Ürün İmalat Bilgilerinin, 3B Modeller için Neden Gerekli Olduğunu Burada Öğren
Ünlü bir mimarın peçeteye yaptığı bir çizimi (anıtsal bir proje haline gelecek bir fikrin tohumlarını) incelemek büyüleyici olsa da bu çizimin o devasa projeyi inşa etmek için ana plan işlevi görmesini beklemezsiniz. Ancak, müşterilerinin kendilerinden ne yaratmalarını istediklerine dair bilgi alırken, ürün imalatçılarının çok sık karşılaştıkları durum aynen budur.
Yine de daha iyi bir yol var: İmalat sisteminin gereksinimleri yorumlamasını, maliyetleri ve planlamaları değerlendirmesini ve nihayetinde ürünü imal etmesini sağlayan ürün imalat bilgileri (PMI) üst veri olarak 3B modellemeye dahil edilebilir. Müşteri, sistemin bilmesi gereken her şeyi tek bir dosya halinde imalatçıya veriyor.
Maryland, Gaithersburg merkezli Xometry şirketinde kıdemli ürün yöneticisi olarak görev yapan Ryan Kelly’ye göre, tasarımcılar bunu hemen hemen hiç yapmıyorlar. Onlar daha çok, gereksinimleri belirten bir 3B model ve bir PDF (veya birden fazla PDF) dosyası gönderiyorlar.
Xometry, 3B baskı, CNC işleme, metal sac imalat ve enjeksiyonlu kalıplama hizmetleri sunan, talebe bağlı bir imalat pazarıdır. Bu, müşterinin verilerle tanımlanan konseptlerini fiziksel ürünlere dönüştüren, “bitlerden atomlara” imalattır. Hatalı olmaya meyilli insan düşüncesini en aza indirmek için üretimin, ürünün fiziksel özelliklerine ilişkin bilgisayar ortamında oluşturulmuş verilere dayanılarak gerçekleştirilmesi gerekir.
Kelly, bu konuda şunları söylüyor: “Her ay on binlerce fiyat teklifi hazırlıyoruz. Platformumuzu kullanmak için müşterilerin 3B modelleri yüklemesi gerekiyor. Bunlardan belki ancak %5’i PMI’dan tam olarak faydalanıyor.”
Hatasız imalat, müşterilerin ürüne ait fiziksel özellikleri, yani, geometrik boyutları ve toleransı (GD&T), yüzey özellikleri, dokuları, vs. aktarmasına bağlıdır. İdeal olan, insanların sözcükler, simgeler ve sayılar kullanması yerine, sistemlerin sistemlerle iletişim kurmalarıdır.
Kelly sözlerini şöyle sürdürüyor: “Aynı parça için, neden daha oluşturduğunuz anda aralarındaki uyumun kaybolmasına neden olacak iki farklı veri yapısı oluşturasınız ki? 3B model sadece görsel bir yardımcı mı? Elinizin altında, modelle birlikte tek bir doğruluk kaynağı içinde kolayca saklayabileceğiniz GD&T bilgileri ve diğer ayrıntılar var. Bana öyle geliyor ki en doğru yöntem bu.”
Bu şekilde sipariş verenler, sadece küçük ölçekli müşteriler değil. Kelly şöyle diyor: “En gelişmiş, ileri teknoloji kullanan bazı şirketler de bir 3B model ve anlaşılması güç bir PDF dosyası gönderip, ’Bunun fiyatını öğrenmek istiyorum,’ diyebiliyor.”
Tasarımcılar, 3B modellerine açıklama eklemek için ne kadar çok bilgi kullanırlarsa, bu modeller amaçlarını o kadar iyi yansıtıyor ve bu da fason imalatçıların modelleri çok daha kolay kavramasını sağlıyor. Yüklenicinin, söz konusu nesnenin müşterinin beklentilerini karşılayacak nitelikte olup olmadığını değerlendirmesi ve “imal edilebilirliğini” (sipariş edilen miktarda, yeterli kalitede, programa uygun olarak ve bütçe sınırları içinde yapılmasının mümkün olup olmadığını) ölçmesi gerekiyor.
Dijital imalatın potansiyelinden tam anlamıyla faydalanabilmek için, bilgisayar destekli tasarım ve 3B modelleme sistemlerinin, imalatçının sistemiyle uyum içinde çalışabilmesi şarttır. Kelly, “Tasarım sisteminin imalat sistemiyle ‘konuşması’ gerekir; ve PMI yaygın biçimde benimsenmediği sürece, bu hiçbir zaman işe yaramaz,” diyor.
PMI, bir ISO ve ANSI standardıdır. Kelly şöyle diyor: “Tüm büyük CAD yazılımı tedarikçileri bunu kullanıyor. Bunların tamamı, PMI kaydetmek için belli mekanlar sağlıyor. Ancak tasarımcılar bunları kullanmıyor.”
Tasarımcılar değerli olduğu son derece açık böyle bir işlevden neden faydalanmazlar? “Oluşturulan görüntülerle yazılım üzerinden etkileşime geçmek yerine, sadece bunlara bakıyorsanız, aşırı bilgi yüklemesi bir sorun olabilir. 21. yüzyılın bilgilerini tüketmek için, 20. yüzyılın tekniklerini kullanıyorsunuz.”
Aslında çoğu tasarım yazılımı, PMI’ı not ekleme katmanları halinde düzenleyerek, belirli hedef kitlelere hitap eden bilgileri gösterebiliyor. Kimsenin tüm bunları tek seferde görmesi gerekmez. Kelly, “Verilerin tüketicisinin, ihtiyaç anında tam olarak kendisi için anlamlı olanı alması gerekiyor,” diyor.
CAD yazılımı, çizimi oluştururken veriler üretebiliyor. Ancak söz konusu veriler, tasarımcı onaylayana kadar PMI haline gelmez. Yani 1 inçlik bir delik, tasarımcı onaylayana kadar teknik bir özellik değildir.
Önünde sonunda imalat, yapay zeka (AI) yoluyla yapılacak ve mühendisler ürünün özniteliklerini artırılmış gerçeklikte (AR) değerlendirecek; ancak, sağlam bir PMI olmadan böyle bir senaryo düşünülemez.
PMI’ın kullanımına karşı olan direncin büyük bölümü alışkanlıklardan kaynaklanıyor. Kelly bunu şöyle ifade ediyor: “Teknik değil, kültürel bir engel söz konusu. Bu engeli yaratanlarsa imalatçılar ve tasarım yazılımı tedarikçileri; çünkü bu bileşenler, sundukları tüm özellikleri müşterilerinin kullanmasını istiyorlar.”
Kelly’ye göre birçok sektör imalat için, hâlâ kâğıt temelli tasarımdan, tam otomatik, model temelli tasarıma geçiş aşamasında. Bu şirketler tedarik zincirlerinden, teknik yeniliklerden faydalanıp değişime hızla yanıt vererek, çeviklik bekliyor. Mevcut araçlardan faydalanmadıklarında, para kazanma fırsatlarını tepiyorlar.
Kelly: “İmalatta yapılan gündelik iletişimin çoğu ‘Ama bu baskı, modele uymuyor’ şeklinde. Şirketlerin sadece model temelli tanımlar kullanması durumunda, imalat süresinden %10 veya daha fazla tasarruf edeceğini söylediğinizde hata etmiş olmazsınız.”
Bu noktada, imalat pazarının, projelerin yüz milyonlarca dolara ulaştığı ve kâğıt temelli tasarımın büyük ölçüde ortadan kalktığı mimarlık, mühendislik ve inşaat alanlarıyla çeliştiğini ifade ediyor.
Kelly bunu şu şekilde ifade ediyor: “Sorumluluk akışları oldukça net. Mimar, mühendis ve bina inşaat yöneticisi tam olarak nelerden sorumlu olduklarından ve yükümlülüklerinin neler olduğundan emin olmak isterler. Ellerinde ayrıntılı planlar olsa da çoğu zaman ellerinde tabletlerle modelin en güncel revizyonu üzerinden çalıştıklarını görürsünüz.”
Ne var ki imalatta beklentiler farklıdır. Kişilerin sorumlulukları çok daha sınırlı olabilir. Bir otomobil fabrikasındaki mühendisler, tasarladıkları bağlantı parçası dışında proje için kişisel sorumluluk hissetmeyebilirler.
PMI, en fazla ilgiyi dikey olarak entegre olmuş işletmelerde görüyor: bu işletmeler tedarik zincirleri üzerinde daha fazla kontrol sahibi olabiliyor ve bu işletmelerde mühendisler tasarım ve imalat otomasyonuyla daha fazla deneyler yapabiliyor. Bunlar arasında, hem büyük ölçekli, sektörde öncü şirketler hem de dahili tedarik zinciri otomasyonuyla kurulmuş daha küçük ölçekli ve daha yeni girişimler bulunur.
Kelly: “Teknolojideki bu değişime ayak uydurmakta en çok zorlananlar, yerleşik, kâğıt temelli süreçlere sahip büyük, köklü şirketler. Bunu standart hale getirmek için teşviklerin doğru yerde kullanıldığı kesin değil.”
PMI yazılım düzeyinde, şimdiden küresel olarak uyumlu bir standart. Öyleyse, PMI’ın kullanımı nasıl daha fazla yaygınlaştırılabilir? Kelly, o kadar yerin arasında, bu ivme potansiyelinin hükümetten geleceğini öngörüyor:
“Savunma Bakanlığı, özellikle çok büyük ve karmaşık projelere dahil olan Deniz Kuvvetleri gibi alanlarda, bunu kabul ediyor. Örneğin, iyi finanse edilen, büyük bir kurum, kendisiyle çalışmak isteyen her kurumun standart olarak PMI kullanmasında ısrarcı olabilir.”