Sayın Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher ile yapılan röportaj / Geleceğin makinesi AMB Stuttgart fuarının ana konusu
Takım tezgahları daha hassas, daha hızlı, daha iyi oluyor. 13 – 17 Eylül tarihleri arasında Stuttgart şehrinde düzenlenecek olan ve 90.000 ziyaretçinin beklendiği AMB Uluslararası Metal İşleme Fuarında bu gelişme görülecektir. Talaş kaldırmalı makinelerin temel çalışma prensibinde çok fazla bir değişiklik olmayacaktır. Birden fazla rotasyon ve doğrusal yönde hareket eden eksenler bir kapalı gövde içinde farklı şekilde kombine edilmiştir. Aynı şekilde kumanda sistemlerine erişim de o kadar kolay olmayacaktır. Sadece „ağ sisteminin“ farklı bir tanımı olan „Industrie 4.0“ çağında takım tezgahı açılmalıdır. Geleceğin makineleri nasıl olacaktır? Bu sorunun cevabını RWTH Aachen Üniversitesi takım tezgahları laboratuvarı müdürü ve takım tezgahları kürsüsünün sahibi Sayın Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher veriyor.
Sayın Profesör Brecher, geleceğin takım tezgahı Industrie 4.0 sisteminde nasıl bir değişikliğe uğrayacaktır?
Kanımca iki kriter ön plana çıkacaktır. Bunlar takım tezgahının dijitalleşmesi ve sanallaşması ile tüm bunların ağ sisteminde birleşmesidir. İlk etapta mühendislik çalışmaları mekanik ve kumanda teknolojisi özellikleri açısından optimize edilecektir. Bu çalışmalarda statik, dinamik ve ısıl özellikler ile tahrik sistemi veya regülasyon modelleri üzerinde geliştirmeler yapılacaktır. Bu çalışmalardaki amaç geleceğin makinesini proses sürecine kadar simülasyonunu gerçekleştirmek ve baş edilmesi gereken konuları zamanında tespit etmektir.
Ağ sistemi müteakip işletim safhasını çok daha fazla ilgilendirmektedir. Geleceğin takım tezgahlarında anlam bilimsel arayüzler bulunmalıdır. Bu arayüzler ile örneğin, mümkün olduğunca gerçek zamanlı genişletilmiş analizlerde kullanılmak üzere yüksek çözünürlükteki proses verileri sunulacak veya fonksiyonel olarak ağ sistemlerine entegre edilecektir.
Özellikle robot kullanımı ile gerçekleşen proses otomasyonunda yaşanan artış takım tezgahlarının tasarımı üzerinde nasıl bir etkiye sahip olacak?
Şu anda otomasyonlu üretim hücreleri mevcuttur. Buna örnek olarak kalıp ve model imalatını gösterebiliriz. Fakat çok varyasyonlu küçük serilerin üretiminde bu tür hücrelerin (robot, takım tezgahı, depo) ekonomik olarak işletilmesi konusunda büyük sorunların olduğunu tespit ettik. Bu tür üretim, küçük ve orta ölçekli işletmelerde gerçekleşen tipik bir üretim şeklidir. Burada prosesler ana üretim zamanına paralel olarak işletmeye alınamaz veya bunun için gerekli araştırmalar daha hazır değildir. Ayrıca bugüne kadar takım tezgahı ve robot arasında CAD/CAM-NC veya RC zincirine kadar entegre edilebilecek kapsamlı bir arayüz tanımlama çalışmaları da çok az yapıldı. Özellikle işbirlikçi robot sistemleri örneğinde olduğu gibi esnek otomasyon sistemlerinin geliştirilmesi çok faydalı olacaktır. Burada küçük ve orta ölçekli işletmeler ile küçük seri imalatları için büyük potansiyel olduğunu düşünüyoruz. Şu anda bu konuları hem araştırma açısından hem de sanayi ile direkt işbirliği yapacak bir çalışma gurubunu kuruyoruz.
Bir zamanlar büyük bir gelecek vaad edilen ve yepyeni bir takım tezgahı yapısına sahip olan heksapod konseptinde son durum nedir?
Paralel kinematik konsepti ve hibrit çözümleri çeşitli sebeplerden dolayı çok az alanda başarılı bir şekilde kullanılabildi. Elleçleme ve montaj alanı dışında örneğin özel konseptlerin yüksek dinamiğini uygulayan ve bu avantajları çok başarılı şekilde kullanan takım tezgahları da bulunmaktadır. Buna örnek olarak Dörries Scharmann firmasının geliştirdiği ve uçak ve uzay teknolojilerinde alüminyum işleme alanında yüksek verimlilikte çalışan süper dinamik Ecospeed makinesi gösterilebilir. Özel uygulamalar için gelecekte takım tezgahları alanında spesyal konseptlerin geliştirileceği kesindir.
Makineler gittikçe karmaşık bir yapıya sahip oluyor ve gençler artık uygulamalar ile düşünüyor, sizce geleceğin kumanda sistemleri nasıl olacak?
Yeni, yenilikçi insan-makine konseptlerinin geliştirilmesi takım tezgahları kürsüsünde uzun bir geçmişe sahiptir. Günümüz akıllı telefonlarından esinlenerek geliştirilen, çok fonksiyonlu, uygulama odaklı kumanda konsepti başarılı bir şekilde uygulamaya alındı ve günümüz Human Maschine Interfaces karmaşıklığını belirgin şekilde azaltarak yalınlaştırdı. DMG Mori tarafından geliştirilen Celos, bu konuda benzer uygulamalar geliştirdi. Güncel olarak MaxiMMI projesinde lider takım tezgahı üreticileri ve tedarikçilerinin katılımıyla örneğin Smart Watch, tablet veya multi medya gözlüğü gibi yeni kumanda aygıtlarının entegrasyonu ile ilgili çalışmalar yapılmaktadır. Bu alandaki potansiyeller çok yönlüdür, fakat bu çalışmalar sadece araştırma amaçlı yapılmamalı ve gerçek uygulama temelinde yapılmalıdır.
Enerji verimliliği konusu uzun yıllardan beri takım tezgahlarını da ilgilendiren bir konudur. Bu konudaki son durum nedir?
Enerji verimliliği halen güncel teşvik projelerinin ana konusudur. Başlangıçta fiziksel modelleri dikkate alarak ana ünitelerde örneğin mil gibi elemanları daha verimli şekilde tasarladık fakat güncel çalışmaların odak noktası daha çok yan üniteler ve akıllı ısı yönetimi alanında yoğunlaşmaktadır. Takım tezgahları kürsüsünde devam eden güncel çalışmalar, verimsiz ısınma süresinin azaltılması yönünde gerçekleşmektedir. Bu çalışmalarda, kısa üretim molalarında dahi makinenin kısa süreli ve esnek olarak kapatılması ile ilgili araştırmalar yapılmaktadır. Bütünsel bir değerlendirme yapılacağında parça başına olan enerji tüketimini azaltmak amacıyla enerji verimliliği konusu, üretim verimliliği ile birlikte değerlendirilmelidir.
