Eklemeli Üretim Ve İklimlendirme Sistemlerinin Geleceği

01.10.2019 tarihinde
Hvac Portal / Hvac Portal Paylaştı
50 Görüntüleme
logo
Eklemeli Üretim Ve İklimlendirme Sistemlerinin Geleceği

Dr. Ziya Haktan KARADENİZ - İzmir Kâtip Çelebi Üniversitesi/Makina Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi 

Günümüz mühendislik yaklaşımları kesme ve birleştirme olarak tanımlanabilecek geleneksel üretim teknolojisinin tüm kısıtlamalarını içermektedir. Mühendislik tasarımları fiziksel olguların matematiksel çözümleri ile değil, üretim yöntem ve araçlarının yetenekleri ile sınırlanmaktadır. Bu durum olası en iyi çözüm yerine ulaşılabilen en iyi çözüm ile yetinmemize neden olmaktadır. Hâlbuki tam işlevsel kişiselleştirilmiş ürünlerin tasarlanması ve üretilmesi için tüm mühendislik yeteneklerimizi en etkin şekilde kullanmamız gerekmektedir. İçinde yaşadığımız dijital dünyanın endüstride yarattığı dönüşüm “Dijitalleşme” veya “Endüstri 4.0” kavramlarıyla yoğun olarak ele alınmaktadır. Yapay zekânın elleri olarak tanımlanabilecek eklemeli üretim yöntemi en esnek üretim şekli olmasının yanında, en hızlı üretim yöntemi olmaya da her geçen gün daha hızlı yaklaşmaktadır. Onlarca çeşit eklemeli üretim yöntemi farklı üretim süreçleri için sürekli olarak sınanmakta ve iyileştirilmektedir.

İklimlendirme endüstrisinin mühendislik kültürünün sonucu olarak, oluşan tasarımlar çoğunlukla talaşlı imalat ve metal şekillendirme işlemleri ile elde edilebilecek tekrarlı doğrusal yapılardır. Bu yapılar verimlilik konusunda sınırlıdır ve bir mimarın estetik ihtiyaçlarını karşılayacak kadar esnek olmaktan çok uzaktır. Eklemeli üretimin iklimlendirme sanayiinde kullanımını yüksek performans için eklemeli üretim ve bütünleşik tasarım için eklemeli üretim olarak iki başlıkta düşünebiliriz. Bu iki alanın gerçekleşmesi farklı zaman ölçeklerinde sahiptir. Aslında, ısı değiştiriciler ve fanlar gibi yüksek performanslı bileşenler hâlihazırda 3D yazıcılar kullanılarak üretilmektedir. Son yirmi yılda eklemeli üretim teknolojisi ve endüstrisinin hızlı büyümesi göz önüne alındığında, 3D yazıcıların HVAC sektörüne güvenilir bir üretim aracı olarak entegrasyonu yakındır. Ancak, tüm HVAC bileşenlerinin, tüm pazardaki parçaların ve bütünleşik tasarım ile 3B bina inşasında eklemeli üretim kullanımı için daha fazla zamana ihtiyaç vardır. Enerji verimliliği politikaları, İç Çevre Kalitesi hassasiyetinin ve Yüksek Performanslı Bina uygulamalarının artması, mühendisliğin sınırlarını zorlamakta; bu nedenle, geleneksel mühendislik yöntemleri (hem tasarım hem de üretim için), yüksek performans ihtiyaçlarını karşılamak için yetersiz kalmaktadır. Verimliliği artırmak için tasarım ve üretim süreçlerini anlama yöntemimizi değiştirmemiz gerektiğini açıktır.

Dijital dönüşüm süreçlerinin iklimlendirme sektörünce kabul edilmesine bir örnek olarak BIM uygulamalarını ele alırsak Bina Bilgi Modellemesi’nin (BIM) kavramsal olmaktan gerçek hayattaki bir uygulamaya geçmesinin yirmi yıldan fazla sürdüğünü görebiliriz. Ancak, henüz eklemeli üretim araçları içeren herhangi bir BIM yazılımı ortaya çıkmamıştır. Aslında bu, Mimarlık, Mühendislik ve İnşaat sektörlerinin eklemeli üretimi uygulamaları için başlangıç noktası olacaktır. Şimdi tartışma ve beyin fırtınası aşamasındayız ve bu sürecin uygulamaya dönüşen ilk sonuçlarını görmekteyiz. HVAC endüstrisinin değer zincirinin tüm bileşenleri, eklemeli üretimin entegrasyonu için yapılacak kuramsal çalışmaya dâhil olmalıdır.

Bir bina sahibinin ihtiyacı, sağlıklı, konforlu ve sürdürülebilir bir yaşam alanıdır. Eklemeli üretim ile bunlar hem daha kısa sürede hem de yüksek kalitede sağlanabilir. Uzun vadeli bir tahmin olarak, bir MÜHENDİS; BIM yazılımı kütüphanesinden, örneğin, bir ısı değiştiricinin temel tasarımını seçebilir ve bina cephesinde bu ekipman için uygun bir yer seçebilir ve bazı sınır koşulları ve analiz araçlarını onaylandıktan sonra bir Hesaplamalı Akışkan Dinamiği (HAD) uygulaması yeni kanal hattı tasarlamak için gerekli hesaplamaları gerçekleştirebilir. MÜHENDİS’in bilgisayarındaki “Bulut Veri İşleme” modülü HAD uygulamasını kontrol edecek ve ısı değiştiricinin temel tasarımında ve ayrıca kanal hattında optimizasyon yapacaktır, böylece maksimum verimlilik elde edilebilir. Bu aşamada bilgisayardaki BIM yazılımı, entegre bir tedarikçinin yazılımını kullanarak sisteme uygun bir fan seçebilir, projeyi kontrol eder ve tasarım için gerekli optimizasyonları yapar, MÜHENDİS onayladıktan sonra siparişi gönderir.  Tüm sistemin tasarımı MÜHENDİS tarafından onaylandıktan sonra, veriler sahaya gönderilecek ve tüm eklemeli üretim işlemlerinin simülasyonu, sahadaki “3B Müteahhit Firma” yazılımı tarafından kontrol edilecektir. Bileşen üreticilerinin tesisindeki veya birçok bileşen ihtiyacı varsa halihazırda inşaat alanında bulunan 3B yazıcılara bileşenlerin geometrileri yazılım tarafından gönderilir. Sonunda, çok çeşitli malzemeleri basabilen çok amaçlı bir 3B yazıcı inşaatı başlatacak ve durum hakkında MÜHENDİS’i bilgilendirecektir. Aslında bu süreçte bir MÜHENDİS’e gerek yoktur. Bunların hepsi tek bir girdi “Mimari Tasarım” ve tek bir emir “Başlat” bekleyen, bir nesnelerin interneti (IoT) şebekesiyle birbirine bağlı 3B yazıcı makineleri ve yazılım dünyasıdır.

Bu hikayedeki “MÜHENDİS”, iklimlendirme endüstrisinin değer zincirinin herhangi bir pozisyonunda çalışan bir iklimlendirme profesyonelidir.  Eklemeli üretim teknolojisi hala seri üretim için çok yavaş, yukarıda verilen büyük ölçekli üretim için yetersizdir ve bu süreçlere uygun malzemelerden yoksundur. İklimlendirme endüstrisi (diğerleriyle birlikte) ihtiyaçlarını ortaya koydukça için bu sorunlar çözülerek eklemeli üretim yaygınlaşacaktır.  Bu durum avantaj veya dezavantaj olarak nitelendirilemez. Sadece bu değişimin yaşanması beklenebilir. İklimlendirme endüstrisinin tüm bileşenleri bu değişimin bir parçası olacak ve yeni rollerine evrilecektir. Teknolojinin olgunluğundan sonra, üreticiler özel bir HVAC ekipmanı veya sistem üreticisi olmalarını gerektirmeyen esnek üretim hatlarına sahip olacaklar. Çünkü bir otomobil yedek parçası üretimi yaparken gerektiğinde bir iklimlendirme ekipmanı üretimine kolayca geçiş yapabilecektir. Ar-Ge mühendisliği bugünün üreticilerinden kalan en önemli, hatta tek, fonksiyon olabilir. Eklemeli üretimin getireceği büyük esneklik, standardizasyonun sınırlarını zorlayacaktır.  

Bu dönüşümün sağlıklı şekilde gerçekleştirilebilmesi için yapılması gerekenler aşağıda sıralanmıştır.

      Eklemeli üretim için sektörel pazar araştırması, teknoloji, yasal çerçeve, standartlar, değer zinciri ve başarı faktörleri konuları incelenmeleridir.

      Finans ve hibe destekleri konusunda farkındalık sağlanmalı, eklemeli üretim ve iklimlendirme sektörü için tedarik zinciri eşleştirmesi, iş ve strateji geliştirme çalışmaları yapılmalıdır.

       Ar-Ge personeli, yönetici ve idareciler için eklemeli üretimin toplam ticari, teknolojik ve inovatif değerini işleyen çalıştaylar düzenlenmelidir.

      Eklemeli üretimin sanayi kuruluşları, sektörler, uygulamalar, ürün grupları, sistemler, bileşenler ve/veya prototipler için fizibilite çalışmaları yapılmalıdır.

      Malzeme, kişiye özel tasarım ve işlevsel uyum, üretim yöntemleri, hızlı ürün geliştirme ve prototipleme konularının araştırılması gerekmektedir.

Devrimci değişimlerin kabul edilmesinde her zaman bir darboğaz vardır. Bu süreçte de benzer bir durum yaşanabilir. Ayrıca, “Bu değişikliğe gerçekten ihtiyacımız var mı?” sorusu sorulabilir. Geleneksel yöntemlerle devam edebilir, daha önce geleneksel yöntemlerle yapılmış binalarımızda mutlu olabiliriz. Ancak girişimciler her zaman fırsat, yatırımcılar her zaman kâr ve mühendisler her zaman problemlerin çözümlerini ararlar. İklimlendirme sektörünü de değişime zorlayan da budur.

 

 
logo 01.10.2019 tarihinde
Hvac Portal / Hvac Portal Paylaştı
50 Görüntüleme


 

Yorum Yapın

 
 

Copyright 2018. Tüm Hakları Saklıdır.

Argenova Teknoloji