TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR



Benzer belgeler
ELEKTROMEKANİK ÜRÜN TASARIMINDA ANLAŞMAZLIK TESPİT VE ÇÖZÜMÜ İÇİN BİR KARAR DESTEK SİSTEMİ

YZM 2108 Yazılım Mimarisi ve Tasarımı

(Computer Integrated Manufacturing)

Derste Neler Anlatılacak? Temel Mekatronik Birimler,temel birim dönüşümü Güncel konular(hes,termik Santral,Rüzgar Enerjisi,Güneş

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ

İŞLETME RİSK YÖNETİMİ. Yrd. Doç. Dr. Tülay Korkusuz Polat 1/21

1. YARIYIL / SEMESTER 1

SOLIDWORKS SIMULATION EĞİTİMİ

Bilgisayarda Programlama. Temel Kavramlar

FTR 331 Ergonomi. yrd. doç. dr. emin ulaş erdem

ANOVA MÜHENDİSLİK LTD. ŞTİ.

DÜNYANIN EN GELİŞMİŞ CAM YAZILIMI SOLIDWORKS İLE TAMAMEN ENTEGRE

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

KOMPOZİT TEKNE KARİNASININ SONLU ELEMANLAR METODUYLA YAPISAL DAYANIM ANALİZLERİNİN GERÇEKLEŞTİRLMESİ

MerSis. Bilgi Teknolojileri Yönetimi Danışmanlık Hizmetleri

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

Bir yazılım geliştirme metodolojisi aşağıdaki adımlardan meydana gelir; Yazılım geliştirme sürecine destek verecek araçlar, modeller ve yöntemler.

Bilgisayar Oyunları ve Simulasyon (COMPE 376) Ders Detayları

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Woom Woom dünyasına hoşgeldiniz.

SONUÇ RAPORU EK: Ürüne CLEVER adı verilmiştir. Geliştirilen model C15 olarak tanımlanmıştır.

Sistem Modelleme ve Simülasyon (SE 360) Ders Detayları

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ İŞARET AKIŞ DİYAGRAMLARI SIGNAL FLOW GRAPH

DC Beslemeli Raylı Ulaşım Sistemlerinin Simülasyonu

VERİ YAPILARI VE PROGRAMLAMA (BTP104)

BÖLÜM-IV ÜRÜN GELİSTİRME İŞLEMİ Genel Problem Çözme İşlemi

Hızlı Uygulama Geliştirme (SE 340) Ders Detayları

NX Motion Simulation:

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ MÜFREDATI

Sistem Geliştirme Yaşam Döngüsü (The Systems Development Life Cycle) (SDLC)

MALZEME TASARIMI VE SEÇİMİ PROF. DR. MUHARREM YILMAZ

Nautilus kalıpları, yerinde döküm yapılarak, hafifletilmiş betonarme plak döşeme oluşturmak için geliştirilmiş kör kalıp sistemidir.

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ. DİNAMİK SİSTEMLERİN MODELLENMESİ ve ANALİZİ

Ürün Tasarımı ve Geliştirme. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Fen Bilimleri Enstitüsü Otomotiv Mühendisliği Anabilim Dalı

Araştırma Geliştirme Ltd. Şti. - Firma Tanıtım Sunumu -

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ. Makine Resmi MK-224 2/Bahar (1+2+0) 2 5

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş. Yrd.Doç.Dr.Hacer KARACAN

FERMENTASYON. Bir maddenin bakteriler, mantarlarve diğer mikroorganizmalar aracılığıyla, genellikle ısı vererek ve köpürerek

Varlık davranış modeli: Bu aşama her entity ye etki eden durumların tanımlandığı, modellendiği ve dokümante edildiği süreçtir.

Endüstri 4.0 için Metroloji 4.0 Kalite Kontrol Vizyonu. Orkun Yalçın

TRANSPORT SİSTEMLERİNDE BİLGİSAYAR UYGULAMALARI

OTOMATİK KONTROL

Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu Giriş

Security Geçiş Sistemleri. Döner Kapılar. Hastane Kapıları. 90 Derece. Kayar Kapılar. Kapılar METAXDOOR MS30. Otomatik Yana Açılır

PA Textile&Apparel. Yenilik ve gelişme vaadiyle Tekstil & Konfeksiyon sektörüne sektörün en iyi uygulamalarını götürmek.

Bilgisayar Mühendisliği. Bilgisayar Mühendisliğine Giriş 1

BIM ĐN BĐLEŞENLERĐ BĐNA BĐLGĐ MODELLEMESĐ DERSĐ PROF. DR. SALĐH OFLUOĞLU 2. HAFTA TASARIM VE YAPIM YÖNETĐMĐ Y. LĐSANS PROGRAMI BEYKENT ÜNĐVERSĐTESĐ

Yaz.Müh.Ders Notları #6 1

Çeşitli Enerji Kaynaklarının Karşılaştırılması

Üretimin Modernizasyonunda Üretim Süreçlerinin Yenileştirilmesi insansız seri üretim

tarafından finanse edilmektedir

IPC. Primer Darbeli Kırıcılar. Yüksek küçültme oranı, daha iyi performans. s e r i s i

Enterprise Resource Planning - ERP - Kurumsal kaynak planlaması ya da iş letme kaynak planlaması,

İtki (APM 304) Ders Detayları

Ürün Geliştirme. Oğuz ALTAY Satış Direktörü

Üniversitesi. {g.karatas, Library, Science Direct ve Wiley veri içerisinde

Bilgisayar Oyunları ve Simulasyon (COMPE 376) Ders Detayları

MKT 204 MEKATRONİK YAPI ELEMANLARI

Veritabanı Yönetim Sistemleri, 2. basım Zehra ALAKOÇ BURMA, 2009, Seçkin Yayıncılık

Moldflow Plastics Advisers. Plastik enjeksiyon parça ve kalıp tasarımında yeni bir dönem

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

Başlıca Ürün-Bilgi Sistemleri

Veritabanı Yönetim Sistemleri (Veritabanı Kavramı) Veri Modelleri

KALİTE SİSTEM YÖNETİCİSİ EĞİTİMİ

Modelleme Analiz ve Benzetim (ENE 303) Ders Detayları

Kompozit Malzemeler. Tanım:

SİSTEM ANALİZİ VE TASARIMI

Operatör panelleri FED

Neden Endüstri Mühendisliği Bölümünde Yapmalısınız?

RAFLARIN TAŞIMA KAPASİTELERİ RAFLARIN DURUM TESPİTİ

BENZETİM. Prof.Dr.Berna Dengiz

ENDÜSTRİYEL BİR TESİSTE DİNAMİK KOMPANZASYON UYGULAMASI

Habix Kaplinler Habix Couplings

ÖZGEÇMİŞ Ad Soyad :Yrd.Doç:Dr.Hüseyin MUTLU Eğitim Durumu

PROGRAMLANABİLİR LOJİK DENETLEYİCİ İLE DENEYSEL ENDÜSTRİYEL SİSTEMİN KONTROLÜ

HRC Kaplinler HRC Couplings

Bir bölgede başka bir bölgeye karşılıklı olarak, veri veya haberin gönderilmesini sağlayan.sistemlerdir.

Ö Z G E Ç M İ Ş. 1. Adı Soyadı: Mustafa GÖÇKEN. 2. Doğum Tarihi: 12 Haziran Unvanı: Yrd. Doç. Dr. 4. Öğrenim Durumu: Ph.D.

Mükemmel kablo yönetimi çözümlerinin dünyasına hoş geldiniz

Çözümleri ADAPTİF TRAFİK YÖNETİM SİSTEMİ (ATAK) İSBAK A.Ş., İstanbul Büyükşehir Belediyesi iştirakidir.

Kompozit Malzemeler. Tanım:

ÜÇ BOYUTLU ÖLÇÜM VE ANALİZ SİSTEMİ.

DENİZ HARP OKULU BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Autodesk Inventor 2012 Yenilikler

Nesneye Dayalı Analiz ve Tasarım (SE 321) Ders Detayları

Döner Kapılar. Hastane Kapıları. Dairesel Kayar Kapılar. 90 Derece METAXDOOR MS30. Kapılar. Kayar Kapılar. Otomatik Yana Açılır

AutoCAD Alternatifi Çizim Programı

Şifrebilimde Yapay Sinir Ağları

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Mühendislik hizmetlerimizi taleplerinize özel olarak geniş bir yelpazede sizlere sunmaktayız:

MerSis. Bilgi Teknolojileri Bağımsız Denetim Hizmetleri

İSTANBUL MEDENİYET ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ(TÜRKÇE) 4 YILLIK DERS PLANI

ERZİNCAN ÜNİVERSİTESİ BİLGİ İŞLEM DAİRESİ BAŞKANLIĞI. Autodesk Çözümleri Eğitimin Hizmetinde. Öğrenci ve Öğretmenler İçin: Autodesk Eğitim Topluluğu

Musa DEMİRCİ. KTO Karatay Üniversitesi. Konya

KONTROL VE OTOMASYON MÜH. BÖLÜMÜ

Tek bir noktadan tüm fabrikanın kalite kontrolu

İnsan Bilgisayar Etkileşimi (SE 212) Ders Detayları

4. ÜRÜN GELİSTİRME İŞLEMİ

SİSTEM ANALİZİ VE TASARIMI. Sistem Analizi -Bilgi Sistemleri-

PR Kasım 2009 Yazılım, PC-tabanlı kontrol Sayfa 1 / 5

Transkript:

www.teknolojikarastirmalar.com ISSN:1304-4141 Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi 2008 (1) 33-39 TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR Makale Elektromekanik Ürünler Đçin Nesne Tabanlı Bir Tasarım Sistemi Geliştirilmesi Nursel ALTAN, Ahmet GAYRETLĐ Afyon Kocatepe Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi, Makine Eğitimi Bölümü, AFYON Özet Elektromekanik ürünler dijital fotoğraf makinesi, vibratörlü diş fırçası, otomobil merkezi kilit sistemi ve robotlar gibi içeriğinde birden fazla teknoloji taşıyan ürünlerdir. Bu ürünleri tasarlamak birçok mühendislik alanının birbiriyle kesişimi yüzünden zaman alıcı bir işlemdir. Elektromekanik sistem geliştirme uzak safhalara bölünemez; parçalar ve sistemler birlikte tasarlanırlar. Entegre ürün geliştirme çevreleri yerine, sadece parça tasarımı yapmak genellikle tercih edilir. Çünkü tek parça tasarımları için analiz ve simülasyon sistemleri mevcuttur (SolidWorks, AutoCad, vb). Fakat çok parçalı sistemler ve alt-sistemlerin tasarımı için çok az destek bulunmaktadır. Bu çalışma, elektromekanik ürünlerin belirlenen kısıtlamalar dahilinde tasarım ve üretimini geliştirmek için elektronik tasarımla mekanik tasarımı birleştirmeyi amaçlamaktadır. Sistem CAD ile entegre edilmiş DELPHĐ tabanlı bir ortamda gerçekleştirilmiştir. Karışık bir sistemdeki her bir eleman ve kısıtlamalara bağlı olarak modellenen elemanlar arasındaki ilişkileri anlamak için elektrikli diş fırçası ve yürüyen bir robot gibi var olan ürünler üzerinde çalışılmıştır. Sistem, tasarım işleminin başlangıç safhalarındaki ilişkili bölümleri, birbirleri üzerindeki olası etkileri, maliyetleri, ağırlık ve fiziksel kısıtlamaları değerlendiren karışık sistemlerde tasarımcılara kolaylık sağlamaktadır. Yeni ve gerçekçi bir yaklaşım sağlayarak değişik kısıtlamalara maruz kalan ürün geliştirme sistemini desteklemektedir. Ayrıca, ürün anahtar karakteristikleri tespit edilerek isteklerin tanımlanmasına, tasarımın alt bölümlere bölünmesine yardımcı olmaktadır. Bununla beraber, verilen kararların ve sebeplerin her disiplinin anlayacağı bir dilde kaydedilmesi, yeniden tasarım ve ürün iyileştirmelerinin basitleştirilmesi, yeniden kullanım ve teknolojik değişikliklerin tasarım prosesine dahil edilmesi konularında da yarar sağlamaktadır. Anahtar Kelimeler: Elektromekanik ürün tasarımı, anahtar karakteristikler, kısıtlama-tabanlı modelleme, CAD 1. Giriş Elektromekanik ürünler içeriğinde birden fazla teknoloji taşıyan ürünlerdir. Bunlar, dijital fotoğraf makinesi, otomobil merkezi kilit sistemi ve Şekil 1 ve Şekil 2 de gösterilen vibratörlü diş fırçası ve robotlar gibi ürünlerdir. Bu ürünleri tasarlamak çok karışıktır ve birçok disiplinin birbiriyle kesişimi yüzünden zaman alıcı bir işlemdir. Küçük ve orta ölçekli sanayi (KOBĐ ler) ye bu konuda, acilen kullanıp kolayca adapte edebileceği yöntem ve metotlar gerekmektedir. Elektromekanik sistemler için hızlı ve mümkün olan erken tasarım kararlarının alınması anahtar problemlerden bir tanesidir. Şöyle ki müşteri isteklerinin fonksiyon, boyut, alan, güç, maliyet, tamir vb. olarak çevrilmesi ve ifade edilebilmesi ile bir ürünün belirli özel fonksiyonları yerine getirmek üzere alt sistemlere bölünmesi ve bu alt sistemlerin yerleştirileceği konumların boyut ve hacimlerin belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu alt sistemlere bölme işlemi, müşteri ve teknik isteklerin doğru bir dil ve formatta temsil edilmesine bağlıdır.

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2008 (1) 33-39 Elektromekanik Ürünler Đçin Nesne Tabanlı Bir Tasarım Sistemi Geliştirilmesi Şekil 1. Vibratörlü Diş Fırçası Şekil 2. Robot Elektromekanik ürünlerin tasarımı, yapılacak tasarımının kullanım ömrü boyunca meydana getireceği olumlu ve olumsuz etkileri saptamak için çok sayıda bilgisayar destekli tasarım sistemi, analiz ve simülasyon aracının kullanılmasını gerektirmektedir. Tek parça tasarım seviyesi, çok iyi bilgisayar destekli tasarım araçları (AutoCAD, SOLĐDWORKS, vb) ve araştırmalarla desteklenmektedir [1]. Mevcut tasarım analiz sistemleri ayrı teknolojiler için tasarım, analiz ve imalat metotları arasında doğrudan bilgisayar bağlantısı sağlar. Bu sistemler uzman sistem geliştirilmesine izin vererek bilgi tabanlarından bilgi alınmasını ve bilgisayar destekli programlardan veri alınmasını mümkün kılarlar. Fakat bu sistemler sistem seviyesinin alt-seviyelere bölünmesine izin verecek prosedüre sahip değildir. Aynı zamanda karışık anlaşmazlıkları çözemezler [2,3]. Herhangi bir ürün geliştirme aşamasına özgü olarak özellikle erken dönemlerde bir çok eşit ağırlıklı alternatif çözümler bulunur. Her alternatif çözüm, ürünün kısıtlamalarını ve teknik özelliklerini karşılar ve her birinin alt aşamalardaki kararlarda değişik etkisi görülür. Seçimler ve anlaşmazlıklarda herkesin üzerinde anlaştığı çözüme ulaşılmalı ve anlaşmazlıklar tasarım sona ulaşılmadan çözülmelidir. Bilgisayar tabanlı bir çerçeve, bu problemlerin çözümü için bir çok fonksiyon içermelidir. Bu çerçeve tüm tasarım prosesinin koordinasyonunu sağlamalıdır. Đlave olarak kullanımı kolay, güncelleştirilmiş ve diğer araçlarla entegrasyonu kolay, ilgili veri modellerini ve araçlarını da destekler şekilde olmalıdır [4,5]. Fakat eşzamanlı mühendislik proseslerini desteklemek için iyi bir bilgisayar tabanlı sistem geliştirmek çerçeve yapılarının yeniden tasarımını gerektirmektedir [6,7,8]. Ajan tabanlı sistemlerin uygulamaları çok ilgi çekmektedir [9,10]. Bağımsız bir ajan fiziksel bir sistem olup dinamik olarak değişen çevrelerde bağımsız olarak çalışır. Ajanlar klasik yaklaşım mantığına bağlı olup, son zamanlarda bir alternatif olarak, davranış tabanlı ajanlar araştırmacılar tarafından klasik yaklaşımın kısıtlamalarını aşmak için geliştirilmektedir. Mevcut destek sistemlerinin kısıtlamalarına ve elektromekanik ürünlerin geliştirilme çevrelerinin isteklerine karşın, ajan tabanlı sistemlerin avantajları fazladır. Fakat böyle bir sistemin geliştirilmesi, sistem geliştirilmesi ile ilgili birçok problemin çözülmesini gerektirmektedir. Bu problemler şunlardır: Ürün geliştirmeyi destekleyen çeşitli bilgisayar yardımlı destek araçlarının entegre edilmesinin yüksek seviyede kontrolü; Anlaşmazlık tespiti ve çözümü için stratejiler; Görüşme takibi, yönetimi, çözüm geliştirme ve seçme. Bütün bunlardan daha önemlisi elektromekanik ürünlerin, imalatının, montajının, anahtar karakteristiklerinin ve bunların aralarındaki ilişkilerin tam olarak tanımlanması ve modellenmesidir [11-13]. Elektromekanik ürünlerin, tasarım sürecinin hızlandırılması, kısıtlama-tabanlı tasarımının yapılabilmesi ve parça etkileşimlerinin ortaya çıkarabileceği problemlerin ve alternatif çözümlerinin tespit edilebilmesini sağlayacak bir sisteme ihtiyaç duyulmaktadır. 34

Altan, N., Gayretli, A., Teknolojik Araştırmalar: MTED 2008 (1) 33-39 Bu makalede elektromekanik ürün tasarımı için önerilen yaklaşım, klasik ürün geliştirme yaklaşımı, elektromekanik sistemlerin tasarımı ve geliştirilmesi, ürün anahtar karakteristiklerinin ve uzman kuralların belirlenmesi açıklandıktan sonra önerilen yaklaşımı destekleyen prototip programının geliştirilmesi hakkında bilgiler verilmektedir. 2. Elektromekanik Sistemlerin Tasarımı ve Geliştirilmesi Burada tasarlanacak olan sistemden istenen işleve bağlı olarak, mekanik kısmın tasarlanmaya başlanmasıyla elektrikli tahrik elemanı ve devrelerinin belirlenmesi süreci paralel olarak işlemektedir. Tasarlanacak sistemin boyutlarının belirlenmesinde, istenen işlevleri yerine getirecek elektrik elemanı ve devreleri için ayrılan yer ile bu devrelerin boyutları arasındaki ilişki önemli rol oynamaktadır. Bu nedenle tasarımın başlangıcından itibaren elektrik kısmı göz önüne alınmalıdır. Mekanik bir sistemin elektrik eleman ve devreleriyle olan ilişkisi, sistemdeki değişkenlerin kontrolünün kullanıcı ile ilişkisini düzenleyen kontrol paneli gibi devrelerle gerçekleşmektedir. Mekanik sistemdeki hareketi sağlayan tahrik elemanının seçilmesi ve bu elemanın sistem üzerinden sensörler ile gözlenen değişkenleri kontrol edebilecek şekilde sürme elemanları ile elektrik devrelerinin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Bu tahrik elemanının seçiminde mekanik sistem tarafından istenen moment, hız, enerji kaynağı, ağırlık ve boyutlar ve benzeri kriterler göz önünde bulundurulmalıdır. Son zamanlarda elektronik alanında meydana gelen gelişmeler daha önceleri analog devrelerle gerçekleştirilen sistemlerin mikroişlemciler ve entegre devrelerle yapılmasını mümkün hale getirmiştir. Bu gelişmeler aynı işi gören daha küçük boyutlu, aynı zamanda fonksiyonellik açısından geliştirilebilen devrelerin analog devrelerin yerini almasını sağlamaktadır. Bir tasarım fonksiyonu bir kaç farklı yolla oluşturulabilir. Örnek olarak bir zaman fonksiyonu tamamen mekanik olarak değil aynı zamanda dijital, elektrik takviyeli olarak ve çeşitli yollarla gerçekleştirilebilir. Bir ürünün işlevi hakkında yeterli bilgi elde edilinceye kadar ideal bir çözüm seçmek imkânsızdır. Ayrıca işlevsel modüller arasındaki etkileşim, aşırı ısınma ya da titreşimden dolayı meydana gelen hasarlar gibi pek çok problemin kaynağı olabilir. Bundan dolayı konsept tasarım aşaması elektromekanik ürünlerin başarısı için kritik bir öneme sahiptir. 2.1 Elektromekanik Ürün Geliştirme Yaklaşımları Mevcut metotlar araştırılmış ve elektromekanik ürünlerin geliştirilmesinde genel olarak Şekil 3 teki yaklaşımın kullanıldığı tespit edilmiştir [12]. Ancak bu yaklaşımın tasarımın uzun zaman alması, geri dönüşlerin fazlalığı, yüksek ürün geliştirme maliyeti ve iletişim problemleri gibi dezavantajları vardır. Şekil 3. Klasik Ürün Geliştirme Yaklaşımı Bu dezavantajları ortadan kaldırabilecek eş zamanlı ürün geliştirme yaklaşımı ise Şekil 4 de önerilmiştir. Mekanik ve elektrik donanımlarının birlikte uyum içinde çalışması için gereksinimler göz önüne alınarak mekanik ve elektrik sistem birlikte tasarlanır. Buradaki problem, tasarım sürecini zorlaştıran ve riske sokan pek çok belirsizliğin olmasıdır. Eğer amaçlanan sistem mekaniksel yada elektriksel olarak düşünülmüşse bütün sistem istenen işlevlere sahip olmayabilir. Ancak burada tasarımda, kontrol elemanında ve mekanik tasarımda değişiklik yapabileceğimiz pek çok serbestlik vardır. Diğer taraftan bazı nedenlerden dolayı mekanik çalışan bir sistemin elektromekanik sisteme dönüştürülmesi düşünülen mekanik sistemden dolayı yeni bir ürün tasarımı yaklaşımından daha kolay olabilir. Eğer mekanizmaya elektrik sistemi de yerleştirilecekse (kontrolör, sensör vb.) bundan dolayı da sistemi modifiye etmek bazı zorlukları beraberinde getirecektir. 35

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2008 (1) 33-39 Elektromekanik Ürünler Đçin Nesne Tabanlı Bir Tasarım Sistemi Geliştirilmesi Şekil 4. Eş Zamanlı Ürün Geliştirme Yaklaşımı 2.2 Elektromekanik Ürün Tasarımı Đçin Önerilen Yaklaşım Çalışma kapsamında elektromekanik bir ürünün tasarım sürecinde Şekil 5 te görülen tasarım yaklaşımı geliştirilmiştir. Bu yaklaşımın açıklanması genel olarak şu şekildedir: Bir tasarımcı, yapacağı tasarımla ilgili kullanıcı gereksinimlerini tespit eder. Bu gereksinimlerin ifade edilebilmesi için, tasarımcıya sorulacak soruları ve alınacak cevaplara göre sistemin yöneleceği noktayı belirleyen bir algoritma hazırlanır. Elde edilen bilgiler kullanıcı ara yüzünde toplanır, kullanıcı ara yüzüne aktarılan bilgiler parça veritabanı olarak üç boyutlu tasarım sistemine (3-CAD) iletilir. Sistem tasarımcı istekleri kapsamında bu isteklere cevap verebilecek parçaları seçerek ürünün modelini oluşturur. Oluşturulan parça modelinden sonra tasarımı gerçekleştirilen ürünün, sisteminde bulunan mekanik ya da elektronik elemanların etkileşimleri ve bu elemanların anahtar karakteristikleri belirlenir. Belirlenen etkileşimler ve kısıtlar sonucunda ortaya çıkabilecek problemler ve bu problemlerin alternatif çözümleri belirlenerek Yapay-Zeka tabanlı sisteme aktarılır. Burada tasarımla alakalı kısıtlamalar uzman sistem kuralları olarak programlama diline dönüştürülmektedir. Şekil 5. Çalışma Kapsamında Takip Edilecek Olan Tasarım Yaklaşımı 36

Altan, N., Gayretli, A., Teknolojik Araştırmalar: MTED 2008 (1) 33-39 Bu yaklaşımı destekleyen programlama dili olarak Delphi tercih edilmiştir. Delphi Pascal ın nesne yönelimli (object oriented) uzantısı olan Object Pascal dilini kullanmaktadır. Object Pascal kolay anlaşılır bir dile, hızlı derleme gücüne ve modüler programlama için gerekli tüm komutlara sahiptir. Object Pascal Delphi nin IDE si ile birlikte daha anlaşılır bir yapıya kavuşturulmuştur. IDE tümleştirilmiş uygulama geliştirme ortamı demektir ve amaçlanan yaklaşım için uygundur. 2.3 Ürün Anahtar Karakteristiklerinin ve Uzman Kuralların Belirlenmesi Anahtar karakteristikler elektromekanik parçaların montajlarının performansını etkileyen önemli faktörlerdendir. Herhangi bir sistemin ayarları, sistem yardımcı fonksiyonları ya da sistem elemanları diğerleri ile etkileşebilirler. Mekanik elemanlar kuvvetleri aktarmak ya da kuvvetlere karşı koymak görevini üstlenir. Elektronik elemanlar denetim ve kontrol işlevini yerine getirirken, elektrik elemanları da güç ya da ışık üretmeye imkân tanırlar. Isının artması, şiddetli bir manyetik alanın oluşması ya da titreşim gibi negatif etkiler, baskılı devre levhası gibi kırılgan elemanlarda hasarlara neden olurlar. Bu tür hasarları önlemek için yerleri değiştirilebilir ya da koruyucu bir sistem eklenilmesi gerekebilir (koruyucu kılıf, soğutma sistemi vb,). Bu tür modifikasyonlar, sistemin boyutunun, ağırlığının ya da maliyetinin artmasına neden olabilir. Elbette en optimum çözüm için yapılan araştırma, elektromekanik çözüm sürecini çok kompleks ve pahalı yapmaktadır. Tespit edilen anahtar karakteristiklerin bazıları Tablo 1 de gösterilmiştir. Bu karakteristiklere bağlı olarak belirlenen uzman kurallarının bazıları da aynı tabloda verilmiştir. Tablo 1. Ürünün Tespit Edilen Anahtar Karakteristiklerinin ve Belirlenen Uzman Kuralların Bazıları Müşteri gereksinimleri Fiyat Renk, biçim Fonksiyonlar Kullanıcı grubu Ergonomi Đşlevsel Hız Kapasite Güvenilirlik Bakım Mekanik Gürültü Titreşim ve Darbe: Ağırlık Belirlenmiş hacim: Tolerans verim/hasar Şekil ve ölçü Elektrik Isı Đletkenlik/ Elektromanyetizma: Güç tüketimi Özdirenç Verim/hasar yada çıktı Elektrostatik Çevresel Isı Yeniden kullanılabilirlik Nem Zehirlilik/porosite Malzeme Dayanıklılık Rijitlik Sertlik Tokluk Kural 1: Eğer oluşturulan model, istenilen ağırlık limitini aşıyorsa motoru değiştir. Kural 2: Eğer motor fazla ısı yayıyorsa elektronik karttan uzak bir yere monte et. Kural 3: Eğer enerji kaynağı belirtilmemişse pil seç. Kural 4: Eğer motor fazla titreşim yayıyorsa elektronik karttan uzak bir yere monte et. Korozyon Direnci 3. Önerilen Yaklaşımı Destekleyen Prototip Programının Geliştirilmesi Tasarım ekiplerinin çalışma şekillerini, yeteneklerini ve araçlarını içeren örnek olaylar vasıtasıyla, elektromekanik ürünlerin tasarımlarını önemli derecede etkileyen temel özelliklerin belirlenebilmesi için bir elektromekanik robotu oluşturan parçalar SolidWorks mekanik tasarım otomasyon programında üç boyutlu olarak çizilerek montajı yapılmıştır. Çalışma, öncelikle elektromekanik ürünlerin tasarım, imalat ve montajını, anlaşmazlık yönetimini, geometri, ağırlık ve görünüm ve bunların bir araya gelmesini kapsayacağından, SolidWorks programında, çizilen parçaların malzeme cinsi girilerek ağırlığı, hacmi, yoğunluğu, atalet momenti gibi mekanik özellikleri elde edilmiştir. Tasarım için belirlenen elektromekanik parçanın elektriksel ve mekanik özelliklerinin tespit edilmesiyle birlikte elde edilen veriler veri tabanına aktarılmıştır (Şekil 6). 37

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2008 (1) 33-39 Elektromekanik Ürünler Đçin Nesne Tabanlı Bir Tasarım Sistemi Geliştirilmesi Şekil 6. Parça Kayıt Menüsü ve Veri Tabanı Program üç bölüm olarak tasarlanmıştır. Birinci bölümde parça kaydı yapılmaktadır. Parça kaydı menüsüne bir alt menü eklenmiştir. Şekil 6 da görüldüğü gibi bu menüden kaydı yapılacak parçanın sınıfı (mekanik, besleme, devre, motor) seçilecektir. Bu seçilen sınıfa uygun kayıt penceresi görüntülenecek ve uygun tabloya kayıt yapılacaktır. Đkinci bölümde ise veritabanında kayıtlı parçaların görüntülenmesi ve gerekirse değişikliklerin yapılması sağlanmaktadır. Bu bölümde tasarım için parça seçilmesi de mümkündür. Üçüncü bölüm tasarlanan ürünün anahtar karakteristiklerine göre tasarımı yönlendirmek üzere bir algoritma içeren karar verme sistemidir. Bu geliştirilmesi hala devam eden bir uzman sistemdir. Bu sistem tasarımcı istekleri çerçevesinde istenilen ürünün modelini oluşturduktan sonra, model elemanlarının birbirleriyle etkileşimi ve kısıtlamaları sonucu ortaya çıkabilecek olası problemleri tasarımcıya hatırlatarak bu problemlerin çözümü için çeşitli önerilerde bulunacaktır. 4. Sonuç Bu çalışmada, elektromekanik ürün tasarımı için yeni bir yaklaşım önerilmiş ve bu yaklaşımı destekleyen Delphi tabanlı prototip bir uzman sistem geliştirilmiştir. Bu sistem, tasarım işleminin başlangıç safhalarındaki ilişkili bölümlerinden, birbirleri üzerindeki olası etkilerden, maliyetler, ağırlık ve fiziksel kısıtlamalardan oluşmaktadır. Sistem, bütün bu kısıtlamaları değerlendirerek karışık sistemlerde farklı bilim dallarındaki tasarımcılara olabildiğince yardım eder. Mühendislik kısıtlamaları ve kritik müşteri gereksinimlerine göre var olan ürünlere yeni fonksiyonlar eklemeye ve yeni kompleks ürünler geliştirmeye olanak sağlar. Ayrıca, ürün anahtar karakteristikleri tespit edilerek isteklerin tanımlanmasına, tasarımın alt bölümlere bölünmesine yardımcı olur. Bununla beraber, verilen kararların ve sebeplerin her disiplinin anlayacağı bir dilde kaydedilmesi, yeniden tasarım ve ürün iyileştirmelerinin basitleştirilmesi, yeniden kullanım ve teknolojik değişikliklerin tasarım prosesine dahil edilmesi konularında da faydalıdır. Tasarımlar üzerinde alınan kararlar gerekli olduğunda, karar noktalarına tekrar bakabilmek için tasarım geçmişi veri tabanında kaydedilir. Bu çalışma, elektromekanik ürün tasarımının bütün sorunlarını gidermeyi amaçlayan ve işlem gelişimini göstermek için gerekli bütün aktiviteleri kapsayan bir sistem geliştirmek için devam eden bir araştırmayı kapsamaktadır. Tasarlanan sistemden elde edilen ilk sonuçlar ümit vericidir. Bu sistemin kullanılması, müşteri istekleri, ürün maliyeti ve tasarım zamanında önemli bir azalma sağlayabilir. 5. Teşekkür Üzerinde çalışılan bu proje TUBĐTAK tarafından desteklenmiştir (106M226). Ayrıca katkılarından dolayı Prof. Dr. Süleyman Taşgetiren e teşekkür ederiz. 38

Altan, N., Gayretli, A., Teknolojik Araştırmalar: MTED 2008 (1) 33-39 Kaynaklar 1. R.Farr, A.Gayretli, N.Gindy, and H.Speller, 2002, " Collaborative Development using EMProDS: The Electromechanical Product Design System " IMechE -Journal of Manufacture-Part B, Vol. 216, pp. 453-457. 2. R.Farr, A.Gayretli, A.Hodgson and N.Gindy, 2003, Virtual Teams and Electromechanical Product Design International Journal of Advanced Manufacturing Systems, Vol. 6, Issue 2, pp. 49-63. 3. T.H.Kreps, 1996,"3-D-MEMCAD and computer-aided planning tools", Institute for Manufacturing Automation and Production systems- FAPS- University of Erlangen Germany, www.faps.uni-erlangen.de. 4. A.Gayretli, 2005 "Constraint-Based Conflict Management in a Cooperative Design Environment" Invited paper, Teknolojik Araştırmalar MTED, 1-9(3). 5. J.Daniei and S.W.Director, 1989, " An Object Oriented Approach to CAD tool Control within a design frame\work", Proc of the 26 th ACM/IEEE Design Automation conf, Las Vegas, pp.l97-202. 6. H.R.Parsaei and W.G.Williams(Eds), 1993, Concurrent Engineering: Contemporary issues and modern design tools, Chapman&Hall. 7. S.D.Eppinger, D.E.Whitnery, R.P.Smith, D.A.Gebala, 1994, "A Model-Based Method for Organising Tasks in Product Development", Research in Engineering Design-Theory Applications and Concurrent Engineering, Vol 6, No. 1, pp 1-13. 8. V.Krishnan, S.Eppinger, D.E.Whitney, 1995, "Accelerating Product Development by the Exchange of Preliminary Product Design Information" Journal of Mechanical Design Vol 17 No 4, pp 491-498 9. V.H.Wood and A.M.Agogino, 1996,"Case-Based Conceptual Design Information Server for Concurrent Engineering" Computer-Aided Design, 28(5). 10. H.V.D.Parunak, A.D.Baker, and S.J.Clark, 1997, "The AARIA Agent Architecture: An Example of Requirements-Driven Agent-Based System Design" in Proceeding of the First International Conference on Autonomoııs Agents (ICAA'97), Marina del Rey, CA. 11. R.Farr, A.Gayretli and H.Speller, June2002, " Nurturing the Knowledge Base in Distributed Organisations" in The Proceedings of 2nd International Conference on Responsive Manufacturing, Turkey. 12. P.C.Breedveld, 2004, Port-Based Modelling of Mechatronic Systems, Mathematics and Computers in Simulation, Vol. 66, pp. 99-127. 13. T. Bertram, et al, 2003, Modelling and Simulation for Mechatronic Design in Automotive Systems Control Engineering Practice, Vol. 11, pp. 179-190. 39