Ön Söz Modern İmalatın Prensipleri makine, endüstri ve imalat mühendisliği eğitim programlarının üçüncü sınıfında imalat alanında öğrencilerin alacakları tek dönemlik veya art arda gelen dönemlerde alınacak iki dönemlik ilk ders olarak tasarlanmıştır. Kitap mühendislik malzemelerini de kapsadığından dolayı malzeme işlemenin önemli bir parçası olduğu malzeme bilimi ve mühendisliği dersleri için de uygundur. Son olarak, kitap makine, endüstri ve imalat mühendisliği bölümlerinde açılan teknoloji programları için de kullanılabilir. Kitap mühendislik malzemeleri ve üretim sistemleri ile ilgili detaylı bilgi sağlamakla beraber içeriğinin önemli bir kısmı (kitabın yaklaşık % 65 i) imalat işlemleri ile ilgilidir. Malzemeler, işlemler ve sistemler modern imalatın temel yapı taşlarıdır ve bu üç geniş kapsamlı alan kitapta yer almıştır. YAKLAŞIM Bu basımda ve önceki basımlarda yazarın hedefi imalatı modern ve sayısal olarak işlemektir. Modern iddiası (1) temel mühendislik malzemelerini (metaller, seramikler, polimerler ve kompozit malzemeler) dengeli kapsadığı, (2) uzun yıllar boyunca kullanılmış ve iyileştirilmiş geleneksel işlemler ile beraber yeni geliştirilmiş işlemleri de kapsadığı, ve (3) elektronik imalata önemli bir yer ayırdığı içindir. Rakip ders kitapları son on yıllarda uygulamaları ve metotları önemli gelişmeler gösteren metal olmayan mühendislik malzemelerin pahasına metaller ve onların işlenmesine önem vermişlerdir. Ayrıca, bu kitaplar elektronik imalatına çok az yer vermektedir. Ancak, elektronik ürünlerin ve ilgili endüstrilerin ticari önemleri son on yıllarda önemli oranda artmıştır. Kitabın daha sayısal olma iddiası ise imalat bilimine önem vermesine ve matematik modelleri ve sayısal problemleri (bölümlerin sonlarında) diğer imalat ders kitaplarına göre daha fazla kullanmasına dayanmaktadır. Bazı işlemlerde, konuyu sayısal olarak inceleyen ilk imalat işlemleri kitabıdır. BU BASIMDAKİ YENİLİKLER Kitabın bu dördüncü basımı üçüncü basımının güncellenmiş versiyonudur. Yayıncının yazardan isteği sayfa sayısını azaltırken kapsamı artırması idi. Bu önsöz yazılırken, sayfa sayısının azalıp azalmadığını söylemek için erken olsa da kesinlikle kapsam genişlemiştir. Dördüncü basımda yapılan eklemeler ve değişiklikler aşağıda verilenleri içermektedir: Tüm örnekler ve bölümlerin sonlarında verilen problemler artık tamamen SI (Systeme International d Unites) birimlerini kullanmaktadır. Bazı bölümlerin birleştirilmesiyle bölüm sayısı 45 ten 39 a indirilmiştir. Seçilmiş bölüm sonu problemler çözümlerinde kişisel bilgisayar elektronik tablo hesaplamaları kullanılabilecek tarzda düzenlenmiştir. vii
viii Ön Söz Bölüm 1 e imalattaki eğilimler adıyla yeni bir kısım eklenmiştir. Ölçüler, toleranslar ve yüzeyler konularını işleyen Bölüm 5 bu yüzey özellikleri için kullanılan ölçüm ve mastarlama tekniklerini içerecek şekilde düzeltilmiştir. Metallerin işlendiği Bölüm 6 ya özel çelikler ile ilgili yeni bir kısım eklendi. Polimerler ve kompozit malzemelerin işlendiği Bölüm 8 e polimer geri dönüşümü ve biyolojik olarak çözünebilir plastikler ile ilgli kısımlar eklenmiştir. Bölüm 10 da çeşitli yeni döküm işlemleri gösterilmiştir. Talaşlı işlemeler ve takım tezgahlarının işlendiği Bölüm 20 ye diş açma ve dişli kesme kısımları eklenmiştir. Kesme takım teknolojisinin işlendiği Bölüm 21 e çeşitli yeni delik açma takımları dahil edilmiştir. Daha önceki basımlarda endüstriyel temizleme ve kaplama işlemlerinin işlendiği Bölüm 26 ve 27 tek bir bölümde toplanmıştır. Kaynak işlemlerinin işlendiği Bölüm 28 e sürtünme karıştırmalı kaynak ile ilgili yeni bir kısım eklenmiştir. Mikrofabrikasyon ve nanofabrikasyonun işlendiği Bölüm 37 ve 38, Bölüm 34 olarak tek bir bölümde toparlanmıştır. Kitabın önceki basımlarında imalat sistemlerinin işlendiği Bölüm 39, 40 ve 41 iki bölümde toparlanmıştır. Bu bölümler İmalat Sistemleri için Otomasyon Teknolojileri adlı Bölüm 35 ve Tümleşik İmalat Sistemleri adlı Bölüm 36 dır. Bu bölümlerde otomasyon donanım parçaları ve malzeme taşıma teknolojilerinin de içinde olduğu yeni konularda işlenmiştir. Önceki basımlarda yer alan Bölüm 44 Kalite Kontrol ve Bölüm 45 Ölçüm ve Muayene, Kalite Kontrol ve Muayene adlı Bölüm 39 da toparlanmıştır. Toplam Kalite Yönetimi, Altı Sigrma ve ISO 9000 ile ilgili yeni kısımlar eklenmiştir. Klasik ölçüm teknikleri ile ilgili metin Bölüm 5 e aktarılmıştır. DİĞER ÖNEMLİ ÖZELLİKLER Üçüncü basımdan devam eden ilave özellikler aşağıda verilenleri de kapsar: Kitapla beraber pek çok imalat işleminin videolarını barındıran bir DVD bulunmaktadır. Eğitim elemanlarının ev ödevlerinde veya sınavlarda kullanmaları için bölümlerin sonlarında çok sayıda problem, tekrar ve çoktan seçmeli soru bulunmaktadır. Mühendislik malzemelerinin işlendiği bölümlerinin her birine malzemelerin işlenmeleri ile ilgili açıklamaların yapıldığı klavuz kısımları konulmuştur. İmalat işlemlerinin incelendiği bölümlerin pek çoğunda işleme uygun ürün tasarımı ile ilgili kısımlar konulmuştur. Tüm kitap boyunca pek çok teknoloji ile ilgili Tarihçe leri konulmuştur. ÖĞRETİM ELEMANLARI İÇİN DESTEK MALZEMELERİ Derslerinde kitabı benimseyen öğretim elemanları aşağıdaki destek malzemeleri kullanabilir:
Ön Söz ix Tüm problemlerin, tekrar sorularının ve çoktan seçmeli quiz sorularının çözüldüğü dijital formatta bir çözüm kitabı. Tüm bölümler için oluşturulan PowerPoint yansılarının tam seti. Bu destek malzemeleri www.wiley.com/go/global/groover web sitesinde bulunabilir. Kitabı dersinizde ana ders kitabı olarak kullandığınızı kanıtlamanız gerekebilir. Kişisel sorular veya yorumlar yazarın bizzat kendisine Mikell.Groover@Lehigh.edu e-postasını kullanarak yöneltilmelidir.
ÇEVİRİ EDİTÖRLERİNİN ÖN SÖZÜ Dünyada ve ülkemizde İmalat Sanayiinin gelişimine paralel olarak, imalat mühendisliği de gelişme kaydetmiş, ilgi ve etki alanını genişletmiştir. İmalat mühendisliğinin kapsamı, bilgisayar destekli tasarım, hızlı prototipleme, işlem kontrolü, imalat sistemlerinin tasarımı ve işletilmesi, üretim planlama ve kontrol, ileri ölçme ve muayene teknolojileri gibi hammaddeden başlayarak nihai ürün elde edilinceye kadarki tüm ana ve yardımcı süreçlerin yönetimi kapsayacak şekilde genişlemiştir. Diğer taraftan bilim ve teknolojide yaşanan hızlı ilerlemeyle birlikte, mevcut imalat işlemlerinde de gelişmeler yaşanmış, ileri teknoloji ürünü malzemelerin ortaya çıkışı ve bu malzemelerin işlenme gerekliliği yeni imalat işlemlerinin geliştirilmesine yol açmıştır. Aynı süreç içerisinde geleneksel imalat makineleri otomasyon sistemleri, bilgisayar ve bilişim sistemlerinde yaşanan hızlı değişime ayak uydurarak teknolojik açıdan önemli gelişmeler kaydetmiştir. Bu gelişmelerle birlikte toplam kalite yönetimi, tam zamanında imalat,esnek üretim, yalın üretim gibi felsefeler de zaman içerisinde imalat mühendisliği literatürü içerisindeki yerini almıştır. Malzemeler, imalat işlemleri ve imalat sistemleri olmak üzere üç ana blok üzerine inşa edilen Modern İmalatın Prensipleri kitabı malzeme biliminde, teknolojide ve mühendislik bilimindeki yukarıda özetlenen gelişmeleritek çatı altında sentezleyen bir kitap niteliğindedir. Çevirisi gerçekleştirilerek Türkçe literatüre sunulan kitabın, üniversitelerimiz ve araştırma kuruluşlarında görev yapan tüm bilim insanları ile araştırmacılara, öğrencilere ve imalat sanayiinde görev yapan tüm profesyonellere faydalı olması dileklerimizle Prof. Dr. Mustafa Yurdakul Yrd. Doç. Dr. Yusuf Tansel İç x
YAZAR HAKKINDA Prof. Dr. Mikell P. Groover Lehigh Üniversitesinde Endüstri ve Sistem Mühendisliği Bölümünde ve İmalat Sistemleri Mühendisliği Programında öğretim üyesi olarak çalışmaktadır. Hepsi Lehigh Üniversitesinde olmak üzere Sanat ve Bilim (1961) ve Makine Mühendisliği (1962) lisans, Endüstri Mühendisliği (1966) yüksek lisans ve Endüstri Mühendisliği (1969) doktora derecelerini almıştır. Aynı zamanda, Pennsylvania eyaletinde kayıtlı profesyonel mühendistir. Endüstri deneyimi arasında Eastman Kodak Firması nda imalat mühendisi olarak çalışması bulunmaktadır. Lehigh Üniversitesi ne öğretim üyesi olarak katıldıktan sonra çeşitli imalat firmaları için danışmanlık, araştırma ve proje çalışmaları yapmıştır. Dr. Groover ın öğretim ve araştırma alanları arasında imalat işlemleri, üretim sistemleri, otomasyon, malzeme taşıma, tesis planlama ve iş sistemleri bulunmaktadır. Lehigh Üniversitesinde çeşitli öğretim ödülleri almasının yanısıra Endüstri Mühendisleri Enstitüsü nden 1995 yılında Albert G. Holzman Üstün Eğitimci Ödülü ve İmalat Mühendisleri Topluluğu ndan 2001 yılında SME Eğitim Ödülü almıştır. Yayınları arasında 75 in üzerinde teknik makale ve aşağıda listelenen 10 kitap bulunmaktadır. Kitapları tüm dünyada kullanılmakta ve Fransızca, Almanca, İspanyolca, Portekizce, Rusça, Japonca, Korece ve Çince dillerinde basımları yapılmıştır. Mevcut kitabın ilk basımı Modern İmalatın Temelleri adıyla yayımlanmış ve 1996 yılında IIE Ortak Yayımcıları Ödülünü ve 1996 yılında İmalat Mühendisleri Topluluğu ndan M. Eugene Merchant İmalat Ders Kitabı Ödülünü almıştır. Dr. Groover Endüstri Mühendisleri Enstitüsü nün, Makina Mühendisleri Amerika Topluluğu nun (ASME), İmalat Mühendisleri Topluluğu nun (SME), Kuzey Amerika İmalat Araştırma Enstitüsü nün (NAMRI) VE ASM Uluslararası nın bir üyesidir. 1987 yılından beri IIE nin ve 1996 yılından itibaren SME nin akademik kurul üyesidir. YAZARIN ÖNCEKİ KİTAPLARI Otomasyon, Üretim Sistemleri ve Bigisayar Destekli İmalat Prentice Hall, 1980. CAD/CAM: Bigisayar Destekli Tasarım ve İmalat, Prentice Hall, 1984 )E. W. Zimmers, Jr. ile beraber yazılmıştır.). Endüstriyel Robotlar: Teknolojisi, Programlanması ve Uygulamaları, McGraw-Hill Book Company, 1986 (M. Weiss, R. Nagel ve N. Odrey ile beraber yazılmıştır). Otomasyon, Üretim Sistemleri ve Bigisayar Destekli İmalat, Prentice Hall, 1987. Modern İmalatın Temelleri: Malzemeler, İşlemler ve Sistemler, originally, ilk olarak 1996 yılında Prentice Hall tarafından yayınlandı, ardından 1999 yılında John Wiley & Sons tarafından yayımlandı. Otomasyon, Üretim Sistemleri ve Bigisayar Destekli İmalat, İkinci Basım, Prentice Hall, 2001. Modern İmalatın Temelleri: Malzemeler, İşlemler ve Sistemler, İkinci Basım, John Wiley & Sons, Inc., 2002. xi
xii Yazar Hakkında İş Sistemleri ve İşin Metotları, Ölçümü ve Yönetimi, Pearson Prentice Hall, 2007. Modern İmalatın Temelleri: Malzemeler, İşlemler ve Sistemler, Üçüncü Basım, John Wiley & Sons, Inc., 2007. Otomasyon, Üretim Sistemleri ve Bigisayar Destekli İmalat, Üçüncü Basım, Pearson Prentice Hall, 2008.