Tasarım bir ödevin fiziksel esasını belirleyip yapısını belirgin çizgileriyle tasarlama işlemidir. Klasik mühendislikte tasarım aşamalarında bir sıra işlemlerden sonra ürün son biçimine getirilir, yeni bir ürünün oluşturulması için ödevin ve istekler listesinin belirlenmesinden sonra konsepsiyona başlanır, temel sorunlara dayalı fonksiyon yapısı tespit edilerek tasarımcı istekler listesi doğrultusunda ilk taslak çalışmalarını yapar. İstekler listesini karşılayacak çeşitli alternatif çözümler içinden seçilen en uygun çözüm taslak halinde teknik ve ekonomik olarak değerlendirilir, kesin çözüm şekli seçilerek son şekillendirme ve detaylandırma yapılır.
Tasarım adımlarında uygulanan düşünme ve çalışma mekanizması tekrarlayan iteratif bir yapıdadır. Tasarımda bilgisayar kullanımının getirdiği dinamizm ve hızın katkıları en çok bu safhalarda gözlenmiştir. Tasarım adımlarına yapılan değerlendirmeler sonucu, adımlar arası yönlendirmeler işlemlerin önceki adımlara tekrar dönmesini sağlar. Ürünün son şeklini almasına yönelik bu faaliyetlerde çalışma adımlarında tatmin edici cevaplar ve sonuçlar alınmalıdır. Tasarıma gerek olup olmadığı veya tasavvur edilen tasarımın imkansızlığı çeşitli aşamalarda ortaya çıkabilir. Seçilen çözüm taslağının uygun olmaması, istek listesi kriterlerinin değerlendirilmesini sağlamayan taslaklar tasavvur edilen ön çalışma taslağının yeniden düzenlenmesini veya belirlenen türde tasarımdan vazgeçilmesini gerektirir. Sentez ve analiz işlemleri için fiziksel anlamda işlemi tanımlayan modellerin çıkarılması gerekir. Ön taslak çalışmalarından sonra tasarımın ilk adımlarından birisi tasarımı tanımlayan matematiksel modelin çıkarılmasıdır. Model, ödev için seçilen fonksiyonların istekler listesine uygunluğunu kontrolde kullanılır. Modelin sistem özelliklerini ne ölçüde verdiğini gerçek sistemde yapılan deney ve gözlemlerle elde edebiliriz.
CAD tasarımda çalışma ve düşünme mekanizmasının işleyişi yönünden bilgisayar kullanımı, tasarımın tanımlanan ödev ve istekler doğrultusunda modelin tariflenmesi, eniyilenmesi için işlemleri içerir. CAD sistemleri klasik tasarım çalışma yöntemlerine göre bilgisayarların hızlı bilgi işlem gücü, bilgi depolama ve yeni bilgi üretme olanaklarından dolayı tasarımda daha etkin ve verimli çalışma ortamını sağlar. CAD sistemi gerçek anlamda üç boyutlu modelleme, model üzerinde analiz yapabilme olanağını sağlar. Tasarımda CAD kullanımı tasarım sonuçlarını CAM ortamında doğrudan kullanabilme, tasarım ve imalatın entegrasyonu imkanını verir. CAD tasarım sonuçları CNC (computerised numerical control) parça programlama aşamasına iletilerek parçanın imalatı gerçekleşir, otomasyon için gerekli CAD/CAM bütünleşmesi sağlanmış olur. Bilgisayar Tümleşik Üretim (computer integrated manufacturing-CIM) tasarımdan üretime kadar tüm aşamalarda bilgisayar destekli sistemlerin kullanımını ve birbirleriyle bilgi alışverişini esas alan tümleşik bir sistemdir. CIM enformasyon bilgi işleme teknolojisini üretimin tüm adımlarında kullanır. CIM kavramında önemli olan dağıtılmış bilgi akışı ve yönetimidir. CIM’in amacı; toplam üretim işlemlerini daha üretken ve etkin kılmak, ürün kalitesini arttırmak, maliyeti düşürmek ve tasarım ve imalat aşamalarında mühendislik uygulamaları açısından daha etkin bir ortam yaratmaktır. CIM kullanımı sonucu gözlenmiş bazı sonuçlar; %15-30 tasarım maliyetinde düşme, %30-60 toplam tasarım ve imalat zamanında azalma, %40-70 üretim artışı, 2-5 kat ürün kalitesinde artma. CAD sistemi CIM yapısının bir parçasıdır ve modelleme, analiz, kinematik, optimizasyon, çizimler ve animasyon işlevlerini içerir.
NC (numerical control) sayısal denetim teknolojisinin 1950’li yıllardan itibaren gelişimi ve CNC teknolojisi ile ulaşılan hassasiyet CAD sistemleri ile tamamlanmıştır. CAD sistemlerinin ticari olarak ilk defa piyasaya sürülmesi 1960’lı yıllardır. İlk zamanlarda sadece büyük firmaların kullanabildiği CAD sistemleri günümüzde endüstride çok kullanıcılı bir ortam bulmuştur. Tasarımda sağlanan esneklik ve dinamizmin imalata yansıyabilmesi, hammaddeden ürüne dönüşüm aşamalarında geçen sürenin kısaltılması için Bilgisayar Destekli Üretim (computer aided manufacturing – CAM) ve teknolojinin gelişimi ile Bilgisayar Tümleşik Üretim (computer integrated manufacture – CIM) sistemleri oluşmuştur. Esnek İmalat Hücresi (flexible manufacturing cell – FMC), Esnek Montaj Sistemleri (flexible assembly systems) ve Esnek İmalat Sistemleri (flexible manufacturing systems – FMS) daha esnek üretim için geliştirilmiş sistemlerdi. CAD/CAM integrasyonu (CIM) fikirden ürüne giden aşamada tasarım ve imalat iş akışının ortak bir veri tabanı üzerinden bütünleşmesine yöneliktir. CIM tasarım, imalat ve ticari iş verilerinin sistemler arasında akışının ve yönetiminin sağlanmasına yöneliktir.
Kostrüksiyon işlemlerinde çalışma adımlarının nitesel bir kısmında nicesel faaliyetler yer alır. Tasarımda adımları oluşturan işlemler içinde yine bazı faaliyetler Algoritmik ve bazıları da tasarımcının deneyimi ve yaratıcılığını esas alan sezgiye dayalı olanlardır. Bir konstrüksiyon sistematiğinin meydana getirilmesinde karşılaşılan zorluklar, çok sayıda konstrüktif varyasyonlarının, çözüm yöntemlerinin olması ve konstrüksiyon parametrelerinin birbirlerine bağımlılığıdır. Konstrüksiyon sistematiği oluşturma konusunda devam eden çalışmalarda bilgisayar desteği ve yapay zekanın tasarıma uygulamalarını yeni yaklaşımlar olarak verebiliriz. Bilgisayar desteği, bilgisayara hakiki manada konstrüksiyon gibi daha değerli CAD problemlerini icra ettirme talebi, hiyerarşik ürün tasvir edici modellerle yapılmaktadır. Ürün tanımı için -örneğin fonksiyon ve şeklin- gerekli uzman bilgisi bilgisayara depolanmış konstrüksiyon katalogları biçiminde verilmektedir. Yapay zeka problemin algoritmik olarak ifade edilemediği durumlarda başvurulan çözüm yöntemidir. İnsanın düşünce, sezgisel problem çözme yeteneğinin bilgisayarlara kazandırılması yapay zeka biliminin uğraşıdır. Yapay zeka ve onun bir kolu olan uzman sistem uygulamaları tasarımda bilgisayar kullanımı açısından yeni olanaklar sunmakta, mühendislik tasarımlarının konsepsiyon adımında bilgisayar kullanım oranı artmaktadır.
Konstrüksiyon sistematiği oluşturma konusunda oluşan yeni yaklaşımların amacı konstrüktif faaliyetlerin mümkün olan büyük bir kısmının etkileşimli bilgisayar desteği ile çözülebilecek bir yapıya dönüştürülmesi içindir.
belgesi-2873
