Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
11.10.2018 1
2. Temeller
Çözümler geliştirmede, stratejik olarak bir tasarım
yaklaşımı geliştirmek için öncelikle teknik sistemlerin
temelleri ve bilgisayar desteğine ön koşul olan işlemler
incelenmelidir.
Böylece tasarım için ayrıntılı öneriler yapmak mümkün
olabilir.
2.1 Teknik Sistemlerin Temelleri
Teknik görevler; fabrika, ekipman, makineler, montajlar ve
parçaları içeren teknik yapılar yardımıyla gerçekleştirilir.
Enerji dönüştüren teknik yapılar : Makine
Malzeme dönüştüren teknik yapılar : Tezgah
Sinyal dönüştüren teknik yapılar : Cihaz
olarak alan standart tanım çabaları vardır.
11.10.2018 2
Teknik yapılar;
Çevreye girdi ve çıktılar aracılığıyla bağlanacak sistemler
olarak kabul edilebilmektedir [Hubka].
Bir sistem, alt sistemlere ayrılabilir. Özel bir sisteme ait
olan bileşenler, sistem sınırlarıyla belirlenir. Girdi ve
çıktılar, sistem sınırlarından geçer.
Bu yaklaşım kullanılarak sistemler, her soyut analiz ve
tasnif seviyesinde tanımlanabilir. Bu tür sistemler, daha
büyük sistemlerin parçalarıdır.
11.10.2018 3
Somut bir örnek,
Şekil 2.1’de birleşik bir kaplin görülmektedir. Bu yapı bir
makinede “kaplin” sistemi olarak düşünülebilir veya iki
makineyi bağladığında bir montaj olarak kabul edilebilir.
Bu kaplin montajı, “Esnek Kavrama (a, b, c parçaları)” ve
“Mekanik Kumandalı Lamelli Kavrama (d, e, f, g, h)”
şeklinde iki alt sistem olarak ele alınabilir.
11.10.2018 4
Şekil 2.1. Kaplin Sistemi
a…h sistem elemanları; i…l birleştirme elemanları, S tüm sistem; S1 “esnek
kaplin” alt sistemi; S2 “mekanik kumandalı lamelli kavrama” alt sistemi; І
girdiler; O çıktılar
11.10.2018 5
Tasarım Amacı: 1 nolu mildeki (l mili) döndürme momentini 2 nolu mile (k mili)
çeşitli kavrama yapıları ile iletmek
(S1) sistem elemanları: a, b, c parçaları
Döndüren mil : l
Kama ile milden göbeğe (a parçası) moment iletimi : I
Esnek kavrama (b parçası) ile c parçasına moment iletimi, geometrik
düzgünsüzlükleri karşılama
Flanşlı kavrama ile (S1) sisteminden (S2) sistemine moment aktarımı
(S2) sistem elemanları: d, e, f, g, h parçaları
i parçası ile tahrik edilen h parçası (manşon) manivela kolunu (g parçası)
hareket ettirerek göbek (gövde) üzerindeki dış lameller ve mil üzerindeki iç
lamellerin birbiri ile sürtünmesini sağlar. Böylece göbekteki hareket lameller
üzerinde oluşan sürtünme momentinin etkisi ile f parçasına aktarılır. Kama
bağlantısı ile de 2 nolu mile iletilir.
Döndürülen mil: k
Döndürülen milin moment değeri: O
11.10.2018 6
Şekil 2.1’de görünen sistem:
Konstrüksiyon yapısı olarak belirtilen mekanik
konstrüksiyonuna dayanmaktadır.
Benzer şekilde bu sistem, fonksiyonları cinsinden de
düşünülebilir.
Bu durumda tüm “Kaplin” sistemi;
• Sönümleme : (S1) sistemi
• Kavrama : (S2) sistemi
alt sistemlerine ayrılabilir.
11.10.2018 7
Örnek olarak “g” sistem elemanı (manivela kolu)
gövdeye bağlı dış lameller ve mile bağlı iç lameller
arasında sürtünme bağını oluşturma fonksiyonu olan bir
alt sistem olarak düşünülebilir.
11.10.2018 8
İkinci bir alt sistem (S2) ise;
• Kavrama kumanda kuvvetini (i etkisi ile h (manşon)
parçası tarafından manivela koluna uygulanan
kuvvet) normal kuvvete dönüştürme
• Momenti (Tork’u) nakletme (Lamelli kavramalar ile)
alt sistemlerine bölünebilir.
Bir sistemi alt bileşenlerine bölmede (sistem ayrıştırma)
hangi bakış açısının kullanılacağı yapılan araştırmanın
amacına bağlıdır.
Sistem ayrıştırmada kullanılan yaklaşımlar:
• Fonksiyon:
Fonksiyonel ilişkiler belirleme veya tanımlamada
kullanılır.
• Montaj:
Montaj işlemlerini planlamada kullanılır.
• Üretim:
Üretim veya üretim planlamayı kolaylaştırmada
kullanılır.
11.10.2018 9
Enerji, Malzeme ve
Sinyalleri Dönüştürme
Teknik sistemlerin (fabrika, ekipman, makine, alet,
montaj veya parça) analizi, tüm bunların enerji, malzeme
ve sinyalleri ileten veya değiştiren teknik işlemler
içerdiğini açıkça göstermektedir.
Enerji, birçok yolla dönüştürülebilir.
Elektrik Motoru (Elektrik E. Mekanik E.)
İçten Yanmalı Motor (Kimyasal E. Mekanik, Isı E.)
Nükleer Elektrik Santrali (Nükleer E. Isı E.)
11.10.2018 10
Malzemeler de birçok şekilde dönüştürülebilir.
• Karıştırılabilir
• Ayrıştırılabilir
• Boyanabilir
• Kaplanabilir
• Paketlenebilir
• Taşınabilir
• Yeniden Şekillendirilebilir
Ham maddeler, yarı mamul veya mamul ürünlere
dönüştürülebilir. Makine parçalarına özel biçimler
verilebilir, yüzey işlemleri uygulanabilir ve bazıları deney
amaçlı imha edilebilir.
11.10.2018 11
Tüm teknik sistemler (makine, fabrika v.s.) sinyal
şeklindeki bilgiyi işlemden geçirirler. Sinyaller;
• Alınır
• Hazırlanır
• Diğerleri ile karşılaştırılır
• Birleştirilir
• Taşınır
• Gösterilir
• Kayıt edilir
11.10.2018 12
Enerji akışı; kuvvet, tork, akım vb. iletimini de içerir
(kuvvet akışı, tork akışı ve akım akışı)
Bir nükleer enerji santrali kömür yakıtlı olanlarla (Termik
Santraller) karşılaştırıldığında sürekli malzeme akışı
görülmese bile elektriksel güç üretecek enerji dönüşümü
bir malzeme dönüşümüne bağlıdır.
Bu dönüşüm sırasındaki sinyallerin akışı, tüm işlemi
kontrol ve düzenlemede önemli bir yardımcı akış
oluşturur.
11.10.2018 13
Ayrıca, ölçüm aletleri herhangi bir malzeme akışı
olmaksızın sinyalleri alır, iletir ve gösterir.
Birçok durumda bu amaçla özellikle enerji sağlama
zorunludur; Her sinyal akışına malzeme akışı gerekmese
bile bir enerji akışı eşlik eder.
11.10.2018 14
Enerji:
Mekanik, ısıl, elektriksel, kimyasal, optik, nükleer…, yanı
sıra kuvvet, akım, ısı gibi …
Malzeme:
Gaz, sıvı, katı, toz…, yanı sıra ham madde, test
numunesi, iş parçası …, son ürün, parça gibi …
Sinyaller:
Genlik, görüntü, kontrol uyarısı, veri, bilgi…
Bu kitapta, Ana akışı enerjiye dayalı olan teknik sistemler
motorlar; ana akışı malzemeye dayalı olanlar tezgâhlar
ve ana akışı sinyale dayalı olanlar ise cihazlar olarak
anılmaktadır.
11.10.2018 15
Şekil 2.2. Enerji, malzeme ve sinyallerin dönüşümü. Henüz çözüm bilinmiyor,
girdi ve çıktılara dayalı görev veya fonksiyon tanımlanır
Teknik sistemlerin tamamı; miktar, kalite ve ekonomik
terimlerle tanımlanacak E, M ve S dönüştürme işlemleri
içermektedirler.
11.10.2018 16
Fonksiyonel İlişki
1. Göreve–Özgü Tanıtım
Bir tasarım problemini tanımlamak ve çözmek için, amacı
bir görevi yerine getirmek olan teknik bir sistemin girdi/çıktı
ilişkisine fonksiyon yapısı uygulanmalıdır.
Fonksiyon Kavramları/Terimleri
Tüm (genel) fonksiyon:
Genel görevi tanımlayan fonksiyondur. Bir teknik sistemin
tüm girdi ve çıktılarını göstermektedir.
11.10.2018 17
Alt Fonksiyon:
Tüm fonksiyonu oluşturan alt görevleri temsil eden
fonksiyonlardır.
Alt fonksiyonların birbirleri ve tüm fonksiyon arasındaki
ilişki, bazı alt fonksiyonları diğerlerinden önce karşılanma
gereğine göre bazı sınırlayıcılarla yönetilir (Örneğin bir
montaj sisteminde alt montajları temsil eden bazı alt montaj
fonksiyonlarının diğerlerinden önce gelmesi).
Ayrıca, birbirleri ile uyumlu alt fonksiyonları birleştirmek ve
değişik çözüm alternatifleri (örneğin bir montaj sisteminde
uygun montaj sıra planları gibi) oluşturmak gereklidir.
11.10.2018 18
11.10.2018 19
VE/VEYA grafı
Şekil. 2.3. Basit bir montaj sistemi ve uygun montaj sıralarını
temsil eden VE/VEYA grafı.
11.10.2018 20
Öncelik grafı
Şekil 2.4. Menteşe montaj sistemi ve öncelik graf temsili
Şekil 2.4.’deki diyagrama göre,
1. Montaj İşlemi:
Tutamak parçasının temel parça olarak seçilmesi ve montaj
edilmek üzere yerine yerleştirilmesi
2. Montaj İşlemi:
Tutamak parçasına plakanın yerleştirilmesi işlemi
3A Montaj İşlemi:
2. montaj işlemi ile elde edilen tutamak ve plakanın
oluşturduğu alt montaja 1. cıvatanın montajı
3B Montaj İşlemi:
3A montaj işlemi ile gösterilen alt montaja 1. somunun
montajı
11.10.2018 21
4A ve 4B sırasıyla 2. cıvata ve 2. somun montajını,
5A ve 5B’de 3. cıvata ve 3. somun montajını temsil eden
işlemlerdir.
6 numaralı işlem ise montajın tamamlanmış halini
göstermektedir.
11.10.2018 22
Fonksiyon Yapısı
Alt fonksiyonların tüm fonksiyonlara anlamlı ve uyumlu
birleştirilmesi ile Fonksiyon Yapısı olarak adlandırılan bir
yapı oluşturulur.
11.10.2018 23
Şekil 2.5. Tüm fonksiyonu alt fonksiyonlara
ayrıştırarak bir fonksiyon yapısı oluşturma
Bir fonksiyon yapısındaki alt fonksiyonları temsil etmek için
kullanılan semboller, Şekil 2.6’da özetlenmektedir.
11.10.2018
Şekil 2.6. Bir fonksiyon
yapısındaki fonksiyonları
temsilde kullanılan
semboller
Fonksiyonlar, genelde bir fiil ve isimden oluşan ifadelerle
tanımlanır. Örneğin,
“Basıncı Artır Fonksiyonu”
“Torku Naklet Fonksiyonu”
“Hızı Azalt Fonksiyonu”
Her birisi bir Alt Fonksiyon olan Ana ve Yardımcı
fonksiyonlar arasında bir ayrım yapmak faydalıdır.
Ana fonksiyonlar tüm fonksiyona doğrudan hizmet ederken;
yardımcı fonksiyonlar dolaylı olarak katkıda bulunurlar.
Yardımcı fonksiyonlar, destekleyici ve tanımlayıcı bir
özelliğe sahiptir.
11.10.2018 25
Çeşitli Alt Fonksiyonlar arasındaki ilişkiyi incelemek ve
bunların mantıksal sırası veya düzenine özel önem
vermek gereklidir.
Örnek:
Uzun bir halıdan belirli boyutlarda kare halı parçalarını
kesen, kalite kontrolü yaparak belirli bir kalitenin üzerindeki
parçaları alan, bu parçaları sayarak balyalarda birleştiren
paketleyerek gönderen bir sistem ele alınsın.
Görev-I:
Kare halı parçalarını kesecek, kalite kontrolü yapacak,
kaliteli halı parçalarını seçecek, sayacak, belirli sayılarda
balyalar oluşturacak ve özel paketlerde istifleyecek bir
kontrol yöntemi belirlemektir.
11.10.2018 26
Buradaki ana akış, malzeme akışıdır. (Şekil 2.7)
11.10.2018 27
Şekil 2.7. Halı karelerini paketleme fonksiyon yapısı
Bu diyagram, bu tür bir uygulamada sadece muhtemel bir
işlem sırasıdır.
Daha yakın bir inceleme halinde bu alt fonksiyon zincirinin
yardımcı fonksiyonlara gereksinim duyduğu fark edilebilir.
Çünkü:
Kalıpta kesme işlemi, ayıklanması gereken artıklar
meydana getirmektedir.
Kabul edilmeyen malzeme ayrı olarak çıkartılmalı ve
işlemden geçirilmelidir.
Paketleme malzemesi içeri alınmalıdır.
11.10.2018 28
11.10.2018 29
Şekil 2.8. Yardımcı fonksiyonlar eklenmiş halı kareleri paketleme fonksiyon yapısı
“Halı karelerini say” alt fonksiyonun belirli boyuttaki balyalar
içinde kareleri paketleme sinyali de verebileceği
görülecektir.
Böylece, fonksiyon yapısına “bir balya içinde n halı karesi
birleştirme sinyali gönder” alt fonksiyonlu bir sinyal akışı
eklemek faydalı olacaktır.
Bu durumdaki fonksiyonlar, GÖREVE-ÖZGÜ FONKSİYON
yapısı olarak tanımlanmaktadır.
11.10.2018 30
Brockhaus, fonksiyonları;
Faaliyetler, etkiler, amaçlar ve sınırlayıcılar olarak
tanımlamaktadır.
Matematikte bir fonksiyon;
Tek bir y değerini (tek değerli fonksiyon) veya birden fazla y
değerini (çok değerli fonksiyon) her x değerine atama
şeklinde bir x büyüklüğü ile bir y büyüklüğünü ilişkilendirir.
Değer analiz tanımına göre fonksiyonlar;
Yapı davranışlarını tanımlar (görevler, faaliyetler,
karakterler).
11.10.2018 31
Genel Geçerli Tanıtım
Diğer bir fonksiyon tanımlaması ise Kramhauer tarafından
geliştirilen genel geçerli fonksiyon yapısıdır. (Şekil 2.9.)
11.10.2018 32
Şekil 2.9. Enerji, malzeme ve sinyallerin dönüşümünde
tür, büyüklük, sayı, yer ve zaman karakteristiklerinden çıkartılan genel geçerli fonksiyonlar
Halı karelerini paketleme fonksiyon zinciri (Şekil 2.7), Şekil
2.10’da görüldüğü gibi genel geçerli fonksiyonlar kullanılarak
temsil edilebilir.
11.10.2018 33
Şekil 2.10. Şekil 2.7’de verilen halı karelerini paketleme
fonksiyon yapısının Genel Geçerli Fonksiyon yapısı ile temsili
11.10.2018 34
Zımba ile Kesme Fonksiyonu:
Zımba ile kesme fonksiyonunda 1 adet malzeme ve 1 adette enerji girdisi bulunmaktadır.
Zımba makinesi, enerji (elektrik enerjisi girdisi) ve malzeme (Halı malzeme girdisi)
girdilerini alır ve halı karelerini (küçük halı parçaları malzeme çıktısı) çıktı olarak verir.
Enerji Girdisi : Elektrik Enerjisi
Malzeme Girdisi : Halı
Malzeme Çıktısı : Kesilmiş halı kareleri
Artıkları Ayırma Fonksiyonu, Kaliteyi Kontrol Et Fonksiyonu:
Bu fonksiyonun kesilmiş halı parçalarından oluşan 1 adet malzeme girdisi
bulunmaktadır, kesilmiş halı parçaları incelenerek artıklar ayrılır, ayrıca kesilmiş halı
kareleri kalite açısından kontrol edilir ve belirli bir kalitenin altında olanlar atılır, diğerleri
ise Halı Karelerini Sayma Fonksiyonuna iletilir.
11.10.2018 35
Halı Karelerini Sayma Fonksiyonu:
Kaliteyi kontrol etme fonksiyonundan çıkan malzeme çıktısını girdi olarak alır ve aldığı
sinyal girdisi (kaç adet halı karesi olacağını belirten sinyal) ile belirli sayılarda halı
karelerini malzeme çıktısı olarak verir.
Balyalarda Birleştirme Fonksiyonu:
Bir önceki halı karelerini sayma fonksiyonu ile belirlenen halı karelerini alır ve balyalar.
Daha sonra bu balyaları malzeme girdisi olarak Paketleme Fonksiyonuna verir.
Paketleme Fonksiyonu:
Balyalarda Birleştirme Fonksiyonundan girdi olarak aldığı malzemeyi paketler.
Paketler depolanır ve daha sonra Naklet fonksiyonu ile nakliye işlemine tabi tutulur.
• Genel geçerli fonksiyonlar kullanan tanımlamalar daha
yüksek düzeyli bir soyutlamaya sahiptir.
• Tüm olası çözümlere açıktır ve sistematik bir yaklaşımı
daha da kolaylaştırır.
• Ancak genel geçerli fonksiyonlar kullanmak, bu tür soyut
düzeyin bazen doğrudan çözümler aramayı
gizleyebileceği için bir problem de barındırabilir.
11.10.2018 36
Mantıksal Tanıtım
Fonksiyonların gerçekleştirilmesi sırasında birbirleri
arasında mantıksal bir ilişki tanımlanır.
Bir alt fonksiyon gerçekleştirilmeden önce, bazı alt
fonksiyon ve/veya fonksiyonlar karşılanmalıdır.
“Eğer–ise (If–Then)” olarak adlandırılan bu ilişki bu tür
tanımlamalarda kullanılır.
Örneğin; Eğer A alt fonksiyonu mevcutsa, B alt fonksiyonu
etkili olabilir vb. gibi. Diğer alt fonksiyon etkiye geçmeden
önce sıkça birkaç alt fonksiyonun tamamı eşzamanlı
karşılanmalıdır.
11.10.2018 37
Alt fonksiyonların düzeni böylece incelenmekte olan enerji,
malzeme ve sinyal dönüşüm yapısını belirler.
Buna göre bir çekme dayanım testi esnasında birinci alt
fonksiyon “numuneye kuvvet uygula”, diğer alt
fonksiyonlardan “kuvveti ölç” ve “deformasyonu ölç” önce
karşılanmalıdır.
Ayrıca son iki alt fonksiyon da eşzamanlı olarak
karşılanmalıdır. İncelenmekte olan akış içindeki uyum ve
sıraya özen gösterilmelidir. Bu işlemler, açık anlaşılır alt
fonksiyon birleşimi ile yapılabilmektedir.
11.10.2018 38
Ayrıca mantıksal ilişkiler, bir alt fonksiyonun girdi ve çıktıları
arasındaki ilişkileri tanımlamak içinde kullanılır. Birçok
durumda ilişkileri ikili (binary) mantık önermelerine benzer
kabul edilebilecek birkaç girdi ve çıktı vardır.
Bunlar; doğru/yanlış, evet/hayır, içinde/dışında, yapıldı/
yapılmadı, mevcut/mevcut değil gibi ikili mantık ifadelerdir.
Boolean cebiri kullanılarak bilgisayara uygulanabilirler.
11.10.2018 39
Örnek:
Matris Temelli Montaj Sırası Planlama Metodu
11.10.2018 40
11.10.2018 41
11.10.2018 42
Temas Fonksiyonu
11.10.2018 43
Toplam Temas Fonksiyonu (TT)
11.10.2018 44
Toplam Temas Sonucu (TTS)
11.10.2018 45
Hareket Fonksiyonu
11.10.2018 46
Toplam Hareket Fonksiyonu (TH)
11.10.2018 47
Toplam Hareket Sonucu (THS)
11.10.2018 48
Montaj Edilebilirlik
Bir parçanın başka bir parçaya, ya da bir montaj
sistemine eklenip eklenemeyeceğini göstermektedir.
(TTS) ile (THS) mantıksal VE () işlemine tabi
tutulması ile elde edilir.
M=TTS THS
1: Montaj mümkün
0: Montaj olamaz
11.10.2018 49
Bağlanabilirlik Kriteri: (TTS = 1)
Temas fonksiyonu ile, parça çiftleri arasında temas olup
olmadığı anlaşılabilmekte ve parça çiftleri arasında bir
bağlantıdan söz edilebilmektedir.
Parça çiftleri arasında temas olup olmaması parçaların
birbirlerine monte edilebilmeleri için gerek şart olsa da yeterli
şart olamamaktadır.
Montaj Sıralarının Bulunması
11.10.2018 50
Montaj Sıralarının Bulunması
Öncelik Kriteri: (THS=1)
Montaj hareketini engellemeyecek şekilde parçalar arasında
çarpışmasız bir yönün/eksenin varlığıdır.
Bir bileşen, söz konusu yönde/eksende başka bir bileşene
çarpmadan hareket edebiliyorsa, tam tersi yönde monte
edilebilmektedir.
11.10.2018 51
Montaj Sıralarının Bulunması
11.10.2018 52
Montaj Sıralarının Bulunması (İki Parça)
11.10.2018 53
Montaj Sıralarının Bulunması (İkiden Fazla Parça)
11.10.2018 54
Montaj Sıralarının Bulunması (İkiden Fazla Parça)
11.10.2018 55
Örnek Uygulama
11.10.2018 56
Örnek Uygulama
11.10.2018 57
Örnek Uygulama
Makara Destek Sistemi
11.10.2018 58
11.10.2018 59
11.10.2018 60
11.10.2018 61
11.10.2018 62
Darbe Aparatı Montaj Sistemi
Kasnak Sabitleme Düzeneği Montaj Sistemi
11.10.2018 63
Mantıksal Fonksiyonlar
VE (AND) fonksiyonları
VEYA (OR) fonksiyonları
DEĞİL (NOT) fonksiyonları
NOR fonksiyonları (VEYA ile DEĞİL)
NAND fonksiyonları (VE ile DEĞİL)
Dönüşüm (flip–flops) yardımlı depolama fonksiyonları
11.10.2018 64
VE fonksiyonları: Eğer çıktı tarafında doğru bir sinyal
oluşacaksa, girdi tarafındaki tüm sinyaller de aynı
doğruluğa sahip olmalıdırlar.
VEYA fonksiyonları: Eğer çıktı tarafından doğru bir sinyal
oluşacaksa, girdi tarafında sadece bir sinyalin doğru
(geçerli) olması gerekir.
DEĞİL fonksiyonları: Girdi tarafındaki sinyalin negatif
olması ile bu negatif sinyal çıktı tarafında geçerli (doğru)
olur.
11.10.2018 65
11.10.2018 66
Şekil 2.11. Mantıksal fonksiyonlar. X bağımsız ifade (sinyal); Y bağımlı ifade; “0”, “1” ifade değeri, örneğin “kapalı”, “açık”
Mantıksal fonksiyonların tamamı standart sembollerle ifade
edilebilirler. Her bir sinyalin mantıksal geçerliliği, Şekil 2.11’
de görünen doğruluk tablosundan okunabilir.
Şekil 2.12. İki kavramanın mantıksal fonksiyonları
11.10.2018 67
Şekil 2.12, iki mekanik kavrama ile bunların karakteristik
mantıksal fonksiyonlarını göstermektedir.
Soldaki kavrama işleyişi basit bir VE fonksiyonu ile temsil
edilebilir (Tork’u aktarabilme öncesi sinyal gönderilmeli ve
kavrama temas etmelidir). Dolayısıyla sinyal verilip kavrama
teması sağlandığı zaman moment iletimi gerçekleşir.
X1 : Sinyal Girdisi
X2 : Kavrama Temas Girdisi
Y : Tork (Moment) çıktısı
X1 ve x2’nin her ikisi de mevcutsa (“1” ise) moment iletimi
(Y=1) gerçekleşir.
11.10.2018 68
11.10.2018 69
Sağ taraftaki kavrama ise operasyon sinyali verildiğinde
kavrama teması kalkacağı (yani; Tork aktarılacaksa X1’in
negatif olacağı kapsamda) şekilde yapılmıştır. Diğer bir ifade
ile eğer istenilen etki oluşturulacaksa, sadece X2 mevcut
veya pozitif olmalıdır.
X1=0 ise X1’in değili “1” olur. X1=0 ve kavrama teması varsa
(x2=1), moment iletimi gerçekleşmektedir. Sinyal
gönderildiğinde manivela kolu kavrama temasını kaldıracak
şekilde etki etmektedir.
11.10.2018 70
Şekil 2.13. Bir yatak yağlama sistemini izleme mantıksal fonksiyonları. Her yatağa pozitif
bir sinyal (yağ olması), operasyona izin verir. Basınç izleme p; debi izleme
Şekil 2.13, VE ve VEYA fonksiyonları içeren çok yataklı bir
makine mili yatak yağlama sistemini izleyecek mantıksal bir
sistemi göstermektedir.
Hedef değerle bir gerçek değer karşılaştırmayla yağ basınç
ve yağ debisi için her yatak durumu izlenir. Ancak sistem
çalışmasına izin verme amaçlı her yatak durumu için
sadece bir pozitif değere ihtiyaç duyulur.
11.10.2018 71
Çalışma İlişkisi
Orijinal olarak “kara kutular” şeklinde temsil edilen alt
fonksiyonlar, bu aşamada daha somut ifadelerle temsil
edilmektedir.
Alt fonksiyonlar; genelde fiziksel, kimyasal ve biyolojik
işlemlerle karşılanır.
Makine mühendisliği çözümleri esas itibariyle fiziksel
işlemlere dayanırken; işlem mühendisliği çözümleri temel
olarak kimyasal ve biyolojik işlemlere dayanmaktadır.
11.10.2018 72
Fiziksel işlemler (fonksiyonlar), fiziksel etkiler ile
gerçekleştirilir. Bu fiziksel etkiler, geometri ve malzeme
karakteristikleri ile sınırlandırılır ve fonksiyonu (işlevi)
göreve uygun olarak karşılayacak bir çalışma ilişkisi ortaya
koyar.
Böylece bir çalışma ilişkisi, fiziksel etkilerle seçilen
geometrik ve malzeme karakteristiklerini birleştirme yolu ile
oluşur.
11.10.2018 73
Fiziksel Etkiler
Fiziksel etkiler, fiziksel yasalar aracılığı ile sayısal olarak
tanımlanabilir.
• Sürtünme etkisi FF = μ · FN Coulomb yasası
• Kaldıraç etkisi FA · a = FB · b Kaldıraç yasası
• Uzama etkisi ∆l = α · l · Δϑ Genleşme yasasıyla ifade
edilir.
11.10.2018 74
Şekil 2.14. Fiziksel etkiler, geometrik ve malzeme karakteristiklerinden oluşturulan
çalışma ilkeleri ile alt fonksiyonları karşılama
11.10.2018 75
11.10.2018 76
Tork’u iletme alt fonksiyonu,
Sürtünme yasası Fiziksel Etkisi
ile, Kas Gücünü Büyültme alt
fonksiyonu, Kaldıraç yasası
fiziksel etkisi ile karşılanmaktadır.
Bir alt fonksiyon, çoğunlukla birtakım fiziksel etkilerce
karşılanabilir. Böylece bir kuvvet, kaldıraç etkisi, kama
etkisi, elektromanyetik etki, hidrolik etki vb. ile büyütülebilir.
Ancak özel bir alt fonksiyona seçilen fiziksel etki, ilişkili diğer alt fonksiyonların fiziksel etkileri ile
uyumlu olmalıdır.
Ayrıca özel bir fiziksel etki, bir alt fonksiyonu sadece belirli
şartlar altında optimum olarak karşılayabilir. Örneğin,
pnömatik bir kontrol sistemi, özel şartlar altında bir mekanik
veya elektrik kontrol sisteminden üstün olabilir.
11.10.2018 77
Geometrik ve Malzeme Karakteristikleri
Fiziksel işlemin etkin olduğu yer çalışma bölgesidir; yani
ilginin odaklandığı andaki özel aktif bölgedir.
Bir fonksiyon, bir fiziksel etki belirlenerek
karşılanabilir.
FİZİKSEL ETKİ (Çalışma Geometrisi (çalışma
yüzeyleri veya çalışma uzayları) ve Çalışma
Hareketleri seçimi) FONKSİYON
11.10.2018 78
Çalışma yüzeyleri (çalışma geometrisi) aşağıda
verilen parametrelere bağlı olarak belirlenmelidir:
Çeşit
Biçim
Konum
Boyut
Sayı: Bir, birkaç vb.
11.10.2018 79
Benzer şekilde çalışma hareketleri şu şekilde
belirlenmektedir:
Çeşit: öteleme – dönme
Yön: x-, y-, z- eksenleri doğrultusu boyunca öteleme
ve/veya x- ,y-,z- eksenleri etrafında dönme hareketleri
Büyüklük: hız vb.
11.10.2018 80
Ayrıca, çalışma geometrileri oluşturulurken malzeme türü
fikrine ihtiyaç duyulur.
Örneğin malzeme; katı, sıvı veya gaz; rijit veya esnek;
elastik veya plastik; bükülmez, katı veya sert, korozyon
dirençli olabilir.
Fiziksel etki ile geometrik ve malzeme karakteristikleri
(çalışma yüzeyi, çalışma hareketi ve malzemeler) birleşimi,
bir çözüm ilkesi ortaya koymaya izin verir. Bu etkileşime
çalışma ilkesi adı verilmektedir.
11.10.2018 81
Şekil 2.15. Teknik sistemlerdeki
karşılıklı ilişkiler
11.10.201882
Coulomb yasasına uygun olarak silindirik bir çalışma
yüzeyindeki sürtünme vasıtasıyla tork iletmek (normal
kuvvet uygulama şekline bağlı olarak), bir sıkı geçme
veya sıkma geçme bağlantı seçimi verecektir.
Merkez ve uygulama noktaları (çalışma geometrisi)
belirleme ve gerekli çalışma hareketini dikkate alma
sonrası kaldıraç yasasına uygun olarak bir kol yardımı ile
kas kuvvetini büyütmek, bir çalışma ilke tanımı verecektir
(kaldıraç çözümü, eksantrik çözüm vb.).
11.10.2018 83
Düzenli genleşme yasasına göre uygulanan genleşme
etkisi kullanarak bir boşluğu birleştiren elektrik kontağını
sağlamak, boyutlar (örneğin, çap ve uzunluk) ve genleşen
ortam (bir malzeme) çalışma hareketine gerekli çalışma
yüzey durumları belirleme sonrası sadece genel bir çalışma
ilkesi sağlar.
Birkaç çalışma ilkesini birleştirmek bir çözüme ait çalışma
yapısını ortaya çıkarır. Bu çalışma ilkelerini birleştirme
vasıtasıyla tüm görevi karşılayacak çözüm ilkesi
belirlenebilir.
11.10.2018 84
Konstrüksiyon İlişkisi
Çalışma yapısıyla belirlenen çalışma ilişkisi somut
konstrüksiyon yapısı oluşturmada kullanılır.
Konstrüksiyon ilişkisi; parça, montaj, makine ve ilgili
bağlantıları tanımlayan somut teknik sistemi gösterir.
Üretim, montaj, sevkiyat vb. de dikkate alınır.
11.10.2018 85
Sistem İlişkisi
Teknik sistemler, tek başlarına çalışmaz ve genelde daha
büyük bir sistemin parçası durumundadır. (Şekil 2.16).
• Genelde diğer sistemlerle çalışır
• İnsan müdahalesine gereksinim duyar
• Geri besleme etkisi ve sinyaller gönderirler
11.10.2018 86
Şekil 2.16. İnsanları da içeren teknik sistemlerdeki karşılıklı ilişkiler
11.10.2018 87
Arzulanan girdilerden farklı olarak, çevreden ve komşu
sistemlerden gelen arzulanmayan girdilerde bir teknik
sisteme etki etmektedir.
Bu tür olumsuz etkiler (örneğin aşırı sıcaklık gibi),
arzulanmayan yan etkilere (biçimden sapmalar veya konum
değişimleri gibi) sebep olabilir.
Bu yan etkiler, insanlar ve çevre üzerinde olumsuz bir
tesire sahip olabilir.
11.10.2018 88
Teknik sistemlerdeki etkiler:
o Amaçlanan etki : Sistem operasyonuyla istenen etki
o Girdi etkisi : Teknik sistem üzerinde insan etkisi
o Geri besleme etkisi: Teknik sistem etkisine bağlı işlevsel
ilişki
o Olumsuz etki : Teknik sistem / insan üzerinde
istenmeyen dış etki
o Yan etki : Teknik sistemin insan / çevre üzerinde
istenmeyen etkisi
11.10.2018 89
Sistematik Kılavuz
Teknik görevler:
Genel Amaç
Teknik fonksiyon, ekonomik fizibilite, insan ve çevre
emniyeti gibi
Sınırlayıcılar
Ergonomi, üretim yöntemleri, nakil olanakları, amaçlanan
kullanım vb.
karşılanarak çözülmektedir.
11.10.2018 90
Bir çözüm, fonksiyonel ve çalışma ilişkilerinin yanı sıra
belirli genel ve görev-özel sınırlayıcıları da karşılamalıdır.
Bunlar,
11.10.2018 91
Bu sınırlayıcılardan elde edilebilen özellikler, genelde
ihtiyaçlar olarak formüle edilir
Bunlar; fonksiyon, çalışma ve konstrüksiyon yapılarını
etkiler ve birbirlerine de tesir eder.
İhtiyaçlar, tüm tasarım işlemi süresince tasarımı
yönlendiren kılavuzlar olarak kabul edilebilir ve tasarımın
her safhasına uygulanabilir, dolayısıyla tasarımın ilerleyen
safhaları içinde güncel bilgi temini yapmalıdır. (Şekil 2.17).
11.10.2018 92
11.10.2018 93
Şekil 2.17. Tasarım ve geliştirme esnasındaki etki ve sınırlayıcılar. Bunlar, kalite kontrolüne bir kılavuzluk sağlayabilir
Sistematik Yaklaşımın Temelleri
11.10.2018 94
• Problem Çözme İşlemi
• Problem Çözücü Karakteristikleri
Zekâ ve Yaratıcılık
Karar Verme Davranışı
• Bilgi İşleme Olarak Problem Çözümü
• Genel Çalışma Metodolojisi
Maksatlı Düşünme
Özel Çalışma Tarzları
• Genel Uygulanabilir Yöntemler
Analiz
Soyutlama
Sentez
Sürekli Soru Sorma Yöntemleri
Geçersizleştirme Yöntemi
İleri Adımlar Yöntemi
Geriye Adımlar Yöntemi
Bileşenlere Ayırma Yöntemi
Sistematik Değiştirme Yöntemi
İş(çilik) Paylaşımı ve İşbirliği Yapma
• Bilgisayar Desteğinin Rolü
11.10.2018 95
Sistematik tasarımın özel adım ve kurallarını ele almadan önce
bilişsel psikolojik ilişki ve genel metodik ilkelerin incelenmesi
gerekir.
Bu bölümde, önerilen işlem ve özel yöntemler tasarımın
şekillendirilmesine yardımcı olur. Bu işlem ve yöntemler, tasarım
görev çözümlerine uygulanabilir. Bir problemin çözümüne
yönelik fikirler genel olarak teknik harici olmak üzere birçok
farklı disiplinden gelir ve genelde disiplinler arası temellerde
oluşur. Dolayısıyla, iş bilimi, psikoloji ve felsefe bu çalışmada ana
ilham kaynakları arasındadır.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 96
Tasarımcılar, çoğu zaman hemen çözemeyecekleri problemler
içeren görevlerle karşılaşırlar. Farklı uygulama alanları ve çeşitli
somutluk düzeylerinde problem çözmek, tasarımcıların bir
çalışma stilidir.
İnsan düşünme sistemi temelini araştırmak, bilişsel
psikolojinin odak noktasıdır.
Bu araştırma sonuçları mühendislik tasarımında da hesaba
katılmalıdır. Aşağıdaki verilen kısımlar büyük oranda Dörner’in
çalışmasına dayanmaktadır [2.8, 2.10].
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 97
Bir problem şu üç bileşene sahiptir:
• Arzulanmayan bir başlangıç hali; yani tatminkâr olmayan bir
hal mevcudiyeti
• Arzulanan bir hedef hali; yani tatminkâr bir hali gerçekleştirme
• Belirli bir zaman anında arzulanmayan başlangıç halinden
arzulanan hedef anına dönüşümü (geçişi) önleyen engeller.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 98
Dönüşümü önleyen bir engel aşağıdakilerden oluşabilir:
• Engelin üstesinden gelecek çare bilinmiyor veya bulunmak
zorunda (sentez veya operatör problemi).
• Çare bilinir, ama bunlar çok fazladır veya sistematik bir
incelemeyi olanaksız kılacak kadar çok birleşme içerir (ara
kestirim problemi, birleşim ve seçim problemi).
• Hedefler, sadece bulanık bilinir ve açıkça formüle edilemez. Bir
çözüm bulma, tatminkâr bir hale ulaşana kadar sürekli mütalaa
etme ve çelişkileri ayıklamayı kapsar (diyalektik problemi,
araştırma ve uygulama problemi).
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 99
Bir problem aşağıdaki tipik özelliklere sahiptir:
Karmaşıklık:
Farklı mukavemette bağlantılarla birçok parça ve bu parçaların
birbirine etkileri.
Belirsizlik:
İhtiyaçların tümü bilinmez, ölçütlerin tamamı saptanmaz; tüm
çözüm veya diğer kısmi çözümler üzerindeki bir kısmi çözümün
etkisi tam olarak anlaşılmaz veya sadece yavaş yavaş ortaya çıkar.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 100
Bir görev bir problemden farklıdır. Çünkü:
Görev, yardım için çeşitli araç ve yöntemlerin mevcut olduğu
zihinsel ihtiyaçları gerekli kılar. Verilen yükler (kuvvetler),
bağlantı boyutları ve üretim yöntemleri ile mil tasarımı buna bir
örnektir.
Görev ve problemler, tasarımda birçok şekillerde (genelde birleşik
ve başlangıçta açık ayrılamaz şekilde) olur. Örnek olarak özel bir
tasarım görevi yakından incelendiği zaman, bir probleme
dönüşebilir. Birçok büyük görevler alt görevlere bölünebilir.
Bunların bazıları, zor alt problemler oluşturabilir. Diğer taraftan
önceden bilinmeyen bir birleşimde birkaç alt görevi karşılayarak
bazen bir problemi çözmek olasıdır.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 101
Düşünme işlemi beyinde cereyan eder ve hafıza içeriğinde
değişimleri kapsar. Düşünme esnasında hafıza içerikleri ve
bunların irtibat şekilleri önemli rol oynar.
Basitçe bir problemi çözmeye başlamak için problem alanı
hakkında insanların belirli bir düzeyde gerçek bilgiye ihtiyacı
olduğu söylenebilir.
Bilişsel psikolojide bu bilgi hafızaya taşındığı zaman orada doğru
bilgi (epistemik) yapısını temsil eder.
İnsanlar, çözümler bulma ve bunu etkin şekilde yapmada belirli
işlemlere (yöntemlere) ihtiyaç duyar. Bu bakış açısı, deneyimsel
(heuristik) insan düşünme yapısını kapsar.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 102
Kısa dönemli ve uzun dönemli hafıza arası bir ayrım yapma
mümkündür.
Kısa dönemli hafıza, bir çalışma bellek türüdür. Sınırlı bir
kapasiteye sahiptir ve aynı anda sadece yedi dolayında argüman
(kanıt) veya olgu saklayabilir.
Uzun dönemli bellek, muhtemelen sınırsız kapasiteye sahiptir ve
düzenli bir şekilde depolanmış gözüken olgular ve deneyimsel
(heuristik) bilgi içerir.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 103
Bu yolla insanlar birçok olası şekilde özel ilişkiler belirleme, bu
ilişkileri kullanma ve yenilerini oluşturmaya muktedir olurlar. Bu
tür ilişkiler teknik alanda çok önemlidir. Örnek olarak:
Somut–soyut ilişki
örneğin; açısal temaslı yatak–bilyalı yatak–yuvarlanma elemanlı
yatak–rulman (yatak)–kızak–kuvvet nakli ve parça konumlama
gibi.
Tüm–parça ilişkisi (hiyerarşisi)
örneğin; fabrika–makine–montaj–parça gibi.
Boşluk ve zaman ilişkileri
örneğin düzen: ön–arka, aşağı–yukarı gibi,
örneğin sıra: bu ilk–şu sonraki gibi.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 104
Hafıza, değiştirilebilen ve genişletilebilen düğümleri (bilgiler) ve
bağlantıları (ilişkiler) ile anlamlı bir ağ (semantik network) olarak
düşünülebilir.
Şekil 2.18, “yatak” terimi ile ilişkili olası bir anlamlı ağı
göstermektedir.
Bu ağ içinde yukarıda değinilen ilişkilerle birlikte diğerlerini de
(özellik ilişkileri ve zıtlıkları ifade edenler -kutupsal ilişkiler-
gibi) ayırt etmek mümkündür.
Düşünme, benzer anlamlı ağlar oluşturma ve yeniden
yapılandırmayı kapsar ve düşünme işlemi kendiliğinden sezgisel
ve etkileşimli sürebilir.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 105
Şekil 2.16. Yataklarla ilişkili oluşturulan anlamsal ağ yapısı
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 106
Sezgisel düşünme, ilham kıvılcımları ile sıkı bir ilişki içindedir.
Gerçek düşünme işlemi büyük oranda bilinçsizce cereyan eder.
Bilinçli akılda kavrayışlar aniden oluşur (bazı tetikleme ve
çağrışımların sebep olduğu). Bu, ana yaratıcılık olarak adlandırılır.
Ani kavrayışlar olmadan önce bilinçsiz “düşünme”, genelde süreye
ihtiyaç duyar. Kavrayışlar, çözüm fikirlerine ait serbest el krokileri
ve makine resimleri oluşturularak tetiklenebilir.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 107
Etkileşimli düşünme, iletişim kurulabilen ve tesir edilebilen bilinçli
bir işlemdir. Olgular ve ilişkiler; bilinçlice analiz edilir, değiştirilir,
yeni şekillerde birleştirilir, kontrol edilir, reddedilir ve daha
kapsamlı yeniden düşünülür. Kaynaklar [2.2, 2.30]’da bu, ikinci
yaratıcılık olarak anılır.
Bu tür düşünme, tam ve bilimsel bilgiyi kontrol etme ve bir bilgi
yapısı içinde bunu oluşturmayı kapsar. Sezgisel düşünmeden farklı
olarak bu işlem, yavaştır ve küçük birçok bilinçli adımları içerir.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 108
Hafıza yapısında tam ve bilinçlice edinilen bilgi, belirsiz kanı veya
arka plan bilgisinden hassas bir şekilde ayrılamayabilir. Bunun
yanında, iki bilgi türü birbirini etkiler. Bilginin kolayca bulunup
getirilmesi ve birleştirilmesi için problem çözücünün aklında
düzenli ve mantıksal olgulara dayalı bilgi yapısının (epistemik
yapı) belirleyici olduğu düşünülür ve düşünme işleminin sezgisel
veya etkileşimli olmasında da bu geçerlidir.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 109
Deneyimsel yapı, tam bilgi (yani açıklanabilen bilgi) yanında
dolaylı bilgi de içerir. Bu, düşünme operasyonlar sırasını organize
etmede gereklidir. Bunlar; değiştirme operasyonları (araştırma ve
bulma) ve test etme operasyonlarını (kontrol ve değerlendirme)
içerir.
Genelde problem çözücülerin fazla çaba göstermeden bilgi
tabanlarından hemen bir çözüm bulacakları ümidiyle rastgele işe
koyuldukları görülür. Bu yaklaşım başarısız olduğu veya çelişkiler
oluştuğu zaman, daha açıkça planlanmış veya sistematik düşünme
operasyonları gerekmektedir.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 110
TOTE olarak adlandırılan model [2.33], düşünme işlemleri için
önemli bir temel sırayı temsil eder (Şekil 2.18).
Bu iki işlemden oluşmaktadır: bir değiştirme işlemi ve bir düşünme
işlemi. TOTE modeli, bir değiştirme yapılmadan önce bir test etme
operasyonunun (test) başlangıç halini analiz etmek için çağrıldığını
göstermektedir.
Sadece bundan sonra seçilen değiştirme operasyonu (operasyon)
icra edilir. Bunu diğer bir test etme operasyonu (test) izler ve bu
esnada oluşan hal kontrol edilir. Eğer sonuç tatminkârsa işlemden
çıkılır (çıkış); tatminkâr değilse operasyon uyarlanır ve tekrarlanır.
Problem Çözme İşlemi
11.10.2018 111
Şekil 2.17. Düşünme işleminde temel TOTE modeli [2.8, 2.33]
İyi Problem Çözücü İnsan Karakteristikleri
11.10.2018 112
Zekâ ve Yaratıcılık
Zekâ: Anlama / kavrama + muhakeme + uyum yeteneği
Yaratıcılık: Yeni fikirler / mevcut fikirlerin orijinal bileşimlerini
oluşturma gücü
Zekâ ve yaratıcılık kişisel karakteristiklerdir. Şimdiye dek zekâ ve
yaratıcılığın hassas bilimsel tanımlarını yapma ve bunlar arasında
açık bir ayırım yapılması mümkün olmamıştır. Zekâ / yaratıcılık
testleriyle ölçülür ve problem çözmede önemlidir.
İyi Problem Çözücü İnsan Karakteristikleri
11.10.2018 113
Karar verme davranışı
Karar vermede aşağıdaki zihinsel faaliyet ve yetenekler çok
önemlidir:
• Bağımlılıkları ayırt etme: Karmaşık bir sistemin alt elemanları
arası bağımlılıkları belirleme / sıralama
• Önem ve öncelik belirleme: Probleme ait önemli / az önemli
detayları belirleme / sıralama / çözme (İyi problem çözücüler,
ihtiyaç duyacakları süreyi hassas bir şekilde hesap ederler. Bunlar,
ayrıntılı -fakat olanaksız olmayan- bir zaman planı (iş planı)
hazırlarlar)
İyi Problem Çözücü İnsan Karakteristikleri
11.10.2018 114
Karar verme davranışı
• Süreklilik ve esneklik: Süreklilik hedefe ulaşmada daima
odaklanma / çalışma; esneklik ise değişen ihtiyaçlara hemen
uyum yeteneğidir (bunlar dengelenmelidir)
• Kaçınılmaz hatalar: Karmaşık sistemlerde olası bazı hatalardan
kaçınılamaz / bunlar düzeltilmelidir.
İyi Problem Çözücü İnsan Karakteristikleri
11.10.2018 115
Bilişsel psikoloji göre iyi problem çözücüler:
• Doğru ve düzenli teknik bilgiye sahiplerdir (zihinlerinde düzgün
bir model bulunur)
• Somut - soyut arası uygun bir denge kurarlar
• Belirsiz ve bulanık veriyle iş yapabilirler
• Esnek bir karar verme davranışı benimser ve sürekli hedeflere
odaklanırlar
İyi Problem Çözücü İnsan Karakteristikleri
11.10.2018 116
İyi tasarımcılar:
• Genel hedef / kısmi hedefleri titiz analiz ederler
• Kavramsal aşamada çözüm ilkeleri oluşturur / belirlerler
• Önce uzaklaşan sonra yaklaşan bir araştırma benimser, uygun
bir somutluk düzeyi seçer ve bakış açılarını değiştirirler
• Ölçütlere göre çözümleri değerlendirirler
• Sürekli kendi yaklaşımlarını yansıtır / mevcut duruma
uyarlarlar
Bilgi İşleme Olarak Problem Çözümü
11.10.2018 117
Sistemler yaklaşımında, problem çözmenin büyük ve sabit bir
bilgi akışı gerektirdiği belirlenmiştir. Bilgi; alınır, işleme tabi
tutulur ve iletilir.
Şekil 2.19. İterasyon ile bilgi dönüşümü
Bilgi İşleme Olarak Problem Çözümü
11.10.2018 118
Piyasa analizleri, eğilim çalışmaları, patentler, teknik dergiler,
araştırma sonuçları, lisanslar, müşteri talepleri, somut
değerlendirmeler, tasarım katalogları, doğal ve yapay sistem
analizleri, hesaplar, analojiler, genel ve kurum içi standart ve
yönetmelikler, bilgi (envanter) kartları, teslim yönergeleri, bilgisayar
verisi, test raporları, kaza raporları ve aynı zamanda “sorgulama
soruları” ile bilgi derlenir.
Analiz ve sentez, çözüm kavramları geliştirme, hesap, deney, genel
oluşum çizimleri hazırlama ve çözümleri değerlendirme ile de bilgi,
işleme tabi tutulur.
Bilgi İşleme Olarak Problem Çözümü
11.10.2018 119
Krokiler, çizimler, raporlar, çizelgeler, üretim dokümanları, montaj
el kitapları, kullanıcı el kitapları vb. gibi vasıtalarla bilgi iletilir.
Bunlar, basılmış ve elektronik şekillerin her ikisinde de olabilir.
Bilgi İşleme Olarak Problem Çözümü
11.10.2018 120
Bilgiyi karakterize etme ölçütleri:
• Güvenilirlik: Bilginin mevcut, güvenilir ve doğru olma olasılığı.
• Tam olma: Bilgi içeriğinin hassas ve açıklığı
• Hacim ve yoğunluk: Bir sistem veya işlemi tanıtmak için ihtiyaç duyulan kelime
veya resimler sayısını belirtme.
• Değer: Bilginin alıcıya önemi.
• Güncellik: Bilginin kullanılabileceği zaman dilimini belirtme.
• Şekil: Grafik ve alfa sayısal veri arası fark
• Orijinallik: Bilgi orijinal karakterinin korunup korunmayacağını belirtme.
• Karmaşıklık: Bilgi sembol ve bilgi elemanlar (yani birim veya bileşenler) yapısı
veya bunlar arasındaki bağlantısallık.
• Düzeltme derecesi: Bilgi ayrıntı miktarı
Genel Çalışma Metodolojisi
11.10.2018 121
Aşağıdaki koşullar, sistematik bir yaklaşım kullanan herkesçe karşılanmalıdır:
• Hedef tanımlama – tüm / alt hedef ve önemlerini belirleme
• Koşulları netleştirme – ilk ve uç sınırlayıcılar tanımlama
• Önyargılı olmama – büyük çözüm uzayı kullanma ve mantıksal hatalardan
sakınma sağlar
• Seçenek arama – alternatif çözüm / birleşimleri
• Değerlendirme yapma – hedef ve koşullara göre
• Karar verme – objektif değerlendirmeyle kolaylaşır ve gelişme sağlar
Bu genel yöntemlerin işe yarayabilmesi için aşağıdaki düşünme ve eylem
operasyonları dikkate alınmalıdır.
Genel Çalışma Metodolojisi
11.10.2018 122
Maksatlı düşünme
Düşünme şekli, sezgisel ve etkileşimli olabilir
Sezgisel bir yaklaşımın dezavantajları:
• Gerekli anda doğru bir fikir çok nadir oluşur
• Sonuç, kişisel yetenek ve tecrübeye bağlıdır
• Ön yargılı fikirler çözümleri kuşatabilir
Etkileşimli düşünme şekli:
Problemi küçük parçalara ayırmak + sistematik çözmek / analiz
etmek + değiştirmek / birleştirmek
Genel Çalışma Metodolojisi
11.10.2018 123
Özel çalışma tarzları
İşlem-odaklı:
Her fonksiyona çözüm ilkesi arama + uyumunu kontrol etme + genel
çözümde birleştirme + şekillendirme
Problem-odaklı:
Her bir fonksiyona çözüm ilkesi arama / şekillendirme + uyumunu
sağlayacak birleştirme + değiştirme
İşlem–odaklı yaklaşımlar, alt problemlerin sıkıca birbirleriyle ilişkili olduğu
ve bir yenilik yapılacağı zaman önerilir. Problem–odaklı bir yaklaşım,
fonksiyonel alanlar arası bağlantının az olduğu ve uygulama alan alt
problemlerinin mevcuttan bilindiği durumda faydalı olur.
Genel Çalışma Metodolojisi
11.10.2018 124
Şekil 2.20. İlişkili birkaç fonksiyonel alan
ile bir çay yapma makinesine çözümler
geliştirme esnasında farklı
özel yaklaşımlar:
Tabla/kontrol (A fonksiyonu),
su deposu ve ısıtma elamanı (B
fonksiyonu),
musluk ve kapatma (C fonksiyonu).
a sistematik (adım adım) işlem–odaklı;
yani, her geliştirme evresinde tüm
fonksiyonel alanlar ileri doğru ele alınır;
b problem–odaklı; yani,
fonksiyonel alanları birleştirmeden önce
bunlar sırayla geliştirilirler
Genel Çalışma Metodolojisi
11.10.2018 125
Deneyimli tasarımcılar; problem-odaklı yaklaşım kullanır,
tecrübeden yararlanır, birçok çözümü bilir, çabuk temsil eder
ve sonuca giderler
Bu yaklaşım, parçaların birbirini sıkıca etkilemediği ve açık
özellikler sahip olduğunda geçerlidir
Acemi tasarımcılar; işlem-odaklı yaklaşım kullanır, daha uzun
süreye gerek duyar, aşırı büyük çözüm uzayı oluşturur
Bu yaklaşım, soyut – somut arası uygun bir denge gerektirir;
yani uzaklaşma / yakınlaşma
Genel Çalışma Metodolojisi
11.10.2018 126
Bu iki yaklaşım,
Uygulamada genelde yalın değil çeşitli birleşimlerde bulunur
İşlem-odaklı yaklaşım; alt problemlerin sıkı ilişkide olduğu ve
yenilik gerektiğinde önerilir
Problem-odaklı yaklaşım; fonksiyonel alan bağlantıları az
olduğu ve alt problemler bilindiğinde faydalı olur
Genel Çalışma Metodolojisi
11.10.2018 127
Eğer tasarımcılar, bireysel alt
fonksiyonlara çözümler aramada
paralel farklı çözüm ilkeleri veya
şekillendirme seçenekleri geliştirir ve
inceler ve daha sonra da en uygunu
bulmak için bunları birbiriyle
karşılaştırırsa; bu yaklaşım üretken bir
çözüm araştırması adını alır (Şekil
2.21).
Şekil 2.21. Elastik bir desteğe
çözümler araştırılması esnasındaki
farklı özel yaklaşımlar. a üretken; yani
çeşitli çözümler oluşturma ve hedef–
odaklı seçim. b düzeltici, yani
geliştirme ve bir fikri uyarlama ile
çözümler araştırma
Genel Çalışma Metodolojisi
11.10.2018 128
Diğer taraftan özel bir fikir veya örnek, bir başlangıç noktası
olarak kullanılır ve daha sonra tatminkâr bir çözüm ortaya çıkana
kadar bu adım adım bir yaklaşımla geliştirilir ve uyarlanırsa; bu
düzeltici çözümler araştırma olarak adlandırılır (Şekil 2.21.).
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 129
Analiz
Karışık problemleri küçük parçalara ayırma ve ilişkilerini
incelemektir.
Problem analizi
• Önemlileri önemsizlerden ayırmak
• İkinci dereceli tekil problemlere bölmek
• Gerekirse problemi yeniden formüle etmek
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 130
Yapısal Analiz
Yapısal ilişkileri araştırmaktır.
• hiyerarşik yapılar
• mantıksal yapılar
Zayıf Nokta Analizi
• aksaklıkları keşfetmek
• zincirdeki en zayıf halkayı araştırmak
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 131
Soyutlama
Özel / önemsizi ihmal etme ve genel / temel olana odaklanmadır.
Yüksek düzeyde ilişki sağlar; yaratıcılık ve sistematik düşünmeyi
destekler
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 132
Sentez
• Yeni etkiler oluşturma ve uyumlarını göstermek için parça /
elemanları bir araya getirmek
• Bir bütünü oluşturacak parçalar birleşimi
Bütüncül bir yaklaşıma dayanmalı; alt görev / özel adımlarda
çalışırken genel görev akılda tutulmalıdır.
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 133
Sürekli soru sorma yöntemleri
• Soru sorulması, düşünme ve sezgiyi uyarır
• Standart bir soru listesi hazırlanır / kullanılır
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 134
Geçersizleştirme yöntemi
• Bilinen bir çözümü küçük parçalara ayırır / özel ifadelerletanımlar ve bunları geçersizleştirir
• Yeni çözüm olanakları oluşturur
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 135
İleri adımlar yöntemi
Bir ilk çözüm girişiminden başlayarak mümkün olduğunca fazla
yeni çözümler oluşturacak yollar aranır. Bu yönteme, ayrışan
düşünme yöntemi de denir.
Mutlaka sistematiklik gerekmez, ancak genelde sistematik
olmayan fikir ayrışmalarıyla başlanır. Yöntem, Şekil 2.22’deki
bir mil–göbek bağlantısı geliştirmede gösterilmektedir. Oklar,
düşünme işlem yönünü işaret etmektedir.
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 136
Şekil 2.22. İleri adımlar yöntemine göre mil–göbek
bağlantıları geliştirme
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 137
Geriye adımlar yöntemi
• Amaçlarla başlanır ve gelişme sağlayacak her yol yenidenizlenir
• Yakınlaşan düşünme (birleşim) de denir
• Üretim planı ve imalat sistemleri geliştirmede yaralı olur
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 138
Bileşenlere ayırma yöntemi
• Karmaşık ilişki / sistemin sade ve açık alt problem /görevlere bölünmesi ve çözülmesidir
• Etkin çalışma + öncellik belirleme sağlar
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 139
Sistematik değiştirme yöntemi
• Yaklaşık tam bir çözüm alanı geliştirme sağlar
• Tasnif şeması oluşturmak ve kullanmak çözüm bulmayıkolaylaştırır
Genel Uygulanabilir Yöntemler
11.10.2018 140
İş bölümü ve işbirliği
• Büyük ve karmaşık görevlerde; daha kolay, hızlı ve iyiçözümler sağlar (uzmanlık artar)
• Farklı uzmanlar iyi / organize çalışabilir
• Sorumluluk paylaşımı daha iyi olur ve proje yönetimikolaylaşır
Bilgisayar Desteğinin Rolü
11.10.2018 141
Prensipte ST, bilgisayar olmadan uygulanabilir, ama tasarımda
bilgisayar kullanımına da (CAD, CAE, CAM, CIM, PDM ve
PLM gibi) iyi bir zemin oluşturur.