Eklemeli imalatta çok parçalı montajların parça sökme karmaşıklığı yöntemi kullanılarak konsolidasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Yeliz AÇIKEL

Danışman: Oğuzhan Yılmaz

Özet:

Eklemeli imalat, geleneksel üretim yöntemleri ile imali mümkün olmayan karmaşık geometrileri üretmeyi sağlayan bir üretim teknolojisidir. İyi bir tasarımcının imalat yöntemlerine hâkim olması ve tasarımlarını bu doğrultuda şekillendirmesi gerekmektedir. Tam da bu amaç doğrultusunda tasarımcılar karmaşık yapıya sahip tasarımlarını, geleneksel imalat yöntemleri ile üretebilecek şekilde birden fazla parçalı, hiyerarşik yapılar ve alt montajlar halinde oluştururlar. Eklemeli imalat bu noktada tasarımcılar için bir çözüm noktası sağlamaktadır. Karmaşık yapıları üretebilme özelliğinden dolayı çok parçalı yapıların belli kurallar içinde birleştirilerek üretilebilmesine imkân sağlar. Parça konsolidasyonu olarak tabir edilen bu yöntem sayesinde daha az sayıda parçadan oluşan tasarımları mümkün kılar. Bu çalışma parça konsolidasyonunu matematiksel bir karşılığa dayandırarak, eklemeli imalat için tasarım kuralları belirlemektedir. Çok parçalı yapıları ürün sökme karmaşıklığına göre analiz ederek, yapıyı oluşturan alt parçalardan hangilerinin konsolide edilebileceğini gösteren bir yöntem üzerinde çalışılmıştır. Ürün sökme karmaşıklığına dayandırılan yöntem tasarımın her bir alt detayı için tek parça karmaşıklık indeksi hesaplar. Tek parça karmaşıklık indeksi yüksek olan detaylar konsolide edilebilecek adaylar olarak tanımlanır. İlgili yönteme göre çok parçalı yapılar belirlenen kurallara göre konsolide edilebilir. Konsolide edilmeye aday olan parçalar, eklemeli imalat yöntemi kıstasları göz önüne alınarak değerlendirilir ve eklemeli imalat ile üretiminin uygunluğu kontrol edilir. Uygun olan parçalar konsolide edilecek şekilde, parçanın topolojik optimizasyonu yapılır. Çıkan sonuçlar karşılaştırılarak tasarım gereksinimlerine göre uygunluğu değerlendirilir. Kullanılan yöntem örnek bir durum çalışmasına da uygulanmıştır. İlk tasarıma göre 5 parçadan oluşan bir montaj yapısı, konsolidasyon sonrası tek parçaya düşürülmüştür. Parça sayısında %80 oranında elde edilen kazanımın yanında, ağırlıkta da %82 oranında azalma gözlemlenmiştir. Üretim analizleri gerçekleştirilen yapı için maliyet anlamında %27,5 oranında iyileşme görülmüştür.

Anahtar Kelimeler : Eklemeli imalat, parça konsolidasyonu, topoloji optimizasyonu, ürün sökme karmaşıklığı, karmaşık yapı