde elektrik motorunun güç katında yer alan devrelerin hemen tümünde söz konusu özellikler bulunmaktadır. Geri kazanımlı frenleme sistemi kullanıma bağlı olmakla birlikte elektrikli bir aracın menzilini yaklaşık olarak %10 olarak artırmaktadır. Batarya yönetim sistemleri Araçların elektriksel enerjisinin depolandığı bataryalar elektrikli ve hibrid elektrikli araçlarda çok önemli bir yer tutar. Günümüz bataryalarında enerji kontrolü ve soğutma sistemlerinin yer aldığı bataryanın mevcut doluluk oranlarının her zaman denetlendiği bir batarya yönetim sistemi bulunmaktadır. Bataryanın mevcut durumunun kontrolü özellikle elektrikli araçlarda ana ve tek enerji sistemi olması nedeniyle çok önemlidir. Araç üzeri kullanılan bataryanın şarj deşarj yönetimi, batarya doluluk ve çalışma durumu batarya yönetim sistemi ile gerçekleştirilir. Batarya yönetim sistemini oluşturan yazılım ve donanım sürekli olarak araç kontrol birimi (BCU: Body Control Unit) ve araçtaki diğer sistemlerin kontrolörleri ile haberleşir. Batarya doluluk durumu batarya hücreleri üzerinden doğrudan ölçüm almak yerine batarya karakteristiklerine bağlı olarak batarya modelleri üzerinden hesaplanmak ve doluluk oranı bu 93

97 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar modeller üzerinden çıkartılmaktadır. Bu bağlamda oluşturulmuş üç farklı model bulunmaktadır. Bunlar elektrokimyasal model, stokastik model ve elektriksel modeldir. Elektro kimyasal model en doğru sonucu vermekle birlikte, batarya doluluk oranını hesaplamada kullanılması gereken denklemlerin karmaşıklığından ötürü hem zor hem de fazla işlem gücü gerektirir. Stokastik model yardımı ile yapılan batarya doluluk oranı hesapları diğer modellere kıyasla daha basit ve daha az işlem gücü gerektirmektedir fakat elde edilen sonuçlardaki hata payı diğer iki modele göre daha fazladır. Batarya yönetim sistemlerinde genelde kullanılan yöntem batarya hücrelerinin elektriksel modelinin çıkartılması ile elde edilen elektriksel modeldir. Bu modelde kullanılan hücrelerin R-L-C eşdeğer devresi oluşturulur. Bu model ile gerçekleştirilen kestirimler hem Elektro kimyasal modelden daha az işlem gücü gerektirir hem de doğruluk oranı stokastik modellere kıyasla daha iyidir. Ayrıca bataryanın ömrü (SOH-State of Health) konusunda yapılan kestirimleri, yine batarya yönetim sistemi gerçekleştirmektedir. Yapılan bu kestirimler ile bataryanın kaç defa daha şarj edilebileceği, hücre durumları, arızalı hücre bulunup bulunmadığı gibi durumlar kontrol edilmektedir. Bir Li-Ion batarya tam şarj edildiği taktirde ilk günkü performansının %80 ini verebiliyor olması, o bataryanın ömrünün sonuna geldiği ve yenisi ile değiştirilmesi gerektiğinin bir göstergesi olarak kabul edilir. Batarya üretim teknolojisi gün geçtikçe gelişmekte ve elektrikli araçların menzillerinin arttırılmasın çok önemli bir rol oynamaktadır. Genelde Uzakdoğu çoğunlukla da Çin orijinli batarya sistemlerinin ülkemizde üretilmesi çok şu an için çok anlamlı değildir. Ancak, batarya yönetim sisteminin ve soğutma sisteminin ülkemizde geliştirilmesi ülke ekonomisine bu alanda katkı sağlayacak değerdedir. Yurtdışından batarya hücrelerinin temin edilmesi ve bu hücrelerin ülkemizde birleştirilmesi bu amaçla da her bir hücrenin akım, gerilim ve sıcaklıklarının ölçülerek, ortaya çıkacak olan batarya grubunun ülkemizde gerçekleştirilmesi çok avantajlıdır. Ayrıca da hem elektronik hem de gömülü yazılım olarak ta bizim grubumuzun ilgi alanına oldukça girmektedir. Bu yeteneğin ülkemize kazandırılmasıyla, önemli bir döviz tasarrufunun sağlanacağı gibi, bu konuda bilgi birikimi ve algoritma geliştirme yeteneği; - Dışarıdan alınacak batarya hücrelerinin alınma yerinin değiştirilebilme esnekliğini sağlar - Geliştirilen yazılım sayesinde araçtaki yine yerli üreticiler tarafından sağlanacak, tüm yazılımlarla uyumlu bir alt yapı oluşturma imkanı sağlar. - Diğer yazılımların da ülkemizde yapılması için bir engelin daha ortadan kalkmasına destek verir. Elektronik devre ve gömülü yazılım olarak bakıldığında ana konu içine girmesi nedeniyle, elektrikli veya hibrid elektrikli araçlarda elektrik makinalarının ve batarya sistemlerinin güç devrelerinin tasarım ve üretimi ile bunların gömülü yazılımlarının ülkemizde yapılabileceği açıktır. Araç Enerji Yönetim Sistemi Araç enerji yönetim sistemi elektrikli ve hibrid elektrikli araçlarda çok önemlidir. Genelde batarya yönetim sisteminden gelen veriler ve aracın elektriksel enerji durumu verilerini kullanarak güç dağıtımını dengeler ve bataryanın zayıf kalması durumlarında hayati öneme sahip elektrikli sistemlerin çalışmasını sağlarken, eğlence vb gibi daha az önemli ikincil öncelikteki elektronik cihazların çalışmasını kısıtlamak veya durdurmak gibi görevleri de yerine getirir. Ayrıca hibrid elektrikli araçlarda ikincil enerji kaynağından yararlanma stratejileri ile her iki enerji kaynağının birlikte devrede yer alması durumunda enerji ve yakıt optimizasyonunun yapılması da bu sistemin sorumluluğundadır. Elektrikli ve hibrid elektrikli araçların yukarıda da bahsedildiği gibi tümünde bulunan ortak özellikler: 94

98 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar - Elektrik makinaları ve bunların elektronik güç devreleri ve kontrolörleri - Aracın hareket enerjisini sağlayan yüksek güçlü bataryalar ve bunların güç devreleri ve kontrolörleridir. Bu sistemlerin güç devreleri, Mosfet, IGBT gibi güç elektroniği elemanları ve bunların kontrol devreleri, elektrik makinasının ve batarya enerjisinin kontrolünü sağlayan gömülü elektronik düzenekler ve sistemin kontrolünü sağlayan gömülü yazılımlar, elektrikli ve hibrid elektrikli araçların elektronik sistemlerinde yoğun olarak kullanılan temel sistemlerdir. Araç enerji yönetim sistemi, temel olarak birimleri yönetmek yerine hangi birimin ne kadar enerji talep edebileceğini belirleyip limitleri koyan ve bu birimlere ileten sistemdir. Diğer sistem ve birimler araç enerji yönetim sisteminin çeşitli durumlar için belirlediği (Bataryanın doluluk oranı, ivmelenme veya frenleme vb) limitler doğrultusunda enerji taleplerini yaparlar. Araç enerji yönetim sistemi, salt elektrik ve hibrid araçlarda tahrik sisteminin talebini karşılamak için, batarya veya alternatif enerji kaynaklarının durumuna göre yükleri önceliklerine göre dengeleyerek, talep edilen enerjinin optimum seviyede tutulmasını sağlar. Durum değerlendirmesi yaparak hibrid araçlarda ihtiyaç duyulan enerjinin ne kadarının bataryadan ne kadarının içten yanmalı motor tarafından sağlanacağını ECU ya bildirir. ECU araç enerji yönetim sisteminin belirlemiş olduğu limitler doğrultusunda ilgili birimlerden gerekli enerjiyi talep eder. Geri kazanımlı frenlemede batarya doluluk durumuna göre, geri kazanılacak enerjinin miktarını belirler. Araç enerji yönetim sisteminin belirlemiş olduğu oranda enerji bataryaya aktarılır geri kalan enerji mekanik frenleme ve deşarj dirençleri üzerinde harcanır. Bataryanın doluluk oranının çok aşağılarda olduğu durumlarda klima ve benzeri konfor uygulamalarını kapatma veya araç performansının düşürülmesi gibi kararları verebilmektedir. Enerji yönetim sisteminde kullanılan algoritmalar, aracın hitap ettiği kullanıcı seviyesine ve batarya kapasitesinin ve elektrik motor ve/veya motorlarının gücüne bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Normal bir binek araçta, bataryadan 3C oranı ile akım çekmeye izin verilebilirken spor bir arabada bu değer 5C oranında olabilir. Araç İçi Batarya Doldurma Sistemleri: Elektrikli araçlar ile birlikte sunulan araç içi şarj üniteleri genellikle tek faz ile çalışan, aracın hangi ülke sınırları içerisinde müşteriye sunulduğuna göre 110 VAC veya 220VAC şebeke etkin gerilimi ile beslenen batarya şarj üniteleridir. 110 VAC tek faz ile beslenen üniteler 1.6 kw, 220 VAC ile beslenen üniteler ise 3.3 kw gücünde üretilirler. Üretici firmaların farklı güçlerdeki hibrid araç içi şarj üniteleri de bulunmaktadır. Bu üniteler kendi üzerlerinde barındırdıkları kontrolörler vasıtası ile araç üzerinde kullanılan batarya yönetim sistemi ile haberleşirler. Batarya yönetim sistemi ilgili haberleşme hatları üzerinden belli periyotlarda bataryanın şarj durumunu (SOC-State of Charge) ve batarya ömrünü (SOH-State of Health) bilgi olarak verirler. Şarj ünitesi batarya yönetim sisteminin bu verileri doğrultusunda gerekli gerilim ve güç seviyesini üreterek bataryayı şarj etmektedir. Araç üzerinde kullanılacak olan bir batarya şarj ünitesinin aracın kullanılacağı bölgeye göre SAE veya IEC normlarından bir tanesini sağlaması gerekmektedir. 95

99 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Yakıt Pil Kontrol Ünitesi: Otomotivde yakıt pili teknolojisi, hidrojenin veya hidro karbon yakıtların hazırlanarak kullanıldığı, elektro-kimyasal dönüşümle DC gerilim elde edildiği ve AC ye dönüştürülüp AC motorlar yardımı ile aracı tahrik eden sistemlerdir. Araçlarda kullanılan yakıt pili sistemleri 4 ana bileşenden oluşmaktadır. Bunlar yakıt işleme ünitesi, yakıt pili modülü, DC/AC (inverter) güç devresi ve kontrol ünitesidir. Bu ünite yakıt işleme ünitesinde kullanılan yakıtın elektrik üretmek için hazırlandığı ünitedir. Doğrudan hidrojen kullanılmayan sistemlerde (Metanol, Doğalgaz vs) yakıt hücresi için yakıt hazırlamak amaçlı reformer (yakıt işleme ünitesi) adı verilen bir ünite bulunur. Yakıt pili modülü ise elektrik üretmek için kullanılan bir veya birden fazla yakıt pilinden oluşan ve elektrokimyasal dönüşüm ile elektrik üretilmesini sağlayan yakıttır. Yakıt pilleri 1 VDC nin altında gerilim sağlayabildiklerinden dolayı otomotivde seri ve paralel olarak bağlanarak gerekli gerilim ve akım seviyelerine çıkartılarak uygulanırlar. Yakıt pili teknolojisine sahip araçlardaki verim, fosil yakıtlı atmosferik motorlu araçlara kıyasla iki katına çıkabilmektedir. Yakıt pili teknolojisinin diğer bir avantajı da bataryalar gibi şarj gerektirmemesidir. Yakıt sağlandığı sürece elektrik üretmeye devam ederler. Kontrol ünitesi birimler arasındaki iletişimi kontrol ederek elektrik üretiminin sürekliliğini sağlamak ile sorumludur. Araç Kararlılığı ve Emniyet Sistemleri Elektronik kararlılık kontrolü (ESC) Sürüş sırasında ilgili kontrol ünitesi, direksiyon açısı ile aracın gerçek yönünü sürekli karşılaştırır. Direksiyon açısı bilgisi direksiyon kolonu üzerindeki açı sensöründen alınır. Aracın gerçek yönü yanal ivme sensörü ve tekerleklerin her birinin hızları arasındaki fark dikkate alınarak hesaplanır. İkisinin arasındaki fark belli bir değerin üstüne çıktığında aracın kararlılığının bozulmuş olduğunu varsayan sistem tekerleklere farklı fren uygulayarak aracın istenen yönde kalmasını sağlar. Ayrıca gerektiğinde motor gücünü de düşürebilir. Sistem özellikle sert virajlara yüksek hızla girildiğinde veya araç kaygan yüzeylerden geçerken oldukça etkilidir. Yapılan çalışmalarda ölümcül tek araçlı kaza sayısını % 30 ila 50 arasında azalttığı görülmüştür. Ayrıca araçların devrilmesiyle sonuçlanan ölümcül kaza sayısını %90 a kadar azaltabilmektedir. Buna göre günümüzde lüks bir opsiyon gibi sunulan sistemin yakın gelecekte tüm araçlara entegre edilen standart bir sistem haline dönüşmesi teşvik edilmektedir. Otomatik Kayma Kontrolü (ASR) Aracın kayması veya patinaj çekmesi durumunda devreye giren sistemdir. Kayma veya patinaj tespit edildiğinde çeşitli stratejilerle tekerleklere giden gücü azaltma yoluna gidilir. Bazı durumlarda iptal etmek gerekebileceğinden genellikle devre dışı bırakmak için kabinde bir buton bulunur. Örn: Çamura saplanan bir aracı çıkarmak için devre dışı bırakılmalıdır, yoksa sürekli olarak tekerleklere iletilen gücü sınırlayacaktır. ABS Neredeyse standart olarak tüm modern araçlarda sunulan ABS sistemi ani frenlerde aracın kontrolünün sürücüde kalmasına yardım eder. ABS siz bir araçta ani fren durumunda tekerleklerin kilitlenmesi dolayısıyla da direksiyon hakimiyetinin kaybedilmesi riski vardır. ABS böyle bir durumda tekerleklere freni uygun aralıklarla uygulayarak direksiyon hakimiyetinin sürücüde kalmasını sağlar. 96

100 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Elektrikli direksiyon destek sistemi: Direksiyon kolonu üzerindeki açı sensörünün verdiği bilgiye dayanarak ön tekerleklere bağlı elektrik motorunu tahrik etmek suretiyle sürücünün direksiyon kontrolünü iyileştiren sistemdir. Düşük hızlarda direksiyon simidi oldukça kolay kontrol edilebilirken yüksek hızlara çıkıldıkça emniyet açısından hassasiyet azaltılır. Sürücüye konfor sağlanırken diğer taraftan araç kararlılığına da katkı yapar. Uyarlamalı seyir kontrolü: Seyir kontrol sistemleri aracın otomatik olarak sürücü tarafından ayarlanan bir hıza getirilip bu hızın korunmasını sağlayan sistemlerdir. Uyarlamalı olmayan seyir kontrol sistemlerinde araç önüne bir engel dahi çıksa sürücü müdahalesi olmadığı müddetçe hızını koruma eğiliminde olacaktır. Uyarlamalı sistemlerde ise engelle karşılaşan araç hızını uygun şekilde ayarlar. Örneğin otoyolda kendisinden yavaş bir araca yaklaştığında bunu tespit eden sistem hızı düşürerek uygun takip mesafesinde kalınmasını sağlar. Öndeki araç hızlanır veya farklı şeride geçerse sistem daha önce ayarlanmış olan hıza tekrar ulaşır. Şeritten ayrılma uyarı ve kontrol sistemleri Yoldaki şeritleri takip ederek şeritten ayrılma eğilimi tespit edildiğinde sürücüyü uyarmak ve gerektiğinde aracı şeritte tutacak regülasyonları yapmak suretiyle kazaların önlenmesine katkı sağlayan sistemlerdir. Şeritler video kamera, lazer veya kızılötesi sensörleriyle takip edilir li yıllarda gündeme gelmiş nispeten yeni ve ülkemizde henüz yaygınlaşmamış sistemlerdir. Lastik basınç takip sistemi Her bir lastikte subaba bağlı olan bir basınç sensörlü RF devresi ile ilgili kontrol ünitesine anlık lastik basınçları bilgisini gönderen sistemdir. Lastik basınçlarında anormal durum tespit edildiğinde gösterge tablosuna bilgi göndererek sürücüyü uyarır. Far kontrol ünitesi Xenon farlı araçlarda yasa gereği bulunmalıdır. Konvansiyonel farlardan çok daha güçlü ışık üreten Xenon farların karşıdan gelen sürücülerin gözlerini almamasını sağlar. Aracın yerden yüksekliği bilgisini dikkate alarak farlarda bulunan motorlar yardımıyla otomatik far ayarı yapar. Ayrıca aracın viraja girmesi durumunda aydınlanmayan kör noktanın aydınlatılmasını sağlayan yan farları çalıştıran sistemlerden de bu kapsamda bahsedilebilir. Hava yastığı kontrol ünitesi Aracın çeşitli noktalarında bulunan darbe sensörlerinden gelen bilgiye göre ilgili hava yastıklarına patlama sinyali gönderen sistemlerdir. Aynı zamanda kaza anındaki bilgileri de saklar. Araç Haberleşme Sistemi FMS protokolü veya ağır vasıtalarda J1939 protokolü üzerinden, motor devri, yakıt tüketimi gibi araç bilgilerini okuyarak araç içindeki diğer sistemlere veya GPRS, 3G gibi mobil teknolojileri kullanarak merkezi bir sunucuya gönderen sistemlerdir. Filo Yönetim Yazılımları tarafından sıklıkla kullanılmaktadır. Bu bilgiler sunucu tarafından toplandıktan sonra Google maps veya Bing maps gibi bir harita teknolojisi kullanılarak filo sahibine sunulmaktadır. Bu şekilde filo sahibi araçlarının konumunu öğrenebilmekte ve daha etkin bir şekilde yönetebilmektedir. Genel hedef yakıt tüketimi ve araç bakım maliyetlerini düşürmektir. Bu sistemler iki ana bileşenden oluşmaktadır. Birincisi araca bağlanan donanımdır. Bu donanım CANi Flexray, ISO 9141 gibi standartları destekleyerek araca bağlanabilme, GPS teknolojisi ile konum 97

101 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar bilgisini okuyabilme ve SMS, GPRS veya 3G gibi veri iletim teknolojileriyle bu bilgileri sunucuya gönderebilme yeteneklerine sahiptir. Temel olarak İsrail ve Hollanda merkezli firmalar piyasada yüksek oranda pay almaktadırlar. İkinci ana bileşen sunucu yapısıdır. Sunucu yazılımı harita üzerinde mevcut verileri gösteren web tabanlı bir yazılımdır. Teknolojik olarak kritik veya otomotive özel bir bilgi birikimi gerektirmeyen küçük ölçekli bir yazılımdır. Türkiye de bulunan çok sayıda firma FMS modülünü yurtdışından alıp kendi geliştirdikleri sunucu yazılımını kullanarak aylık abonelik bazlı bu servisi sunmaktadırlar. Sürücü ve Yolcu Konforu Sürüş konforu 90 lı yılların sonlarına doğru yaygınlaşmaya başlayan aktif güvenlik ve sürücü yardım sistemleri, özellikle son yıllarda kullanıcıların yükselen konfor beklentisi ile, bu sistemlerin otomotiv üretici ve tedarikçileri açısından önemini artmıştır. Topluma, sürüş konforunun yanında zaman ve enerji tasarrufu, hava kirliliği ve yakıt tüketiminde azalma gibi getirileri de olan bu teknolojilerin en önemli uygulamalarını şöyle sıralayabiliriz; Adaptif Seyir Kontrol Sistemi Otomatik Park Sistemi Aktif Kabin Gürültü Seviyesi Koltuk Kontrol Sistemi Yan Ayna Kontrol Sistemi Otomotiv Kumanda Kolları ve Butonları Sistemi Isıtma ve Klima Sistemi Adaptif Cruise Kontrol Sistemi Modern fren kontrol sistemleri (örn. ABS) ve elektronik kararlılık kontrolü (ESP) üniteleri ile karşılaştırıldığında aracın dinamik davranışı daha üst seviyeden kontrol eden Cruise Control (CC) sistemleri, kısaca, sürücü tarafından talep edilen referans hıza aracı ulaştırıp o hız seviyesinde aracın seyir etmesini sağlar. CC sistemlerinin yeteneklerinin bir veya birden fazla çevresel algılayıcı ile geliştirilmesi yoluyla tasarlanan sistemler ise ACC sistemleri adıyla anılmaktadır. ACC sistemleri, aracın üzerine yerleştirilen bir Radar veya Lidar sensörü vasıtası ile, bu sensörün görüş açısı içindeki nesnelere ait ilgili hız, konum ve seyir yönü gibi bilgileri sistematik bir değerlendirmeden geçirdikten sonra seçilen bir hedef nesnesini referans alarak araçlar arası mesafenin, araç hızının arttırılıp azaltılması yoluyla, kontrol edilmesi ilkesine dayanır. Referans olarak seçilen hedef nesnesinin, araç ile aynı yönde ve de aynı şeritte seyir halinde devam eden bir başka araç olması amaçlanır. Yukarıda belirtilen bilgiler göz önünde bulundurulduğunda bir ACC sistemi, sensör ve sensörden gelen bilgilerin anlamlı bir araç hızı talebine çeviren algoritmayı içeren sensör modülü ve bu modülden gelen talebe göre motordan pozitif ivmelenmeye ya da frenler aracılığı ile negatif ivmelenmeye karar verecek motor kontrol ünitesi algoritmalarından oluşmaktadır. Bu nedenle de, ACC sistemini geliştirmek Türkiye için, hem motor yazılımı geliştirme ile paralel yürütülebilecek bir çalışma olarak, hem de otonom ve yarı-otonom araç sensörlerini geliştirebilecek bir çalışma alanı olarak düşünülebilir. 98

102 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Otomatik Park Sistemi Otomatik park sistemi sürücülerin araçlarını direksiyon ile yönlendirmelerine ihtiyaç olmadan aracın park edilmesini sağlayan bir sistemdir. Bu teknoloji araç park etme sorunu yaşayan sürücüler için büyük kolaylık ve konfor sağlamaktadır. Dünyada ilk olarak Mercedes araçlarda kullanılan bu sistem Bosch firması tarafından da geliştirilmektedir. Şu anda otomotiv alanındaki bir çok firma tarafından da araçlarda akıllı bir sistem olarak kullanıcıya sunulmaktadır. Otomatik park sistemi genel olarak çevreyi algılayan sensörler, sensörlerden gelen bilgiyi değerlendiren kontrol modülü ve kontrol modülü tarafından yönetilen direksiyona bağlı bir elektrik motoru içermektedir. Bu konuda Türkiye de desteklenmesi gereken sektörler arasında sensör üretici firmalar bulunmaktadır. Aracın bu konuda ihtiyacı olan sensörlerin tedariki mecburidir. Elektronik kontrol ünitesi (ECU) üreten Bosch ve Continental gibi firmalar mevcuttur. İhtiyaç duyulan ECU bahsi geçen firmalardan tedarik edileceği gibi, ECU üniversite ve sanayinin iş birliği ile tedariki mümkün olabilecek bir ekipmandır ve ECU nun yerli üretim ile tedariki için gerekli mühendislik alt yapısı Türkiye de mevcuttur. Bu sebeple hayata geçirilecek yerli ECU projesinin başarıya ulaşması pekala mümkündür. Bu proje de Ford-Otosan firması ECU ya yönelik bir projede etkin rol alabilecek altyapı ve bilgiye sahiptir. Elektrik motoru konusunda Türkiye de birçok firma üretim yapmaktadır. Bu firmalar ile irtibata geçilerek elektrik motorunun yerli tedarikçiden temini mümkündür. Geliştirilecek altyapı sensörleri, elektronik kontrol ünitesi ve elektrik motorlarına yönelik olacağı için, ortaya çıkacak yeni firmalar tüm dünyadaki araç üretici firmalarına yeni tedarikçiler konumunda olacaklardır. Bu firmalar sayesinde elde edilecek ihracat gelirleri ülke ekonomisi için çok büyük bir kaynak teşkil edecektir. Bu altyapı sayesinde diğer sektörler de ihtiyacı olan yerli tedarikçilere sahip olacaklardır. Artık akıllı sistemler sadece otomotiv sektöründe değil otomotiv dışında bir çok sektörde de kullanılmaktadır. Eğlence Sistemleri Multimedya çalar sistemi (radyo, CD) Araç içi müzik sistemleri üreten çok sayıda firma vardır. Bu firmaların bir çoğunun ana uğraşı alanı otomotiv elektroniği olmayıp daha çok ses sistemleri üzerine uzmanlaşmış firmalardır. Yeni nesil ses sistemleri araç içi şebekesi ile haberleşebilmektedir. USB disklerden ve popüler telefon ve MP3 çalarlardan bilgi okuyabilen sistemler gittikçe çoğalmaktadır. Arka koltuk eğlence sistemleri Arka koltuk eğlence sistemleri üst düzey pahalı araçlarda fabrika çıkışı olarak bulunabilmekte olup ülkemizde üretilen araçlarda rastlanmamaktadır. Maliyetlerin düşmesiyle orta düzey araçlarda da popülerleşeceği ve standart ekipmanlar arasına gireceği düşünülebilir. Bir çok firma müşteri isteğine bağlı olarak araçlara monte edilen sistemler sunmaktadır. Gösterge Sistemleri Gösterge tablosu Gösterge tabloları aracın hızı, motor devri, motor su sıcaklığı, yakıt durumu gibi temel bilgilerin yanı sıra artık yol bilgisayarı verilerini de göstermektedirler. Araç üzerinde bulunan çeşitli elektronik ünitelerle haberleşen gösterge tablosu kendisine iletilen hata mesajlarını da sürücüye gösterir. Ülkemizde binek otomobiller için yabancı lisansla üretilmektedir. Ayrıca kamyon ve otobüs pazarı için üreten firmalarımız mevcuttur. 99

103 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Head-Up Gösterge Sistemi Başüstü (Head-Up) gösterge sistemleri sürücünün gözünü yoldan ayırmadan seyir ile ilgili bilgileri görmesini sağlar. İlk olarak askeri uçaklarda ortaya çıkmış olup son zamanlarda otomobillere de entegre edilmeye başlanmıştır. Ancak bugün için örnekleri azdır. Aksesuar Kontrol Sistemleri Pencere ve tavan açma/kapama sistemi, Aydınlatma (iç/dış), aracı bir butona basarak çalıştırma (Push to Start) ve Kart/Kullanıcı tanıma sistemleri genellikle araç kontrolörü (BCM :Body Control Module) adı verilen bir ünite tarafından kontrol edilmektedir. Tüm modern araçlarda bulunan bir ünitedir. Algılayıcılar Otonom ve Yarı-otonom Araç Sensörleri Park sensörü ünitesi Park sensörü yardımı sistemi günümüz araçlarında oldukça popülerleşmiştir. Sistem arka tampon üzerinde bulunan ultrasonik sensörlerden gelen bilgileri değerlendirerek ses ikazı ile sürücüyü engeller karşısında uyarır. Bazı uygulamalarda ön tamponda da sensörler kullanılmaktadır. Elektronik açıdan basit bir ünite sayılabilir. Maliyeti diğer birçok üniteye oranla düşüktür. Yaya veya canlı algılama Termal kameralar yardımıyla canlı ısısını tespit ederek ve/veya görüntü işleme metotlarıyla nesnelerin şeklini analiz ederek çeşitli yaya veya canlı algılama sistemleri geliştirilmiştir. Yüksek gam bazı araçlarda kullanılmakta olup konu akademik dünyada da çalışılmaya devam etmektedir. İçten Yanmalı Motorlu Araçlardaki Sensörler Sensörler kontrol sistemlerine sıcaklık, basınç, hız ve benzeri değerleri sağlayan algılayıcılardır. Fiziksel verileri, araçlara sinyal dönüşümleri ile bildirmektedirler. Özellikle araç kontrol sistemlerinde, bu sinyaller analog, sayısal (digital), darbe (PWM) gibi biçimlerde olmaktadır. Sensörler kullanım amaçlarına göre farklı fiziksel biçimdedirler. Hızla yükselen yaşam standartları hayatımıza yeni teknolojik araçlar sokmaktadırlar. Bu yükseliş içerisinde, sistemler daha akıllı ve hayatı kolaylaştırıcı hale gelmektedir. Akıllı sistemler çevredeki fiziksel verileri işlemek amaçlı çeşitli algılayıcılar, sensörler kullanmaktadırlar. 100

104 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar NOx Sensörleri Doğrudan enjeksiyonlu motorların düşük yükte ve fakir karışımda çevreci olmalarından dolayı, motor üretici firmaları bu alana yönelmektedir. Kullanılacak NOx depolayıcı sistemler, katalizörler ve kullanılacak sensörler sayesinde 3-5% oranında yakıt tasarrufları sağlanmaktadır. Bu katalizörler içerisine yerleştirilen NOx sensörleri egzoz gazının içeriğindeki O 2, NOx gazları hakkında motorun kontrol ünitesine bilgi göndermektedir. Benzinli motorlar için de geçerli olan aşağıdaki şekilde sensörün yerleştirildiği alan gözükmektedir. NOx sensörü çalışma koşulları değerlendirildiğinde oldukça yüksek sıcaklıklara ( C) ve egsoz gazının kirli karışımına (kurum) maruz kalmaktadır. Bu koşullarda çalışmanızı sağlayacak yüksek teknoloji kullanılarak gerçekleştirilmiş dayanıklı ürünlere gerek vardır. Bu tür ürünleri dünyada sadece bir kaç şirket başarabilmiş durumdadır (Bosch, NGK, Continental vb.). Dünya genelinde bir çok araç üretildiği ve NOx sensörü kullanıldığı düşünülürse, şirketler için önemli bir pazar oluşturmaktadır. 101

105 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar SIVI Kalite Sensörleri Motorlu araçların çeşitli alt sistemlerinde sıvı halde malzemeler, sistemlerin enerji kaynağı, koruyucusu ve ısı uzaklaştırma amaçlı kullanılmaktadır. Buradaki sıvı malzemeler zamanla yıpranmaya uğrayıp özelliklerini kaybetmekte veya kullanıcı tarafından yanlışlıkla farklı sıvılarla karıştırılmaktadır. Bu alanlarda görüldüğü gibi kullanılan sıvının kalitesinde bir değişiklik olup olmadığını kontrol etmek amaçlı çeşitli algılayıcı sistemlere, sensörlere ihtiyaç duyulmaktadır. Sıvı kalite ölçümleri artık günümüzde bir gereklilik olmuştur ve gelişime açık bir pazardır. Bu pazarda ilk olarak uzak doğu ülkeleri ve Amerika kıtaları paylarını almaya çalışmaktadır. Bu bölgelerde yanlış sıvı kullanımlarına daha çok rastlanmaktadır. Avrupa da da bir çok büyük şirket kendi sensörlerini, kendi teknolojilerini geliştirmeye başlamıştır. Uygulanan teoriler ve teknolojiler çok karışık olmamakla birlikte çok büyük yatırımlar da gerektirmemekte ancak görüldüğü gibi pazarda hızlı bir büyüme vardır. Türkiye de de bu alanda yürütülecek araştırma geliştirme çalışmalarıyla yeni teknolojiler hızla geliştirebilir. Keza Türkiye de tıp alanında sıvı ölçüm çalışmaları bu güne kadar yürütülmüş olup, şirketlerimiz bu konuda çeşitli tecrübeler edinmiştir. Araçlarda kullanılan ve kalitesi kontrol edilmesi gereken sıvılardan bir kaçı aşağıda belirtilmiştir. Motor Yağı : Kullanılan yağın kalitesi zamanla değişmektedir ve bunun kontrolü sensörlerle yapılarak yağın değişme zamanı motora zarar vermeden önce tespit edilmelidir. Kullanılan Yakıtın Kalitesi : Pazarda çok sayıda yakıt türü bulunmaktadır ve bunlar dünyanın çeşitli yerlerinden çıkarılmakta ve işlenmektedir. Bu yakıtlar birbirinden farklı özellikler göstermekte ve içerdikleri alt elemenler de çıkarıldıkları bölgeye göre değişmektedir. Fiyat bakımından ucuz olmasından dolayı, bazen kullanıcılar tarafından çeşitli yakıtlar satın alınmakta ve bunlar motorlu araçlarda tahribata yol açmaktadır. Bu tür durumların önüne geçmek amaçlı yakıt kalite sensörleri kullanılabilir. Adblue/Üre : Gaz salınım oranlarını düşürmek amaçlı egzoz bölgesinde çeşitli gaz dönüşümleri yapılmaktadır. Bu bölgede bazı araçlarda adblue denilen amonyak içerikli sıvılar kullanılmaktadır. Bu sıvıların kalitesine bağlı olarak egzoz sistemi de gaz dönüşümü sağlayarak dışarıya olabildiğince az zararlı malzemeler salmaktadır. Bu amaçla kullanılan ürenin kalitesi doğrudan emisyonla bağlantılı olup, kesinlikle kalitesinin kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu sıvıların kalitesini kontrol eden sensörlerde ultrasonic, optik gibi teknolojiler kullanılmakta olup, üzerlerinde çalışılmalara devam edilmektedir. PM Sensörleri PM sensörü egzoz gazı içerisindeki küçük ve insan sağlığına zararlı olan parçacıkları ölçmekten sorumludur. Bugüne kadar direnç teknolojisine bağlı sensörler geliştirilmeye çalışılmış ama başarı elde edilememiştir. Bundan birkaç yıl sonra yüksek gerilimli, manyetik alanlı sensörlerin popüler hale gelmesi beklenmektedir. Emisyon değerleri dünyanın çeşitli bölgelerinde kanunlarla belirlenmekte ve otomotiv üreticileri bu kurallara uyamadıkları sürece satışlarını gerçekleştirememektedirler. En sıkı değerler genellikle Kuzey 102

106 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Amerika da uygulanmakta olup California bu alanda öncülük etmektedir. Parçacık (Particulate Matter) Sensörü ilk olarak California kanunlarında ortaya konulmuş olup önümüzdeki 3-5 sene içerisinde uygulamaya geçilecektir. Bundan sonraki süreçte ise Avrupa da ve dünyanın diğer bölgelerinde bu sensöre ihtiyaç duyulacaktır. Büyük şirketler tarafından teknolojisi geliştirilmeye çalışılmakta, ancak henüz verimli bir fonksiyon elde edilememiştir. Burada dikkat çeken durum ise bu sensörün her türlü kurum tarafından geliştirebilecek olmasıdır. Küçük şirketler kendi fikirleriyle, büyük şirketlerle ortaklık kurup ürünlerini satmaya çalışmakta, bu da Türkiye de geliştirilecek bir teknolojiyle pazarda büyük bir oran almak manasına gelmektedir. Sıcak Egzoz Gaz Oksijen Sensörleri Lambda (oksijen) sensörü 30 yıl önce Bosch tarafından icat edilmiş ve o zamandan beri sürekli olarak geliştirilmiştir. Katalizatörler, egzoz gazındaki zararlı maddelerin yüzde 95'ten fazlasını azaltırlar. Üç zararlı maddeyi (HC, CO ve NOx) zararsız hale getirdiklerinden, onlara "3 yollu katalizatör" adı da verilir. Katalizatörlerin içleri platin, rodyum ve paladyum metalleri ile kaplıdır. Bu kaplamaların üzerinde karmaşık kimyasal reaksiyonlar gerçekleşir: Karbonmonoksit (CO) ve hidrokarbonlar (HC) oksitlenerek su (H 2 O) ve karbondioksite (CO 2 ) dönüştürülür. Azot oksitler (NOx) azota (N 2 ), oksijene (O 2 ) ve karbondioksite (CO 2 ) indirgenir. Lambda sensörünün - oksijen sensörü adı da verilir - görevi, motorun en iyi çalışma koşullarını sağlamaktır. Çünkü katalizatör ancak özel bir yakıt ve hava karışımı mevcut olduğunda yaklaşık tüm zararlı egzoz gazlarını "dönüştürebilir". Bu amaçla modern otomobiller en az iki lambda sensörüne sahiptir: Katalizatörün önünde bir ayar sensörü ve katalizatörün arkasında bir teşhis sensörü bulunur. Bunlar egzoz gazındaki kalan oksijeni ölçerler. Bu bilgi yardımıyla motor kontrol ünitesi karışım bileşimini ayarlayabilir. Lambda sensörü egzoz gazındaki kalan oksijenin oranına bağlı olarak farklı bir sensör sinyali üretir. Motor kontrol ünitesi bu sinyali yorumlar ve karışım oluşturucuyu ayarlar. Bu temel prensibin üzerine kurulu olan lambda sensörü teknolojisi sürekli gelişmeye devam etmektedir. Bu teknoloji bugün de düşük bir zararlı madde emisyonunu garantilemekte, verimli bir yakıt kullanımı ve katalizatörün uzun ömürlü olmasını sağlamaktadır. Oksijen sensörü pazarında Bosch dünya genelinde önder konumdadır. Ama bunun yanından birçok şirket çalışmalarını sürdürmekte ve pazardan pay elde etmeye çalışmaktadır Hava Kütle Akışı Sensörleri Yasal emisyon limitlerinin sağlanabilmesi için motorlu taşıtlarda belirli bir oranda hava ve buna bağlı bir yakıt oranının tutturulması gerekmektedir. Bu sistemin kontrolünü sağlamak için giren hava kalitesinin ve içerisindeki yanmaya olanaklı oksijen miktarının hesaplanması gerekmektedir. Hava Kütle akış sensörü de burada devreye girmekte olup motor içerisine giren havanın debisini ölçmekte ve buna bağlı olarak aracın içerisindeki kontrol yazılımında gerekli hesaplar sonucunda, motorun içerisine giren oksijen miktarı hesaplanmaktadır. Bu değerlerle motorda kullanılacak yakıt miktarı ayarlanmakta, bu sayede egzoz sisteminden çıkan gazın,zararlı gaz oranı azaltılmaya çalışılmaktadır. Hava Filtresi Hava Kütle Sensörü Hava Giriş Sistemi Giriş Manifoldu Silindir Sensör Yakıt tüketimini ayarlamak, motorun zarar görmesini engellemek, emisyon değerlerini ayarlamak amaçlı bir kullanıma sahiptir. 103

107 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Kontrol Algoritmalarının gelişmesi ve daha farklı sensörlerin kullanılmasından dolayı, hava akış sensörlerinin yerine farklı sensörler de kullanılmaya başlanmıştır. nem+basınç sensörleri bunlardan bazılarıdır. Bunun yanında benzinli araçlarda öncelikle hava akış sensörleri tercih edilmektedir. Büyük otomobil üreticileri genelde Avrupa (Continentali,Bosch) ve Japonya (Hitachi,Denzo etc.) kökenli sensör üreticilerini tercih etmektedir. Bu firmalar alanlarında lider konumdadırlar ve sürekli büyük bir yarış yaşanmaktadır. Japonyanın Avrupa pazarına uzak olması Avrupa kökenli firmalar için bir fırsat yaratmaktadır. Türkiyede de büyük otomobil üreticilerin varlığı burda da bu alanda yan sanayiyi canlandırmak için fırsat yaratmaktadır. Sensör üretiminin Türkiye de yapılması sıcak pazara yakınlık açısından çok önem taşımaktadır. Basınç Sensörleri Genellikle silikon, strain gage, piezo elektrik teknolojilerinin kullanıldığı basınç sensörleri, giren havanın basıncına göre belli bir oranda voltaj üretip bunu motorun kontrol ünitesine bildirmektedir. Sensör yakıt tüketimini ayarlamak, motorun zarar görmesini engellemek, emisyon değerlerini ayarlamak amaçlı bir kullanıma sahiptir. Basınç sensörleri aynı teknoloji ile araçların çeşitli lokasyonlarında kullanılabilmektedir, bu da ürünün kullanım alanını artırmakta ve ürün çeşitliliği yaratmaktadır. Bu pazarda Avrupa firmaları lider konunda olup (Bosch, Continental), Japonya ve Amerika kökenli firmalar da çalışmalarını sürdürmektedir. Yazılım Geliştirme Araçları Yazılım kalitesinin ve maliyetinin en önemli parametresi geliştirmeyi yapan çalışma grubunun kullandığı yazılım geliştirme süreci ve bu sürecin işlemesini sağlayan araçlardır. Yazılım geliştirme süreci ekibin olası en verimli şekilde çalışmasını ve ürün kalitesinin sistematik olarak daha iyiye yakınsamasını sağlayacak şekilde oluşturulur. Eldeki insan kaynağı kullanılarak ürün kalitesi, geliştirme süresi ve riskler kontrol altında tutulmaya çalışılır. Geliştirme sürecinin bir diğer önemli parametresi ise üründe kullanılacak teknolojilerdir. Endüstride konusunda uzmanlaşmış kuruluşlardan mimari, yazılım blokları, kaynak kod, fiziksel model veya donanım olarak alınan hazır alt bileşenlerin birleştirilmesi ve bunun üzerine geliştirilen sistem üzerine özelleştirmeler yapılması tipik bir uygulamadır. Standartlaşma: Otomotiv sektörü ağırlıklı olarak rekabeti teşvik eden standartlar çevresinde ilerlemektedir. SAE, ISO, ASAM gibi ağırlıklı olarak Almanya otomotiv endüstrisinin liderliğini yürüttüğü kuruluşlar, tüm firmalar arasında ortak kullanılması uygun düşen iletişim protokolleri, dosya formatları, mimariler, işletim sistemi arayüzleri gibi yapıların tanımlanması ve yayınlanması işlerini yürütmektedirler. Standart kuruluşları genel olarak firmalara 3 farklı tip üyelik seçeneği sunmaktadırlar. Bunlardan birincisi sadece isim bazlı üyeliktir. Bu modelde belirlenen yetkililer ile standart içeriği paylaşılır. İkinci tip üyelik tüm firmayla tüm standart dokümanların paylaşılmasıdır. Çok sayıda çalışanı olan firmaların genel olarak tercih ettiği alım şeklini oluşturmaktadır. Tipik uygulamada bu şekilde firma bazlı alımlarda standart ile ilgili toplantılara firma yetkilileri davet edilir. Üçüncü tip uygulamada ise firma sadece kullanıcı değil standardın belirlenmesinde yürütme görevlerini üstlenmektedir. Genel olarak sektörde bu standart ile ilgili ürün veren kuruluşlar rekabette avantaj kazanmak amacıyla bu üyelik modelini tercih etmektedirler. Yabancı ortaklı firmalar haricinde bu standartları oluşturan gruplarla herhangi bir bağlantı bulunmamaktadır. Genel olarak Türkiye'de bu çalışma gruplarına katılabilecek ölçekte otomotiv endüstrisine ağırlık veren, ve ana gelir kaynağı mühendislik olan bir kuruluş bulunmamaktadır. Bu 104

108 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar nedenle ASAM, AUTOSAR, MISRA gibi kuruluşlarda Türk firmalarının üyelikleri bulunmamaktadır. Bu durum Türk otomotiv endüstrisinin teknolojik seviyesini özetlemektedir. AUTOSAR Tabanlı Yazılım Geliştirme ARAÇLARI AUTOSAR (AUTomotive Open System Architecture) konsorsiyumu 2002 yılında Ford, BMW, Mercedes-Benz, Toyota, General Motors, Volkswagen, Bosch gibi sektör lideri otomotiv üreticileri ve yan sanayi firmaları tarafından oluşturulmuştur. Araç içi kontrol sistemlerinde kullanılacak gömülü yazılımlar için standart oluşturacak arayüzler ve bu yazılımların AUTOSAR konfigürasyon araçları için kullanılacak XML (extended Mark-up Language) şemaların tanımlanması yapılmıştır. Aşağıda AUTOSAR ın tanımladığı katmanlı yazılım yapısı gösterilmiştir. AUTOSAR Mikrokontrolör Soyutlama Katmanı (Micro-controller abstraction layer MCAL) ECU standardizasyonunda önemli bir aşama olmuştur. Aynı ECU donanımı farklı yazılımlarda çalışan farklı işlevleri yerine getirmek için kullanılabilir bir hale gelmektedir. Bu sayede daha yüksek sayılarda standart tip ECU ler üretilebilecek, ECU çeşitliliği azaltılacak ve sonuç olarak ECU donanımı fiyatları düşecektir. AUTOSAR ın getirdiği bir diğer önemli gelişme ise işletim sistemi, sürücü yazılımı, diagnostik, Nonvolatile hafıza yönetimi (EEPROM, Flash), veri iletişimi (CAN, FlexRay, LIN, SPI) vb. bileşenlerin standartlaşması ve artık otomotiv elektroniği pazarı içerisinde rekabete açık bir ürün haline getirilmesidir. Bu sayede üretici firmalar ECU geliştirme çalışmalarında yazılım firmalarından bu baz katmanı alıp üzerine kendi geliştirdikleri kontrol algoritmalarını ürünleştirebilmektedirler. AUTOSAR otomotiv endüstrisinde ECU geliştirme süreci, baz yazılım blokları ve yazılım bileşenleri arayüzlerinin standartlaştırılmasını sağlayarak rekabetçiliği destekleyen bir organizasyondur. 105

109 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar GENIVI Bazı şirketler, AUTOSAR ın başarısını göz önünde bulundurarak benzer bir yapıyı infotainment yazılımı alanında kurmak üzere yeni bir organizasyon oluşturmaya karar vermişlerdir. AUTOSAR üyelerinin bir çoğu, GENIVI adı verilen bu yeni organizasyonda da yer almaktadır. Organizasyonun teknik ve pazarlama çalışmaları, BMW ve Intel liderliğinde devam etmektedir. 120 üyesi bulunan platformun başlıca üyeleri BMW, GM, Nissan, Renault, Shangai Automotive Industry Corporation, Altera, Intel, FreeScale, nvidia, Bosch, Continental olarak sayılabilir. Genivi platformunun getirdiği avantajlar; tekrar kullanılabilir sistem yazılımı, tekrar kullanılabilir uygulama geliştirme, daha güvenilir yazılım, artan yazılım üretkenliği, test ve hata ayıklamada iyileşme, yazılım geliştirme harcamalarında ve yazılım geliştirme zamanında azalma olarak sıralanabilir. Genivi platformu da AUTOSAR platformu gibi katmanlı sistem mimarisine ve uygulama programlama arayüzlerine sahiptir. Aynı AUTOSAR gibi Genivi de de odak uygulama yazılımı üzerindedir. Genivi platformunu AUTOSAR dan ayıran en önemli fark, Mikrokontrolör soyutlama katmanında yer almaktadır. AUTOSAR, mikrokontrolör soyutlama katmanı sayesinde çeşitli mikrokontrolörlerin kullanımına olanak sağlarken, Genivi de sadece Intel in 8086 mikroişlemci mimarisi ve bununla uyumlu mikrokontrolörler kullanılacaktır. 106

110 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Gerçek Zamanlı işletim Sistemleri: Gerçek zamanlı işletim sistemleri (Real-time Operating System - RTOS) gömülü yazılımın üzerinde koştuğu elektronik devrede olası en iyi performans ile çalışmasını ve etkin bir şekilde kullanmasını sağlayan yazılım parçasıdır. Paralel olarak işleyen fonksiyonların senkronizasyonu, mikrokontrolörün farklı çekirdeklerinde koşmasını ve paylaşımlı kaynaklara doğru sıra ve zamanlama ile erişmelerini sağlamaktadır. Ek olarak, elektronik devre üzerinde bulunan donanım birimleri ile yazılım arasındaki bağlantıyı kuran donanım sürücülerini içerir. Gerçek zamanlı işletim sistemlerini diğerlerinden ayıran (Windows, Linux, MACOSx) en önemli özelliği tüm işlemlerin yapılma sürelerinin önceden hesaplanabilir olması ve hiçbir yük altında bu zamanlamaların sapmamasıdır. Gerçek zamanlı işletim sistemleri savunma sanayiinde olduğu gibi otomotivde de kritik bir elemandır. Aynı sistemin maliyet artımı olmadan daha etkin çalışmasını sağlayabilirler. Otomotiv sektöründe savunma sanayiinde olduğu gibi Windriver, QNX, Greenhills gibi tüm elektronik sanayiine ürün veren firmalar ve vector, ETAS gibi ağırlıklı olarak Almanya merkezli otomotive özel ürün veren firmalar bulunmaktadır. OSEK/VDX ve AUTOSAR uyumluluğu otomotiv uygulamaları için RTOS'un sağlaması gereken iki önemli standarttır. Türkiye'de RTOS geliştirme çalışmaları sadece akademik tarafta ve dışarı açık olmayan savunma sanayii projelerindedir. Ticarileştirilmiş ve dünyada kabul görmüş herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Bosch, Continental gibi büyük ECU üreticileri ürünlerinde kendi geliştirdikleri işletim sistemlerini kullanmaktalar, fakat günümüzdeki standartlar ve ekonomik yapı göz önüne alındığında Türkiye'deki otomotiv sanayii için bu doğru yaklaşım olmayacaktır. Türkiye'de otomotiv sektörüne özel bir RTOS geliştirme çalışmasının maliyetleri ve gereken uzmanlık göz önünde bulundurulduğunda TÜBİTAK BTE, ASELSAN gibi savunma sanayii kuruluşları tarafından ortaklaşa yürütülecek bir çalışma sonucunda ticari kalitede, güvenlik kritik çalışmalarda kullanılabilecek bir RTOS geliştirilmesi mümkündür. Bu çalışmadan elde edilecek kazanım ticari ve stratejiktir. Her gömülü yazılım bir RTOS üzerinde çalışmaktadır ve her RTOS için lisans ücreti ödenmektedir. Otomotiv için geliştirilecek ulusal bir gerçek zamanlı işletim sistemi diğer elektronik sanayiinde de kullanılabilir ve ortak fayda sağlayabilir. Otomotiv ve diğer sektörleri ayıran farklılıklar elektronik katmanında enjeksiyon gibi az sayıda sinyalden oluşmaktadır. Bunun haricinde kullanılacak yapılar tüm mekatronik sistemlerle ortaktır. 107

111 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Gerçek Zamanlı Yazılım Geliştirme Araçları Model-tabanlı Kod Üreticileri Otomotiv, AUTOSAR gibi standartlar göz önüne alındığında, ağırlıklı olarak kritik bilginin uygulama tarafında bulunduğu bir sektördür. Otomotiv gömülü yazılım geliştirme süreçlerini etkileyen en önemli gelişme model tabanlı kod üreticilerin aviyonik, medikal ve aviyonik sistemlerde kritik olan işlevsel güvenlik standartlarına (IEC 61508, DO-178, ISO 26262, MISRA C) uyumlu yazılımlar oluşturabilir hale gelmesidir lerde makina dilinden derleyicili üst seviye dillere geçişte olduğu gibi yazılım geliştirme süreçlerinde kökten bir değişime gidilmiştir. Ada/C/C++ dili temelli geliştirmeden kontrol modeli temelli kod üreticilere geçilmiştir. Bu yeni süreç yapısının en önemli getirisi kontrol algoritmalarının implementasyonu için gereken yazılım mühendisliği ihtiyacının gün geçtikçe azalan bir hal almasıdır. ECU gibi kontrol algoritması ağırlıklı sistemlerde geliştirme süreçleri, yan sanayiden temin edilebilen AUTOSAR yazılım bileşenlerinin temini ve model tabanlı kod üretimi ile veya kontrol algoritmalarının geliştirilmesi ile yazılım geliştirme süreçlerinin 2000 yılı öncesi döneme göre kolaylaşmasını sağlamıştır.. Bu sayede, yazılım geliştiricilerin zamanının çoğunu, yazılım geliştirme süreçlerinin zorluklarıyla değil de kontrol algoritmalarını iyileştirmeye harcamaları mümkün olabilmiştir Kontrol sistemlerinde elektronik donanımın yarıiletken katmanında müdahale gerektirmeyen uygulamalarda, kritik bilgi kontrolör tasarımı ve geliştirilmesindedir. Örneğin DeNOx kontrolü uygulaması yazılımsal olarak nispeten kritik bilgi içermezken, kontrol algoritması ve kalibrasyonu üzerine çok miktarda akademik araştırma ve yayın yapılmıştır. Yüksek frekanslı veri işleme gerektiren konularda sorun yarıiletken üreticisi firma tarafından ASIC (Application Specific IC) geliştirilerek veya doğrudan mikrokontrolör üzerinde değişiklik yapılarak çözülmekte ve yazılım tarafı basite indirgenmektedir. Örneğin enjeksiyon kontrolü yapan bir uygulama göz önüne alındığında kritik bilgi kontrol mühendisliği tarafında yakıt pompası ve enjektörlerin optimum şekilde kontrol edilebilmesi ve yarı iletken üreticisinin gerekli sinyalleri üretecek geliştirmeyi yapmasıdır. Bu sebeplerle yazılım ve kontrol geliştirme süreçlerinin birbirinden ayrıştırılmasını sağlamak, iki farklı problemi bir arada çözmemek teknik olarak büyük avantaj sağlamaktadır. Yazılım geliştirici işletim sistemi, donanım sürücüleri, AUTOSAR yazılım blokları üzerine odaklanırken, kontrol mühendisi sistem ve kontrol döngüsü üzerine yoğunlaşabilmektedir. Burada kontrol mühendislerinin herhangi bir yazılım geliştirme bilgisi gerektirmeden ECU yazılımı üzerinde değişiklik yapabilmelerini sağlayan otomatik kod üreticiler kullanılmaktadır. Genel olarak görsel modelleme dilleriyle diyagram olarak çizilen bir kontrol döngüsü bir araç tarafından yazılım koduna dönüştürüldükten sonra derleme ve bağdaştırma işlemleriyle ana yazılıma entegre edilir ve sistemin bu şekilde çalışması sağlanır. Otomotiv piyasasında yaygın olarak kullanılan iki kod üretim aracı bulunmaktadır. Bunlar Mathworks MATLAB Simulink Embedded Coder ve dspace TargetLink ürünleridir. Savunma sanayiinde benzer uygulama için Fransız Esterel Firmasının SCADE isimli ürünü kullanılmaktadır. Kod üretici tüm modeli tarayarak model elemanlarına karşı düşen kod parçalarını koda ekleyip bunları bağdaştırmaktadır. HIZLI PROTOTİPLEME ÜRÜNLERİ ECU geliştirme sürecinde, OEM firmalar uygulama katmanında yenilikçi geliştirmeler yaparak teknik alanda ürün kalitelerini ve müşteri memnuniyetini arttırmayı hedeflemektedirler. OEM in bu geliştirmeyi yapabilmesi için tasarladığı algoritmayı deneyebileceği, kullanacağı ECU nün performans ve sinyal işleme yeteneklerini bulunduran bir sisteme ihtiyaç duymaktadır. Bu sistemlere hızlı prototipleme donanımı denmektedir. Genel olarak ECU boyutundan daha büyük, farklı bir işlemci ve geliştiriciye kolaylık sağlayacak özellikler bulundurmaktadırlar. Sadece geliştirilmek istenen algoritmalara odaklanılabilmesi maksadıyla tedarikçi firma OEM e kullanabilmesi için bazı yazılım bloklarını verir. OEM de geliştirmeyi yapan kısım bu blokları baz alarak yenilikçi yöntemlerini denerler. 108

112 Otomotivde Elektronik ve Gömülü Yazılımlar Otomotiv sektöründe bu donanım ağırlıklı olarak Almanya merkezli dspace, ETAS ve İngiltere merkezli Pi Shurlok firmasından sağlanmaktadır. Türkiye de otomotiv için hızlı prototipleme ürünleri geliştiren bir firma bulunmamaktadır. Olası geliştirmeyi yapacak firmanın ileri seviyede PCB (Printed Circuit Board) tasarlama ve üretme yeteneklerinin bulunması ve gömülü yazılım alanında tecrübeli olması gerekmektedir. HIL (Hardware in the Loop) simulatör üreten firmaların bu ürünleri geliştirmesi diğer firmalara göre daha kolay olacaktır. Hızlı prototipleme araçları hacim olarak nispeten küçük bir alandır. İşlevsel Güvenlik uyumlu kod Üreteciler (ISO 26262) Kod üreticilerin geliştirilmesindeki en büyük zorluk işlevsel güvenlik standartlarına (ISO 26262) olan uyumluluktur. Kod üreticiyi geliştiren firmanın ürünün güvenli kod ürettiğini ispat edecek çalışmayı yürütmesi ve bağımsız kuruluşlardan sertifika alması gerekmektedir. Güvenlik kritik yazılımların geliştirme maliyeti ortalama olarak satır başına 100USD'dir. Kod üreticiler oldukça yüksek maliyetli bir yazılım parçasının nispeten kolay ve ucuz bir şekilde geliştirilebilmelerini mümkün kılmaktadırlar. Bu nedenle satış fiyatları yüksektir. Türkiye'de kod üretici geliştiren bir kuruluş bulunmamaktadır. Ek olarak bu ürünler sadece savunma sanayii projelerinde kullanılmaktadır. Kod üretimi teknolojisi ekonomik olmaktan ziyade stratejik bir kazanımdır. Geliştirmede gereken bilgi birikimi ve kaynaklar göz önünde bulundurulduğunda TÜBİTAK BTE ve ASELSAN gibi savunma sanayii projelerinde yeralan kuruluşların teknik olarak böyle bir geliştirme yapmaları mümkündür. YAZILIM TEST SİSTEMLERİ HARDWARE-In-the-loop Simulatörleri Çevrim içi donanım (HIL), gerçek ekipmanların gerçek zamanda simule edilen ekipmanlarla bağlantılı olarak çalıştırılması olarak tanımlanabilir. Otomotiv yazılım/donanımları için proses genelde motor ve aracın çalışmasını gösterir. Eyleyicileri, fiziksel proses ve sensörleri içeren kontrol edilen proses aşağıdaki şekilden görülebileceği gibi kısmen veya tümüyle simule edilebilir. Kontrol yazılımı veya donanımındaki bazı fonksiyonları yeniden tasarlamak veya değiştirmek amacıyla HIL işlemcisi kullanılabileceği gibi aynı amaçla ayrı bir (ECU) baypas donanımı da bağlanabilir. Bu sebeple donanım içi çevrim benzetimleri simule edilmiş kontrol fonksiyonlarını içerebilir. Çevrim içi donanım simulatörleri sayesinde; Kontrol yazılım ve donanımının tasarım ve testi gerçek proses olmaksızın gerçekleştirilebilir. Diğer bir deyişle otomotiv yazılımı geliştirilirken motor ve araç davranışını gösteren modeller sayesinde kontrol algoritmaları motor ve araç olmaksızın test edilebilir. 109