Robot Teknolojileri ve Kompozit
Endüstri 4.0 ile beraber robot teknolojileri de sanayiye dahil olmaya başladı. Günümüzde giderek gelişen teknoloji ile beraber üretimin kuralları yeniden yazılmaya başlıyor. Bu yeni dönemde üretimde en çok kullanılan ve fayda sağlayan teknolojiler ise otomasyon ve robot teknolojileri oldu.
O kadar ki güçlü bir sanayiye sahip olmanın anahtarlarından biri de gelişen teknoloji ile orantılı olarak üretime otomasyon, robot teknolojileri dahil etmek olarak görülüyor.
Kompozit malzemeler ise havacılık, savunma, enerji, uzay gibi önemli sektörlerde kullanılan çığır acıcı bir malzeme olarak nitelendiriliyor bilim insanlarınca. Birden fazla farklı bileşenin bir araya gelmesi ile oluşturulan kompozit malzemeler; birçok sektörde kullanıldığı gibi çok üstün özellikler de sunabiliyor. Burada üretim proseslerini gelişen teknolojilere uyumlu hale
getirmek de bu malzemelerin kusursuzluğu için önem taşıyor.
Robot Teknolojilerin Faydaları
Endüstri 4.0’dan önceki üretime baktığımızda tamamen insan gücüne, zekasına ve becerisine dayanan bir üretim olduğunu görebiliriz. Bu üretim sisteminde her şey insan tarafından kayıt altına alınıyor, insan tarafından denetleniyordu. Bu ise özellikle seri
üretimde hataların meydana gelmesine sebebiyet veriyordu.
Günümüzde ise otomasyon sistemleri, robot teknolojileri sayesinde insan gücüne daha az ihtiyaç duyulmaya ve daha hatasız ile daha seri üretim yapılmaya başlandı. Burada önemli olan nokta makinaların belirli bir sistemle çalıştığı için; istenen malzemeden birebir aynı şekilde seri üretim yapabilmesidir.
Aynı zamanda denetleyici yapay zekalar sayesinde malzemeler üzerinde gerçekleştirilen testler de daha doğru bir şekilde uygulanabildiği ve böylece daha kusursuz malzemelere ulaşabildiği gözlemlenmiştir.
Genel olarak robotların üretimde sağladığı faydalara bakarsak ise; verimliliği artırdığı, üretimde kaliteyi yükselttiğini görebiliriz. Robotlar her işi yorulmadan, dikkat kaybı yaşamadan aynı hızda ve kalitede yapabilir. Aynı zamanda kalite kontrolünü yapacak
ekipmanların kullanılması ile üretilen malzemelerde kalite artışı sağlanabilir.
Robot teknolojilerin bir diğer katkısı ise işçi sağlığı ve güvenliğine olacaktır. Robotlar işçi sağlığını olumsuz etkileyecek zorlu koşullarda bile kolayca çalışacak şekilde tasarlanabilir. Bu da bu koşullarda işçilerin daha az çalışmasını sağlayacağı için iş kazaları riskini ve insan sağlığı üzerindeki riskleri azaltacaktır.
Aynı zamanda robot teknolojiler üretimde standartlaşmayı sağlar. Bu da üretim birim zamanda üretilecek ürün miktarını sabit tutacağı için maliyet analizleri yapmak çok daha kolay olacaktır. Böylece harcanan süre ve enerji sarfiyatı daha net olarak hesaplanabilecek
ve daha doğru yapılan maliyet analizi sonucunda daha iyi fiyatlandırma yapılabilecektir.
Birçok alanda olduğu gibi kompozit üretiminde de robot teknolojilerden yararlanılmaktadır. Özellikle gelişen teknoloji ile beraber otomotiv, uçak sektörleri gibi kusursuz üretim bekleyen sektörler için üretilecek malzemelerde giderek daha fazla bu teknolojilerden
yararlanılacağı düşünülmektedir.
Aynı zamanda robot üretiminde de kompozit malzemelerden yararlanılmaktadır. Özellikle robot kolları üretilirken kompozitler sundukları üstün özellikler ile tercih edilmektedir.
Robot teknolojilere bakarsak ise hem kompozit malzemenin robot teknolojilerde sıklıkla kullanıldığı hem de kompozit üretiminde bu teknolojilerden yararlanıldığını görebiliriz. Özellikle polimerik kompozitlerin imalat yöntemlerinde robotik imalat teknolojilerinin kullanıldığı görülmektedir.
Savunma, havacılık, uzay uygulamalarında kullanılacak olan büyük parçaların imalatında robot teknolojisiyle geliştirilen OFS makinaları kullanılmaya başlanmıştır. Bu makinalar çok daha farklı yönlere hareket edebilme ve serim prosesleri gerçekleştirebilmesi ile öne çıkmaktadır.
Kompozit Yapıların Makineyle İşlenmesine ve Montajına Odaklanıyor
Çoğu şirket geliştirdikleri robot teknolojiler ile kompozit malzemelerin üretilmesine katkı sağlamayı hedefliyor. Örneğin yakın zamanda Fraunhofer IFAM, büyük kompozit yapılar için otomasyon ve robotik geliştirme hedeflerini ilerlettiklerini duyurdu. Bu hedefleri genel hatları ile otomatik veya yarı otomatik imalat çözümleri geliştirerek büyük, hafif kompozit
yapıların makineyle işlenmesine ve montajına odaklanıyor.
Commands 2 adlı proje ile ise ortakları ile beraber Fraunhofer IFAM uçak bileşenlerinin verimli ve sürdürülebilir montajı için mobil, hafif robot sistemler geliştirildi.
Uçak Kanatlarında Çalışmak Üzere Robotik Kol Geliştirildi
Loop Technology, uçak kanatları ve diğer kapalı alanlarda sızdırmazlık ve denetim de dahil olmak üzere son derece hassas otomasyon sağlamak için robotik bir kol olan Bravura’nın geliştirildiğini duyurdu. Teknoloji, Eylül 2022’de sona eren Spirit AeroSystems ile Aerospace Technology Institute tarafından yürütülen dört yıllık bir araştırma projesinin sonucunda üretildi.
Loop Technology’e göre, kanat kutuları gibi kapalı alanlarda montaj yapmak oldukça zordu. Yeni geliştirilen robotik kol ise manuel olarak yapılan bu işlemde kolaylık sağlayacak.
Tipik olarak robotik işleme, ahşap, mühendislik köpüğü veya kum döküm kalıpları gibi daha yumuşak malzemelere uygun. Ancak robot teknolojisinde en son teknolojiyi kullanıldı ve kürlenmiş karbon fiber gibi daha sert malzemeler için kullanılması uygun.
Robotize Sistem Üst Kalıplamayı Hareketli ve Esnek Hale Getirir
Anybrid’in ROBIN’i, daha verimli, sürdürülebilir
kompozit parçalar için profillerin, 3B baskılı panellerin ve biyo-bazlı malzemelerin çevrimiçi/çevrimdışı işlevselleştirilmesini gösterir.
Anybrid’in robotize enjeksiyon kalıplama (ROBIN) gibi yeni otomatikleştirilmiş sistemleri, yapışmayı ortadan kaldırarak ve hafif montajları kolaylaştırarak kompozit bileşenleri işlevselleştirmenin bir yolunu sunuyor. Anybrid’in yönetici ortağı Michael Stegelmann, bu robotize enjeksiyon kalıplama makinesini 2019 yılında hibrit bileşenler üretmek için geliştirdiklerini ifade etti.
Dezavantajları
Robot teknolojilerin dezavantajlarının neler olabileceğini incelediğimizde ise ilk olarak karşımıza sermaye maliyeti çıkmaktadır. Robot teknolojileri üretim proseslerine dahil etmek için üreticilerin bu konuya belirli bir sermaye ayırmaları ve yatırım yapmaları gerekmektedir.
Fakat, bu dezavantaj olarak görülse de pozitif bir yatırım getirisi de sağlayabilir. Diğer bir dezavantaj olarak ise robotların ilk kurulumunun çok fazla eğitim ve uzmanlık gerektirdiğini
belirtebiliriz. Otomasyon şirketleri çoğunlukla robot teknolojilerin kurulumu vb. konularda destek sağlar.
Aynı zamanda mühendislere de bu konularda eğitim verilebilir. Ama yine de robot sistemlerin entegrasyonu için deneyimli otomasyon şirketlerinin desteği gerekmektedir. Dezavantajlarının bir diğeri ise robotların gerçekleştirebileceği görevlerin bazı sınırlara
sahip olmasıdır.
İstenilen her alanda verimli bir şekilde kullanılamayabilir. Bu sebeple de kullanılacağı alanı iyi belirlemek ve oradaki sistemlerle robotun ne kadar entegre çalışabileceğini iyi ölçmek gerekir.
Dezavantajları da olsa yakın gelecekte endüstride robotların daha fazla kullanılması beklenmektedir. Özellikle kompozit gibi kusursuz parça beklentisi olan malzemelerle çalışırken hata oranı daha düşük olan robot teknolojilerden yararlanılmasının kompozit endüstrisini iyi yönde geliştireceği düşünülmektedir.
Derleyen: Nilsu Kotil
Kaynakça
