Konstrüksiyon Sistematiği-3

Transkript

1 Konstrüksiyon Sistematiği-3 Ortaya konan bir tasarımın son aşamaya ulaşması için belli bir plan dahilinde çalışılması gerekir. Bu çalışma şeklini 5 aşamalı düşünmek mümkündür. O halde tasarım problemi; 1.Tanımlama 2.Analiz 3.Sentez (Tasarımın Sentezlenmesi) 4.Değerlendirme (Tasarımın Değerlendirilmesi) 5.Geliştirme (Tasarımın Geliştirilmesi) gibi işlemlere tabi tutulur. 1.Problemin Tanımlanması Tasarım planının ilk aşamasında problemin gerçek yapısını anlamak ve problemi etkileyen ana faktörleri belirlemek gerekir. Problem tam olarak belirlenmeden yani yanlış bir tanımlama ile projeye başlanırsa oldukça fazla zaman kaybı olabilir. Önce problem açık şekilde tanımlanır ve takiben tasarımı etkileyen faktörler araştırılır. Bu tasarım istekleri esasen, ürün siparişindeki şartnamenin ta kendisidir. Probleminin çözümü, birçok problemin karşılıklı kıyaslanmasıyla mümkündür. Problemin tanımlanmasında; Problemin ödevle ilişkisi, çalışma prensibi ile ilişkisi ve görünümle ilişkisi ele alınmalıdır. Bu üç kavram çerçevesinde sorgulama yapılarak son çözüme ulaşılmaya çalışılmalıdır. a) Problemin ödevle ilişkisi Karşılaşılan problemlerin ödevle ilişkileri, birincil (doğrudan) ve ikincil (dolaylı) ilişkiler şeklindedir. Esasen ikinci dereceden ilişkilerin birinci dereceden ilişkileri de kapsayacak şekilde düşünülmesi gerekmektedir. Beklenen ömür süresi içinde yüksek doğruluk derecesinde ve herhangi bir sorun yaratmadan istenen iş yapma kabiliyetini göstermesi gerekir. Kalite ve güvenirlik müşteri talebinin ön koşulu olmakla birlikte bunun bir maliyeti olduğu unutulmamalıdır. Küçük bir performans düşüklüğüne karşılık kabul edilebilir bir fiyata ürün elde edilebileceği unutulmamalıdır. Ürün kullanıcının ve çevredekilerin zarar görmemesini yani her koşulda emniyetli olması ve sistemin kendi kendini koruması yönünde çalışılması gereklidir. 1

2 b) Problemin çalışma prensibi ile ilişkisi Ürünün çalışma prensibi için bir takım fiziksel kurallara uyulması, sisteme kinematik bir yapı verilmesi, elemanların hareket sahaları ile giriş-çıkışların düzenlenmesi esnasında karmaşık yapıdan kaçınılmalı ve olabildiğince basit sistemler seçilmelidir. Aksi halde komplike yapı problemin çözümünü güçleştirecektir. Diğer taraftan problemin çalışma prensibi ile ilişkisi; malzeme seçimi, üretim yöntemi ve üretimde kullanılan ekipmanlar, üretim hacmi ve oranı, teslim tarihi ve uygun maliyet fiyatı ile de yakından ilgilidir. c) Problemin görünüm ile ilişkisi Ürününün görünümü; estetik yapısı, kullanım kolaylığı ve tüketici üzerinde bırakacağı etki nedeniyle oldukça önemlidir. Problem çözümünün görünümle olan ilişkisi; ürünün ödevi, çalışma prensibi, üretim yöntemi ve maliyet fiyatı ile de yakından ilgilidir. Diğer taraftan tasarım ürününün görünümün; ergonomik düşünceyi (örneğin ürün nasıl daha kolay kullanılır gibi) ve satış noktalarındaki cazibeyi etkilemek bakımından da oldukça önemli olduğu unutulmamalıdır. d) Kendi kendini sorgulayarak problemi tanımlama Tasarımın her aşamasında yapılması gereken işlemler olarak karşımıza çıkar. Herhangi bir ön yargıdan kurtulabilmek ve objektif bir çalışma ile yeni bir fikre ulaşmanın yolu, bu sorgulamanın sağlıklı yapılması ile mümkündür. Kendini sorgulama işlemi; ödev, çalışma prensibi ve görünüm gibi üç etkenle ilgili olarak yapılır. d) Kendi kendini sorgulayarak problemi tanımlama 1) Ödevi sorgulama: Ürün veya cihazın görevi tam olarak nedir? Hangi doğruluk derecesinde iş görecektir? Cihaz hangi hızla çalışacaktır? İşletim yönteminde dikkat edilecek herhangi bir sınırlama var mıdır? (Örneğin elektrikle uyumsuzluk veya emniyetsizlik gibi) Cihazın kullanım sıklığı nedir? Cihaz hangi güvenirliktedir? Gerektiğinde başvurulacak herhangi bir güvenlik, sigorta veya yasal bir makam var mıdır? 2

3 d) Kendi kendini sorgulayarak problemi tanımlama 2) Çalışma prensibini sorgulama Cihaz hangi dayanıklılıkta (sağlamlıkta) olmalıdır? Ödev özel bir tasarım ve şekillendirme gerekiyor mu? (Örneğin yüksek basınç altında hava veya su tutma gibi). Cihaz hangi büyüklükte olacaktır? Cihaz yapısının karmaşıklığı özel bir şekillendirme gerektirecek mi? Malzeme seçiminde cihazın çevre etkileşimi göz önüne alınacak mı? (Örneğin creep-sürünme, korozyon veya yüksek sıcaklığın sebep olduğu problemler gibi). Gövde veya elemanların herhangi bir görünümü şekillendirmeyi etkileyecek mi? Şekillendirme ve çalışma prensiplerini sınırlayacak herhangi bir güvenlik veya sigorta kuralı ile yasal bir düzenleme var mıdır? d) Kendi kendini sorgulayarak problemi tanımlama 2) Çalışma prensibini sorgulama: Ürün sayısı veya üretimin toplam içindeki yeri ne olacaktır? Ürünün şekillendirilmesi ve çalışma prensipleri bakımından zamana bağlı herhangi bir teslim sözleşmesi var mıdır? Cihazın üretimine ilişkin herhangi bir ekipman temini veya demirbaş alımı gibi nedenlerle tasarım ve şekillendirmeyi sınırlayan bir durum var mıdır? d) Kendi kendini sorgulayarak problemi tanımlama 3) Görünümü sorgulama: Renk, şekil veya yapı gibi satışta etkili hususlar nelerdir? Renk, şekil veya yapısının ergonomik koşullarla bileşimi nasıldır? (Örneğin bir el tornavidasının rengi satış yerinde albenisini, şekli kullanıcının duruş pozisyonunu, yapısı ise onun elle sıkı tutuluşunu ve kullanım kolaylığını etkiler). Renk, cihazın kimliğinin tanımlanmasında önemli midir? Ürünün şekil veya yapısı üretimi olumlu etkiler mi veya ürünün ömrünü arttırır mı? (Örneğin bir arabanın kaportasının şekli performansını etkiler mi veya bir parçanın yapısı onun ömrünü uzatır mı?) Ürünün görünümü ve şekli, üretim yöntemini belirlemekte midir? 2. PROBLEMİN ANALİZİ: Analiz, bir cihazın üretimine başlanırken göz önüne alınan başlangıç koşulları ile hedef satış fiyatı dahil ürün yelpazesinin uygunluk derecesinin baştan sona incelenmesi işlemidir. Tasarımı yapılan ürün; kendisine yüklenen ödev, çalışma prensipleri, fizibilite, şekillendirme ve üretim aşamalarının her birinde malzemesi, üretim şekli, maliyet ve kalite yönünden ayrı ayrı analiz edilmelidir. Karşılaşılan sorunlar bir sonraki aşamayı etkilemeden çözüme ulaştırılmalı veya sonraki aşamadaki olasılıklar yeniden değerlendirilmelidir. Bu şekilde işletmelerde ürün geliştirme ve stratejik plan birimi (AR-GE), başlangıç koşullarına göre bilgi toplar ve tasarımın her aşamasında üründe herhangi bir değişikliğe gerek olup olmadığına karar verir. 3

4 3.TASARIMIN SENTEZİ: 3.TASARIMIN SENTEZİ: Tasarım ürününün bir bütün olarak modellenmesini takiben ödevin gerçekleşme oranı, çalışma prensibinin esasları, kullanılacak malzemenin özellikleri ve temin şekli, uygulanacak üretim yöntemleri ve bunun gerçekleşme yeri yani işletmenin olanakları her aşamada gözden geçirilmeli ve sonuçta elde edilen ürünün beklenen kalitede ve maliyet fiyatında olup olmadığı sentezlenerek gerekli durum ve aşamalarda tasarıma müdahale edilmelidir. Üretim çalışmaları ve yapılan denemeler sonucu tasarım istekleri uygun şekilde karara bağlanır. Ayrıca tasarım planlamasının bu üçüncü aşamasında ilk hesaplamalar yapılırken gerekli güç, parçaların şekli ve ölçüsü, malzeme özellikleri gibi hususlar göz önünde bulundurulmalıdır. Bu yolla problemin (alternatif) birçok çözümü elde edilir. Ancak iyi bir sonuca ulaşmak için yapılan bir dizi çözümden en uygun olanı seçilmelidir. 4.TASARIMIN DEĞERLENDİRİLMESİ Ürününün değerlendirmesi işlemi, tasarım sentezi ve seçilen tasarımın geliştirilmesi aşamasında yapılmalıdır. Ürün için ortaya atılan her bir çözümde ödev, şekillendirme ve görünüm gereksinimleri bakımından; a)cihaz tasarlandığı şekilde üretilirse birincil ödevini yerine getirecek mi? b)istenen hızda çalışacak mı? c)gerçek ortamına konulduğunda düzgün çalışacak mı? sorgulaması yapılır ve her seferinde başlangıç koşullarına göre ortaya çıkan değişiklikler yeniden değerlendirilir. Bu değerlendirmeler sonucunda bazı çözümler reddedilebilir. Her bir çözüm iyi ve kötü yönleriyle ele alınarak en iyi (optimum) çözüm için; çözüm alternatifleri kendi aralarında veya beklenen bir profille kıyaslanarak sonuca gidilir. 4.TASARIMIN DEĞERLENDİRİLMESİ a) Çözümlerin birbiri ile kıyaslanması En önemli gereksinimler listelenir ve ideal çözüm olarak düşünülen sistemle kıyaslanır. Bu yöntemde her çözüme puan verilir. Puanlama 0 'dan 9 'a kadar yapılır ve toplamda en fazla puanı alan, yani ideal çözüme en yakın olan çözüm en iyisi olarak kabul edilir. Gereksinim İdeal Çözüm Çözüm 1 Çözüm 2 Çözüm 3 Çözüm 4 Hedef maliyet Görünüm Dayanıklılık Servis şartlarına uygunluk Toplam puan Cetveldeki örnekte kullanılan bu sisteme göre 29 puan alan 3.çözüm, en iyi çözüm şekli olarak öne çıkmaktadır. 4

5 3.TASARIMIN DEĞERLENDİRİLMESİ 4.TASARIMIN DEĞERLENDİRİLMESİ b)beklenen bir profille karşılaştırma: Bir önceki örnekte olduğu gibi bu sistemde de en önemli gereksinimler listelenir ve yine her çözüm için puanlama yapılır. Her gereksinim maddesinin ideal puanının 9 olduğu hatırlanarak, gereksinimleri idealçözümle karşılaştırmak yerine yüksek puanlı beklenen bir profil oluşturulur. Önceki örneği kullanacak olursak eldeki dört çözümün puanları aynı kalmak koşuluyla tabloda görüldüğü gibi yeni bir profil tanımlanır. Cetvel 2.2 Beklenen ürün profilinin değerlendirilmesi Gereksinim Profil Hedef maliyet 8 Görünüm 5 Dayanıklılık 7 Servis Şartlarına Uygunluk 8 Toplam Puan 28 b)beklenen bir profille karşılaştırma: Bu puanlamalar Şekildeki diyagramda olduğu gibi gösterilebilir. Ele alınan çözüm 3; hedef maliyet, dayanıklılık ve servis şartlarına uygunluk koşullarından bekleneni sağlıyor. Ancak görünümde beklentilerin altında kalıyor. Eğer görünüm de bu şekliyle kabul edilebilecek sınırlarda ise; bu yöntemde de bulunan en iyi çözüm şekli yine çözüm 3 olmaktadır TASARIMIN DEĞERLENDİRİLMESİ c) Diğer değerlendirme uygulamaları Yukarıda açıklanan değerlendirme sistemleri, bir tasarım projesinin tamamına olduğu kadar bütün özellikli elemanlarının her birine ayrı ayrı uygulanabilir. Sorgulamada ele alınan özelliklerin sayısı arttırılabilir veya gereksinimlerdeki isteklerde detaylandırma yapılabilir. Bölüm 5 de üç ayrı tasarım ürününün analizi yapılmış olup bunların her biri için yukarıdaki değerlendirme yöntemlerinin değişik şekilleri uygulanmıştır. Bu örneklerde de görüleceği gibi bir ürün tasarımı için; öngörülen malzeme seçimi, üretim yöntemleri vb. konularında Puanlama seçim yapmak bakımından her şart altında böyle bir değerlendirme yapılarak sonuca gitmenin, tasarım mühendisi başta olmak üzere çalışanlara ve karar mekanizmasında bulunanlara yardımcı olacaktır. 5. TASARIMIN GELİŞTİRİLMESİ Düşlenen tasarımın birden fazla alternatifi geliştirilir. Bu alternatif çözümler kendini sorgulama ve değerlendirme yöntemleri ile sonuçlandırılır. Tasarımın geliştirilmesi aşamasında değişiklikler ve bunların maliyete etkisi büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle prototip geliştirme aşamasında tespit edilen eksik taraflar ve yapılacak iyileştirme çalışmalarında detay resimlerine geçilmeden önce bir seri test yapılır. Alınan sonuca göre yapılacak her değişiklik için üretim ve maliyetlendirme birimine danışılır. Eğer bu değişiklikler temel gereksinimleri de etkiliyorsa satış birimi ile de diyalog kurulmalıdır. 5

6 6. BİLGİ VE STANDARTLARDAN YARARLANMA: Bir tasarım mühendisi ulaşılabilir her türlü bilgiden yararlanmalıdır. Teknik eğitim yapan üniversite ve enstitülerin yayın organları (kitap, dergi, vb.) ile çeşitli malzeme geliştirme ve üretim endüstrilerinin yayınları paha biçilmez bilgi kaynaklarıdır. Maliyeti minimum düzeye indirebilmek bakımından tasarımda, mümkün olduğunca, daha önceden üretilmiş, yani standart pârçalar kullanılmalıdır (Örneğin cıvata ve yuvarlanmalı yataklar gibi). Gerek elemanların tasarımında gerekse malzeme seçimi konularında varsa öncelikle ulusal standartlar, yoksa uluslararası standartlardan yararlanmak büyük kolaylık ve ekonomiklik sağlar. Ancak günümüzde teknolojik gelişmelerin sınır tanımaması ve ülkeler arasındaki kaçınılmaz işbirliği dünyada ortak bir standardizasyona gidilmesini zorunlu kılmıştır. Bu nedenle üretici firmaların ulusal standartlardan ziyade uluslararası standartlarla çalışmasının gerekliliği açık şekilde ortadadır. 6. BİLGİ VE STANDARTLARDAN YARARLANMA: Firmalar ürünlerinde sıklıkla kullandıkları malzemeleri, bunların özelliklerini ve gerekli hallerde ebatlarını belirleyen listeler hazırlayarak kolay temin edebilmenin alt yapısını hazırlar. Esasen böyle bir firmanın ya malzeme stok deposu olmalıdır veya bunu temin eden bir başka firmadan bu anlamda destek almalıdır. Teknik dokümanların bulunduğu kütüphanelerde çeşitli kitap, teknik rapor veya projelere ait özet bilgiler içeren ve bunların indekslendiği bölümler vardır. Büyük firmalar bu tür işlerde, böyle spesifik bilgileri düzenleyen ve araştıran profesyonel kütüphanecilerle çalışma yolunu seçmektedirler. İyi bir tasarım bürosunda, genellikle firmanın kullandığı standartları ve işlemleri belirleyen ve bunları geliştiren bir standartlar birimi olmalıdır. Böylece şirket içinde yapılan geliştirme çalışmaları ofis içi standardı olarak ortaya konur. Ancak bu ofis içi standartlarda, yasal gereklilikler yanında müşteri talepleri de ön planda tutulmalıdır. 6