Otomasyon dergisi, Türkiye'nin otomasyon konusundaki ilk ve en köklü dergisidir. 1992 yılında “Türkiye’de Otomasyonsuz Fabrika Kalmasın” sloganıyla yola çıkan dergi, Türkiye endüstrisinin otomasyon konusunda bilgilendirilmesini kendisine misyon edinmiştir. Dünyadaki ve Türkiye'deki gelişmeleri anında okuruna iletmeyi; otomasyon alanında yapılacak yatırımların, doğru ve kârlı olabilmesi için yol gösterici bir rol oynamayı amaçlamıştır.

SANAL ÜRÜN GELİŞTİRME SÜREÇLERİ VE DİSİPLİNLER ARASI ÇALIŞMALARDAKİ ÖNEMİ

KAAN DOĞA ÖZGENTÜRK A,C, SEMİH ÖTLEŞ A,B A- EGE ÜNİVERSİTESİ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, ÜRÜN YAŞAM DÖNGÜSÜ YÖNETİMİ ANABİLİM DALI B- EGE ÜNİVERSİTESİ, ÜRÜN YAŞAM DÖNGÜSÜ YÖNETİMİ (PLM) MÜKEMMELİYET MERKEZİ C- PLM MÜHENDİSİ, BMC OTOMOTİV SANAYİ VE TİC. A.Ş.

ÖZET

Otomotiv sanayi başta olmak üzeri tüm endüstri alanlarında, son yıllarda ürün taleplerindeki artış, müşteri beklentilerindeki çeşitlilik, maliyet ve ağırlık analizi, gereksinimlerin türetilmesi gibi konuların detaylandırılarak devreye alınması ile beraber ürün geliştirme çalışmalarındaki geleneksel yöntemler, ürünlerin yönetilemez hale gelmesi dolayısıyla yerini daha matematiksel ve analitik yöntemlere bırakmıştır. Bu yöntemler doğrultusunda gelişen iş süreçleri ve verinin yönetimi, şekillenerek Endüstri 4.0 dediğimiz yaklaşımın temel çekirdeğini oluşturmuştur. Bu ihtiyacın ortaya çıkışı, tamamı ile ürün geliştirme sanatının sanayide birçok farklı bölümün eşzamanlı olarak aynı ürün yapısında ve tek doğru kaynağı üzerinden çalışması gereksiniminden doğmuştur. Yirmi-birinci yüzyılın vazgeçilemez konularından biri olan bu yönetim anlayışı, beklenen bir direnci de beraberinde getirmiş olup bu direncin kompanse edilmesi adına aynı anda hem mükemmel, hem de yalın bir süreç anlayışı çizgisini benimser. Bu kavramdan hareketle, ürün geliştirme süreçlerinin başında fiziki ve sana ürün ayrımının mutlaka yapılması gerekmektedir. Bu makale ekseninde de fiziki hayata geçmeden önce bir ürünün sanal dünyada oluşan bilgisayar destekli yaşamı ve bu yaşam çizgisinde farklı ekipler ve bölümler ile eşzamanlı çalışma yöntemi anlatılmaktadır. Sanal ürün geliştirme olarak literatürde yerini bulan bu anlayış, öngörülemeyen parametrelerin fiziki dünyaya geçmeden önce tahmin edilebilirliği ve önlenebilirliği için de bir kilometre taşı oluşturmaktadır.

Anahtar Kelimeler: disiplin, sanal, sanal ürün, süreç, endüstri 4.0

  1. GİRİŞ

    1. Sanal Ürün Geliştirme Nedir?

Sanal ürün geliştirme, ürünlerin tamamen dijital olan iki ve üç boyutlu ortamlarda geliştirilmesi ve ilk örnek aşamalarının uygulanmasıdır [1]. Temel olarak dört aşamadan oluşmaktadır:

  • Sanal ürün tasarımı

  • Sanal ürün sayısal benzetimi

  • Sanal üretim aşamaları

  • Dijital üretim

Şekil 1’de sanal ürün geliştirme kullanılarak oluşturulmuş bir otobüs komplesi görülmektedir. Bu örnekler endüstrilere göre farklılıklar göstermek ile beraber temelde ihtiyaçlar doğrultusunda şekillenmektedir. Bu uygulamanın gereklilikleri bir sonraki bölümde detaylı olarak açıklanmaktadır.

    1. Sanal Ürün Geliştirmeye Neden İhtiyaç Duyulur?

Sanal ürün geliştirmenin karmaşık ve yüksek adette veri ile çalışan firmalar için önemi büyüktür ve bu temel nedenler dört farklı başlık altında incelenmektedir.

      1. Veri Yönetimi

Sanal ürün geliştirmenin ilk ve temel etabı olan veri yönetimi; mühendislikten satınalmaya, kaliteden üretime kadar tüm ekiplerce görülen, işlenen ve yönetilen verilerin tek kaynaktan çekilmesi, okunması ve değiştirilmesini hedeflemektedir. Sanal ürün geliştirmenin en zorlu aşaması olmakla beraber detaylı bir çalışma gerektirmektedir ve Şekil 2’de bulunan ürün geliştirme adımlarının her aşamasına nüfuz etmektedir.

Veri yönetiminin, planlama aşamasından üretime çıkış aşamasına kadar tüm süreçlerde rol almasının etkisi, tasarım ve yayın aşamalarının oluşumunu tetiklemekle beraber şirketlerde genellikle bir kültür değişimi veya oluşumu sonucuna yol açar.

      1. Üretim öncesi hataların önüne geçilmesi

Sanal ürün geliştirmenin diğer bir fonksiyonu, üretimde çıkacak hataların ve belirsizliklerin önüne geçmektir. Farklı ekiplerce yapılan tasarım çalışmalarının iki ve üç boyutlu gösterimlerle incelenmesi, ürün sayısal benzetimlerinin uygulanması gibi yöntemler sayesinde tüm test ve doğrulamalar sanal ortamlarda yapılarak hem maliyet etkilerinin önüne geçilebilmektedir, hem de fiziki dünyada tespiti zor olan konuların çok önceden düzeltilmesine yol açabilmektedir.

      1. Dijital ikiz

Basit bir anlatımla, bir dijital ikiz, sürecin, ürünün ya da servisin sanal bir modelidir. Sanal ve fiziki dünyaların birleştirilmesi demek, verinin analizi ile birlikte bir problemi oluşmadan önce görmeye olanak sağlar. Son yıllarda hayatımızın çoğu alanında ‘dijital dönüşüme’ tanık olunmakta ve bu dönüşüm toplumlarımızda derin değişiklikler yaratmaktadır. Veri veya işlemleri takip etme, işbirliği yapma ve iletişim kurma şekli dijital teknoloji ile değiştirildi ve geliştirildi. Önceki dijitalleştirme dalgaları; kayıtlar ve iletişimler için sayısallaştırma sürecini, yazılı metinlerimizi, ödeme çeklerini sayısal nesnelere dönüştürüyordu ve bu hayatımızda kalıcı ürünler bırakan bir dijitalleşme sonucu değildi. Bir metni dijital cihazdan göndermek ya da okumak aslında daha fazla kayıtsızlık yaratıyordu. Günümüzde nesneleri dijitalleştirmeye gelince, dijitalleşen nesneler kaybolmamakta, var olmaya ve çalışmaya devam etmektedir. Bu nedenle, bu yeni dijital dalga dalında yeni nesil teknolojilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu, dijital nesneleri fiziksel nesnelerle eşleştiren dinamik, öğrenen ve etkileşimli bir teknolojidir [3].

      1. Tasarım gözden geçirme

Kompleks yapıda ürün ve birçok montaj parçası içeren sanayi kuruluşlarında, farklı ekiplerce yapılan tasarım süreçlerinin son aşamada değerlendirilerek genel tasarım özellikleri ve var ise tasarım hatalarının görülmesi adına yapılan değerlendirme aşamasıdır. Literatürde bu aşama ‘Digital Mockup’ olarak adlandırılmaktadır. Şekil 3’te örnek bir tasarım değerlendirme görseline yer verilmektedir. Elektriksel bir parçanın tüm ekiplerce gözden geçirilmesi ve sanal ürün üzerinde yerleşimi betimlenmektedir.

  1. MODEL TABANLI SANAL ÜRÜN GELİŞTİRMEDE TEKNOLOJİNİN YERİ

Dünya araştırmalarında model tabanlı sanal ürün geliştirme araştırmalarında teknolojik gelişmelerden faydalanıldığı görülebilmektedir. Bu bölümde sürecin kavramsal anlatımından ayrı olarak devrimsel nitelikte olan üç farklı teknolojiden bahsedilmektedir:

    1. Üç boyutlu sanal ürün geliştirme

Sanal ürün geliştirmenin temelinde üç boyutlu ve bilgisayar destekli tasarım yatmaktadır. Tasarım ekiplerince bir grafik arayüzü desteğiyle, gerçekte oluşması gereken modelin geometrik yöntemler kullanılarak yazılım üzerinden oluşturulması ve değiştirilmesini içerir. Malzeme işleme teknolojileri dergisinden alınan ve üç boyutlu yöntemler kullanılarak oluşturulan modeller Şekil 4’te görülebilmektedir.

    1. İş Zekası (BI)

İş Zekası (Business Intelligence), ham veriyi işleyerek daha anlamlı ve kullanışlı hale getirmemizi sağlayan süreçlere ve yöntemlere verilen isimdir. İş Zekası, büyük miktarda verileri işleyerek yeni projelerin belirlenmesine ve geliştirilmesine yardımcı olur. Çalışma alanlarımız genellikle işlenebilecek ham veri miktarının en çok olduğu alanlardır. Finans sektöründen telekomünikasyona, perakende sektöründen enerjiye, kamu sektöründen sağlığa ve diğer bütün sektörlerde İş Zekası uygulamalarının kullanıldığını görülebilmektedir [6].

Şekil 5’te bir yazılım üzerinde İş Zekası (BI) yönteminin uygulanışı ve kullanımı görülebilmektedir. Bu görselde malzemelerinin ağırlık dağılımları renkler doğrultusunda belli bir aralıkta yansıtılabilmektedir ve ekiplerce ilgili hafifletme ve yerleşim çalışmalarının yapılmasında görsel olarak kolaylık sağlanabilmektedir.

    1. Sanal Gerçeklik (AI)

Teknik olarak sanal gerçeklik terimi, bireylerin orda olma hissini yaşadığı bilgisayar kaynaklı üç boyutlu ortamlar için kullanılmaktadır. Özellikle otomotiv sanayisinde araç entegrasyon ve ergonomi konularında yoğun olarak kullanılmakla beraber tasarım gözden geçirme aşamalarına da öncülük etmektedir. Örnek bir jet uçağının taranmış verilerinin birleştirilmesi ile oluşan sanal gerçeklik modelinin incelenmesi Şekil 6’da gösterilmektedir.

Şekil 6. Sanal gerçeklik ile uçak modelinin ‘interior’ tasarımının incelenmesi

  1. DİSİPLİNLER ARASI ÇALIŞMALARDA SANAL ÜRÜN GELİŞTİRMENİN ÖNEMİ

Disiplinler arası çalışma denildiğinde ilk olarak eşzamanlı ve tek bir veri üzerinde çalışmak akla gelmektedir. Bu disiplinler arası çalışma, tasarım ekiplerinin farklı bölümlerinde oluşmakla beraber aynı zamanda şirketlerin satınalma, kalite, ürün yönetimi, vb. gibi bölümlerini de içerebilmektedir. Veri setinin tekilliği ve doğrunun tek kaynağı ilkeleri, farklı disiplinler arası çalışmaların gerçekleştirilebilmesi için mutlak yöntemlerdir. Projede her ekibin aynı anda aynı doğru veriyi görme ihtiyacı, iş akışlarının ve ürünün doğru tasarlanması süreçlerinde nefes almak kadar gereklidir.

Martin Eigner’in ‘Conceptual modeling and generator framework for multidisciplinary and collaborative product lifecycle management’ isimli makalesinde özellikle ürün yaşam döngüsü yönetimi (PLM) ve ürün veri yönetimi (PDM) arasındaki keskin fark dile getirilmektedir. Makalede disipline özgü modeller; diğer bir deyişle tek bir ekip doğrultusunda bağımsız olarak çalışılan ürünlerin PDM ile yönetimi sağlanabilirken çoklu ve disiplinler arası, yani bağımlı çalışılan modellerin PLM’e ihtiyaç duyduğu savı yeralmaktadır. Bunun nedeni, ürünü oluşturan unsurların yaşam döngüleri ve yayın aşamalarına ihtiyaç duymasıdır. Sadece bir veri setini yönetmekten ziyade süreç içerisinde hangi fazda olduğu, yapılandırma seviyesi ve süreçteki etkisinin bilinmesi gereklilikleri de bulunmaktadır [7]. Bu bağlamda sanal ürün geliştirmede, PLM’in disiplinler arası yönetime farklı bir bakış açısı getirdiği gerçeğinden bahsetmek yerinde olur. Şekil 7’de bu uygulamanın teknik vizyonu tariflenmektedir.

Şekil 7. PLM’in mühendislik ağları arası vizyonu [6]

  1. SONUÇLAR

Tüm bu bilgiler ve araştırmaların ışığında, sanal ürün geliştirmenin günümüz endüstrisinde sarsılmaz bir yeri olduğunu görebilmekteyiz. Özellikle üretim süreçlerinin tüm aşamalarında teknolojinin uçlarından da faydalanarak sürekli gelişen bir organizma görevi görmesi, ileriye dönük gelişimini de tahmin edilebilir kılmaktadır. Son olarak anlatılan tüm bu konulardan hareketle, ürün geliştirme süreçlerine sanal ortamda başlamayan ve yönetmeyen firmaların yakın gelecekte rekabet ortamına yenik düşeceği kesinlikle söylenebilir.

KAYNAKLAR

  1. http://www.wikizeroo.net/index.php?q=aHR0cHM6Ly9lbi53aWtpcGVkaWEub3JnL3dpa2kvVmlydHVhbF9wcm9kdWN0X2RldmVsb3BtZW50

  1. Second International Symposium on Computational Intelligence and Design, Huan, China, 12-14 December 2009. https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5368522

  1. https://www.endustri40.com/nesnelerin-internetinde-dijital-ikizlerin-yukselisi/

  1. Goto, S., Levec, J. and Smith, J.M. 1975. Mass transfer in packed ebds with twophase flow. Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 14, (2), 473-485.

  1. Bao, J.S., Jin,Y., Gu, M.,, Yan, J., Ma, D. 2002. Immersive Virtual Product Development. Journal of Material Processing Technology, 29, 81-39, 592-596.

  1. https://blog.koddit.com/is-zekasi/is-zekasi-nedir/

  1. Eigner, M. 2009. Conceptual modeling and generator framework for multidisciplinary and collaborative Product Lifecycle Management. 13th Int. Conf. On Computer Supported Cooperative Work in Design, 22-24 April 2009, Chile.