Tasarım süreçlerinde otomasyon sistemlerinin optimizasyonu ve etkilerinin incelenmesi - TOPTAŞ, ERSİN (My University, 2020)
Bu çalışmada otomasyon hatlarının tasarım ve çalışmasına etki eden dinamik parametreler örnek bir hat üzerinde tespit ve optimize edilerek hatların verimliliğine olumlu etkileri araştırılmıştır. Otomasyon hatlarının mekanik, elektronik ve yazılımın bir arada olduğu sistemlerde kalite ve yüksek performans üretim endüstrisi tarafından istenen bir özelliktir. Bu sistemleri maksimum verimliliğe ulaştırmak için daha tasarım sürecindeyken mekanik, elektronik ve yazılımsal parametrelerin bir arada düşünülerek optimize edilmesi sistemin zaman ve maliyet açısından kazandıkları sistemin verimliliğinin artması açısından önemlidir. Bu verimliliğin artmasına yönelik örnek bir otomasyon hattı tasarımı ve optimizasyonuna yönelik bir çalışma sunulmuştur. Çalışmada farklı boylardaki şişelere kapak takan otomasyon hattı üzerinden fiziksel ve parametrik değişikliklerin üretim süreci üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Araştırmada yerçekimi, sürtünme gibi fiziksel büyüklüklere bağlı şişe akış hızı, kapak takma silindiri hızı sanal ortamda optimize edilmiş; ayrıca sistem sanal ortamda devreye alınarak ortaya çıkan tasarım hataları tespit edilerek düzeltilmiştir. Böylelikle bir ürünün üretim sürecinde kullanılacak otomasyon hattının tasarımında mühendislik hesaplamaları, hareket analizleri, eyleyicilerin etkileri, algılama ve kontrol parametrelerinin aynı anda düşünülerek hat tasarımının tamamlanması gerektiği tezi deneysel olarak da desteklenmiştir. Örnek sistemde çevrim süresinin ve tasarım süresinin kısalmasından doğan %30’luk bir iyileştirme sağlanmıştır. Bu sunulan yaklaşımın otomotiv, gıda, kimya vb. sanayilerde insan hatasından arındırılmış ve ürün hareketlerinin önceden kestirilemediği otomasyon hatlarına sahip tüm üretim tesisleri için yeni hatların tasarımına yeni bir bakış açısı kazandırılmış olacaktır. Hatasız üretime geçirilebilen otomasyon hatlarıyla ekonomik verimliliğinin de en üst seviyelere ulaştırılmasına ışık tutulacaktır.
Keywords: Optimizasyon; Sanal devreye alma; Mekatronik konsept tasarımı; Makine dijital ikizi; Otomasyon hattı simülasyonu