TurkCADCAM.net > Yeni Ürün Tasarım, Geliştirme, CAD/CAM/CAE ve İmalat Teknolojileri

TurkCADCAM.net Dergisi'nin ilk sayısında da birkaç noktada bahsi geçen TÜMOSAN 80 Serisi Traktör'ün, endüstriyel tasarımından seri üretimine kadar olan süreci örnek alarak komple araç tasarımında Cadem, ZuluDesign ve Atölye birlikteliğiyle gerçekleşen akışı anlatmak istiyoruz.

Kardeş firmalar olarak yapılanan firmalardan ZuluDesign endüstriyel tasarım, Cadem mühendislik ve proje yönetimi, Atölye de prototip kalıp ve parça üretimini üstlenmektedir.

Uzun yıllar otomotiv sektöründeki birçok ana ve yan sanayi firmasıyla yaptığımız ortak çalışmalar ve kurduğumuz sağlıklı ve karşılıklı güvene dayalı ilişkilerimiz projelerimizde bize çok büyük avantajlar sağlamaktadır. Sadece CATIA kullanıcısı olmaları nedeniyle yaklaşık 150 adet firmayla satış, eğitim ve teknik destek kapsamında ilişkilerimiz vardır. Bu firmaların yapabilirliklerini bilmemiz, farklı malzeme ve üretim sistemlerini tanımamız ve bu firmaların konularındaki uzmanlıklarını Co-Designer mantığında kullanabiliyor olmamız bize kalite, hız ve esneklik sağlamaktadır. Bu da bu projede bize yedi ayda prototip araç üretmemize ve dokuz ayda da seri üretime geçmemize olanak sağlamıştır.

TÜMOSAN 80 Serisi Traktör, Karsan Peugeut J9 Premier aracından sonra gerçekleştirilen ikinci komple araç projemizdir. Şu anda da aynı firmanın farklı motor seçeneklerine ait modellerindeki komple araç tasarım çalışmalarımız devam etmektedir.

1976 yılından beri Konya'da traktör ve motor üretimi yapan yıllık 45 bin traktör kapasiteli TÜMOSAN (Türk Motor Sanayii - www.tumosan.com.tr) firması 2004'de özelleştirilince Alçelik firması tarafından satın alındı ve firmanın yeni sahipleri büyük bir atılım hamlesi başlattılar. Bu çerçevede çıkarmak istedikleri yeni model traktörün tasarımında bizimle çalışmak istediklerini belirttiler. Biz de gerek firma sahiplerinin geniş vizyon sahibi olmaları ve gerekse de ilk defa Türkiye'de her şeyiyle (motor üretimi, araç tasarımı vs.) bir Türk traktörü üretilecek olmasının heyecanıyla projeye arzulu başladık.

Firma yetkilileriyle beraber yeni ürünün hedeflerini, rekabet kriterlerini belirliyor ve endüstriyel tasarım çalışmalarımıza bu değerleri baz alarak başlıyoruz. ATOS 3D optik tarama sistemini kullanarak 3D modeli olmayan traktörün ana gövdesini tarıyoruz. Böylelikle elimizdeki fiziksel araçtan, tersine mühendislik sistemlerini kullanarak 3D data elde ediyoruz. Daha sonra bu veriyi endüstriyel ve mühendislik tasarım çalışmalarımızda fiziksel sınır şartlarını belirlemek amacıyla kullanıyoruz.

ZuluDesign, aracın ana konsepti için değişik alternatifler hazırlayarak müşterinin beğenisine sunuyor. Bu alternatifler, geometrik alternatifler olduğu kadar renksel alternatifler de içeriyor.

Henüz ana konsept çalışmalarında, ZuluDesign firmasının tasarımcıları, Cadem firmasının mühendisleri, Atölye firmasının kalıp uzmanları, ana parçaların üretici adayı firmalarla Cadem'in proje yönetimi kapsamında bir araya gelerek parçanın kalıptan çıkmasını, pahalı çözümlerden uzaklaşılmasını, öngörülen malzemenin ve üretim yönteminin tasarıma uygunluğunu garanti altına alıyorlar. Bu eşzamanlı çalışmayla beraber klasik proje çalışmalarında sıkça görünen geri dönüşleri - dolayısıyla zaman ve kaynak kaybını - daha çalışmanın başında büyük oranda engellemiş oluyoruz.

Hazırlanan alternatifler üzerinde yapılan görüşmeler sonucunda ana konsept belirlenmiş oluyor.

Müşterimizin kağıt üzerinde veya bilgisayar ekranında görerek karar verdiği ana konseptin 1/1 ölçeğinde köpükten modelini hazırlayarak gerçekte konseptin nasıl göründüğünü tam olarak sunuyoruz. Genel görüntüyü tama yakın sağlayan bu köpük model üzerinde görüşerek son değişiklikleri de yapıyoruz....

Komple aracın 1/1 ölçeğinde köpük modeli.. Genelde kabin de köpükten işleniyor.
Bu modelde kabin farklı çalışıldı.

Parçalar CNC ile köpükten işlenerek üzerinde ince işlikler yapılıyor ve boya işleminden sonra istenen görüntü elde ediliyor. Üstte farklı ön kaput çalışmaları görülmektedir.

Mühendislik Çalışmaları ve Araç içi Parçaların Endüstriyel Tasarım Çalışmaları:

Köpük modelden sonra ana konsept onaylanıp dış tasarım dondurulduktan sonra ana parçaların mühendislik çalışmalarına başlanıyor. Aynı zamanda iç trim parçalarının endüstriyel tasarımına devam ediliyor.

Genel anlamda tüm parçaların endüstriyel ve mühendislik tasarımı çalışmalarımızda istenen görüntüyü elde ederken, parçaların kalıp maliyetlerini minimumda tutmak ve üretim kolaylığını sağlamak da ana hedeflerimizdendir. Özellikle sac parçaların tasarımlarında da farklı teknolojik ürünler kullanarak bu programların bize verdiği öneriler doğrultusunda görüntüyü değiştirmeyecek küçük değişikliklerle fire oranlarında büyük azaltmalar yapabiliyor ve aracın maliyetinde önemli oranda düşüşler sağlayabiliyoruz..

Bu doğrultuda kabin karkası ve kabinsiz traktörün platform çalışmalarında profil konstrüksiyon ve basit bükümlü sac parçalar uygulamasını gerçekleştirdik.

Kabin içi tasarım çalışmalarına örnekler:

Arka kaporta tasarımı için bir alternatif. Parçanın yandan bakıldığında görülen çizgiler ön kaportanın çizgilerinin bir devamı şeklinde tasarlandı.

Plastik enjeksiyon olarak öngörülen IP panelinin dış ve iç siperlik parçaları da bu araca göre yeniden tasarlandı.

İç tavan parçasının tasarımında kabinin genel görünümüne uygunluk ön plana çıkartıldı. Form ve renk seçiminde de kabin içindeki tüm parçaların birbiriyle uyumlu ve tamamlayıcı olmasına özellikle dikkat edildi.

Direksiyon için oluşturulan alternatiflerden seçilen direksiyon tasarımı...

Parmak oturan kısımlarda geleneksel yaklaşımın tersine dışarı doğru çıkıntı uygulandı.

İç kaplamalar tasarımında aracın dış görüntüsüyle de bütünlük sağlandı. Evrakların konması için bir saklama gözünün yanı sıra, bardaklık, küllük ve hareketli kolların kapama parçaları da bu grubun içerisinde çalışıldı.

Vites topuzu alternatiflerinin tasarımında ergonomi ön planda tutuldu.

Vites üzerindeki yazıların karakteri ve yüzey üzerindeki konumlarının detayına inildi.

Parçaların kendi içindeki montaj detayı çalışılırken, montaj sırası ve kolaylığı her zaman için göz önünde tutuldu.

Cadem'in konusunda uzman mühendisleri, ZuluDesign tarafından gönderilen yüzey datalarını kullanarak, malzeme cinsi ve üretim yöntemleri de göz önünde tutarak parçalara kalınlık verme, gerekli kalıp açılarını verme, kenar kesimlerini yapma, iç kısımlarına konacak parçaların tasarlanması işlemlerini gerçekleştiriyorlar.

Yakıt deposu çalışması savurma döküm tekniğine uygun olarak yapıldı. Bu üretim tekniğinin verdiği esneklik sayesinde, depo hacmini yüksek tutabilmek amacıyla çok farklı geometrik yüzeyler kullanılarak mümkün olan tüm boş hacim değerlendirildi.

Taşıma gruplarının tasarımı sırasında da montaj kolaylığı ve güçlü yapı oluşturmanın yanında komponentlerin bağımsız olarak monte ve demonte işlemlerinin yapılabilmesi sağlandı.

Tüm sac parçalar "Sheetmetal" yöntemiyle çalışıldığı için açınım almak ve hızlı bir şekilde üretime geçmek avantajı kullanılıyor.

CATIA'nın ergonomi modülünün sağladığı geniş imkanlar dahilinde, henüz tasarım aşamasındayken gerek kullanıcının gerekse diğer yolcuların hareketlerini simüle ediyoruz. Tasarım çalışmalarımızda her ne kadar Sanayii ve Ticaret Bakanlığı'nın ilgili regülasyon şartlarına uyuyor olsak da, gerek bu şartların ilgilendirdiği gerekse ilgilendirmediği bölgelerde kullanıcın ergonomi açısından durumunu inceliyoruz. Bu çalışma için "standart manken" kullanabildiğimiz gibi boyu, kilosu ve diğer özellikleri bizim tarafımızdan tanımlanabilen mankenler de kullanabiliyoruz. Bir insanın hareket edebilen tüm uzuvlarını gerçeğiyle bire bir şekilde simüle edebiliyoruz.

Böylelikle kullanıcı araca rahat inip binebiliyor mu, pedallara rahat basabiliyor mu, direksiyonu rahat kavrayabiliyor mu, sinyal kollarına rahat ulaşabiliyor mu, görüş açısı rahat mı gibi soruların cevabını henüz tasarım aşamasında alabiliyoruz. Böylelikle geleneksel yöntemlerde prototip araç üretildikten sonra ortaya çıkacak ve büyük oranda maliyet ve zaman kaybına neden olabilecek sorunların büyük kısmını henüz çalışmanın başında engellemiş oluyoruz.

Kullanıcıların araç içindeki konumları, araca inip binerken tutunulan ve basılan yerlerin incelenmesine örnek çalışmalar

Sürücünün görüş alanını inceliyoruz. Böylelikle çalışmanın başında henüz bilgisayar ortamında, sürücünün tekerlek izini veya diğer gerekli yerleri görmesini garanti altına alıyoruz.

Analiz çalışmalarında yine CATIA'nın analiz modüllerini kullanabildiğimiz gibi parçanın geometrisine ve kullanım amacına uygun olarak daha farklı programlar da kullanıyoruz. Bu analiz çalışmalarında daha çok taşıyıcı gruplar ve emniyet parçaları üzerinde yoğunlaşıyoruz. Zaten belli parçalar fiziksel olarak yine resmi kurumlar tarafından teste tabii tutuluyorlar. Örnek olarak kabinlere Ankara'da değişik testler uygulanıyor. Burada kabin karkasına değişik açılardan yüklemeler yapılarak sürücünün yaşam alanına bir müdahale olup olmadığı inceleniyor ve sonuçlarına göre kabinler belge alıp seri olarak üretilebilir duruma gelebiliyorlar. Biz bu tip testleri sanal ortamda gerçekleştirilerek ortaya çıkan sonuçlara göre zayıf görünen yerlerde gerekli iyileştirmeleri yapıyoruz. Böylelikle başarısız testler sonucunda oluşabilecek olan zaman kaybı, maliyet artışı ve prestij kaybının önüne geçiyoruz.

Sanal test sonucunda oluşan deformasyonun test öncesiyle karşılaştırılmasına bir örnek.

Farklı yüklemeler sonucunda ortaya çıkan farklı sonuçlar yine uzmanlarımız tarafından incelenerek önlem alınmasına gerek olup olmadığı belirleniyor.

Kritik parçaların farklı yüklemeler altında analiz çalışmalarına bir örnek:Kabin taşıyıcı parçanın CATIA'da analizi

Endüstriyel tasarımı ZuluDesign tarafından yapılmış, mühendislik çalışmaları Cadem tarafından tamamlanmış parçaların datası daha sonra Atölye firmamıza gönderiliyor. Atölye'deki uzmanlarımız bu parçaların prototiplerinin seri üretimde öngörülen malzemesinden mi yoksa prototip yapılmasındaki hedeflerimize ulaşabileceğimiz benzer bir malzemeden mi yapılacağına karar veriyor. Karar verilen malzemeye ve üretim tekniğine göre prototip kalıpların tasarımı yapılıyor ve kalıpların tamamı CNC tezgahlarda işleniyor.
Atölye firmamızın gerek prototip gerekse seri üretime yönelik kalıp tasarımı ve üretimindeki yoğun bilgi birikimi bize prototip parça ve araç hazırlamamızda ciddi anlamda hız ve kalite kazandırmaktadır.

Seri üretimde el yatırma yöntemiyle Polyester'den üretilecek olan ön kaporta parçasının dört parçadan oluşan kalıbı... Bu kalıp daha sonra seri üretim için de model almak amacıyla kullanılmıştır. Model almadan önce belirli sayıda parça doğrudan bu kalıptan alınabilmektedir.

Tavan için tasarlanan ve üretilen kalıp

ABS malzemeden prototipi hazırlanan iç kaplama parçalarının kalıp tasarım çalışmaları.

Prototip ön kaporta. Üzerinde hava geçişi için delikli saclar, iç kısmına karkas, kilit ve amortisör tutucuları gibi parçalar da çalışılmış durumda.

Prototip tavan. İç ve dış parçalar ayrı hazırlanıp daha sonra bir araya getiriliyor.
Üzerinde projektör ve diğer monte edilecek parçalar için braketler de çalışılmış durumda.

Kol kapama parçasının prototipi

İç tavanın prototipi

Döküm olan ön ağırlık ve ağırlık askısının prototipi

Seri üretimde savurma tekniğiyle üretilen yakıt deposunun şamandırasıyla ve diğer ekipmanıyla beraber çalışacak şekilde polyesterden hazırlanmış olan prototip

Ölçüm Çalışmaları:

Hazırlanan prototip parçaların özellikle diğer parçalarla montaj açısından uyumunu kontrol edebilmek amacıyla kritik ölçülerini kesinlikle kontrol ediyoruz. Bu parçalardaki sapmaları belirliyor ve kaydediyoruz. Özellikle kabin karkası, üzerine birçok parça monte edildiği için önem kazanıyor.

Örnek: Kabin karkasının prototipinin CAD datasından sapmasının TRITOP'la ölçülmesi

Test Çalışmaları:

Test çalışmaları (gerek motorla ilgili gerekse diğer konulardaki testler), hazırlanan prototipler üzerinde TÜMOSAN tarafından kendi bünyelerinde gerçekleştirilmiştir.

Tamamı prototip parçalardan oluşmuş olan biri kabinli biri kabinsiz olmak üzere hazırlanmış iki adet prototip araç

Tamamı prototip parçalarla hazırlanan ilk aracın yol testi

Bu tarz kapsamlı projelerde profesyonel manadaki proje yönetiminin başarısı, projeyle ilgili beklentilerin -özellikle projenin bitiş tarihi hedefinin- karşılanmasındaki en önemli etken oluyor. Bizim yapılanmamızda proje yönetimini Cadem üstlenmektedir ve bu amaçla Cadem kendi bünyesinde proje yönetimi konusunda ilgili sertifikasyonlara sahip çalışanları barındırmaktadır. Cadem bu projede de ZuluDesign, Cadem ve Atölye'den oluşan proje ortakları ile TÜMOSAN ve gerektiği zamanlarda da yan sanayileri arasındaki koordinasyonu, endüstriyel tasarım öncesi görüşmelerden prototip araçların TÜMOSAN'a teslim edilmesine kadar geçen süreç boyunca sağladı. Ayrıca biz prototip araçların teslim edilmesinden sonra yeni modelin seri üretime geçmesine kadar olan süreçte de müşterimize tam olarak destek veriyoruz ve seri üretime geçişle beraber bizim sorumluluğumuz da tamamlanmış oluyor.

Bir projenin başarılı olmasının yapılan iyi planlamaya ve etkin iletişime bağlı olduğunu düşünmekteyiz. Bu nedenle çalışmalarımızda her zaman için tüm ilgililerin katılımıyla masa başı ve araç başı toplantılar organize ediyor,"workshop"lar düzenliyor, bu çalışmaların verimli geçmesini ve gereken kararların mutlaka zamanında alınmasını sağlıyoruz. Bu çalışmaları da kesinlikle raporlayarak tüm proje taraftarlarına dağıtımını yapıyoruz.

Komple araç projelerinde tasarım-mühendislik-prototip koordinasyonunun sağlanması kapsamlı bir çalışma gerektirmektedir.

Projenin endüstriyel tasarım çalışmalarına başlanmasından itibaren yedinci ayında prototip araçlar gerekli testlerin yapılabilmesi amacıyla TÜMOSAN'a teslim edildi ve iki ay sonra da - yani projenin dokuzuncu ayında - TÜMOSAN 80 Serisi Traktör'ün firmanın Konya'daki tesislerinde seri üretimine başlandı ve bugün de günde 17 traktör olarak üretim devam etmektedir. Aynı zamanda diğer motor seçeneklerine ait modellerin tasarım çalışmaları da devam etmektedir.

Bu model traktör farklı motor seçeneklerinde, turbolu ve turbosuz olarak, dört çeker ve normal olarak, kabinli (klimalı) ve kabinsiz olarak üretilebilmektedir.

Yeni model traktör TÜMOSAN'ın Konya'daki fabrikasında montaj hattında görünüyor.

Yeni model traktör, Eylül 2005'de gerçekleştirilen Bursa ve Adana Tarım Fuar'larında ilk kez müşteri karşısına çıktı. Genelde çok olumlu tepkiler alındı, özellikle traktörün gerek motor üretimi ve gerekse tasarımıyla % 100 Türk ürünü olması dikkatleri çeken en önemli unsurdu. Şimdiye kadar hep yurtdışı tasarımlarında yakalanan çizginin bu traktörle beraber yerli tasarımla yakalanması ve hatta geçilmesi mutluluk vericiydi.

13-20 Eylül 2005 tarihleri arasında gerçekleştirilen IDW Adesign Fuarı'nda ZuluDesign - Cadem - Atölye olarak yerimizi aldık ve yaptığımız çalışmalarımızı tanıtma fırsatı bulduk.

Tasarımcımız Zafer Uluçay bu fuarda "Yılın Genç Tasarımcısı" ödülüne layık bulundu.

Zafer Uluçay, ödülü ve TÜMOSAN traktörün resmiyle birlikte görülüyor.

Tasarım fuarındaki standımız...

Tamamlanan her yeni projeyle beraber tecrübe ve bilgi birikimlerimizi arttırıyoruz. Her geçen gün firmalarımızın kapasitesi arttığı gibi üçlü proje ortaklığımızla ortaya çıkan sinerjinin oranı da artmaktadır. Ana hedefimiz özellikle otomotiv sanayindeki yerli tasarım açlığını giderebilmek ve tasarım alanında da ülkemizde yapılabilecek çok güzel işler olduğunu gösterebilmektir.

Bu amaçla, devam etmekte olan projelerimizin yanında yeni ve kapsamlı projelere başlamak istiyoruz. Böylelikle de Türkiye'nin sesini dünyaya bu alanda da duyurabileceğimize inanıyoruz...