MMO Sempozyumu 2011

TMMOB Makina Mühendisleri Odası

12. Otomotiv ve Üretim Teknolojileri Sempozyumu

13-14 Mayıs 2011

Yolcu Taşıma Araçları Tasarım ve Uygulama

Araç Tasarım Aşamaları

E. Salih BOZKURT

Defne Mühendislik Ltd. Şti. Mimar Sinan Mah. YEDPA Tic. Merkz. E Cad. No: 31-32 Ataşehir – İSTANBUL Tel : 0216 4710751 E- posta: dfn@defnee.com

Tasarım ve Uygulama

Son yıllarda büyük şehirlerde artan trafik yoğunluğu toplu taşıma dolayısı ile yolcu taşıma araçlarına olan ilgili ve talebi arttırmıştır. İnsanlar daha yoğun olarak şirket servislerini ve toplu taşımayı tercih etmeye başlamıştır. Bu ilgi önümüzdeki yıllarda da artarak devam edecektir. Yolcu taşıma araçlarında gerek donanımsal, gerekse yeni görsel tasarımlar sağlayan tedarikçiler piyasada daha büyük bir paya sahip olmaya başlamaktadır. Bu araçlar sadece Türkiye içinde değil yurt dışında da kendilerine pazar bulabilmektedir. Araç geliştirme ve tasarımında izlenebilecek çok farklı yollar bulunmaktadır. Bu makalede bahsedilen uygulamakar bunlardan sadece iki farklı yaklaşımı yansıtmaktadır.

Yolcu taşıma araçlarında yenilik ya sıfırdan farklı bir konsept ile veya mevcut ürüne yenilik getirilerek yapılmaktadır. Bu tip çalışmalar için geriye dönük mühendislik (reverse engineering) yaklaşımı kullanılması ürünün daha hızlı piyasaya çıkmasını sağlamaktadır. Mühendislik ekibinin yoğun çalışmasını gerektiren bu tip projeler büyük veya küçük firmaların dışarıdan konusunda uzman bir veya birkaç firma ile beraber çalışamasını gerektirmektedir.

Otomotiv sanayiinde ürün tasarımı; konsept ürünün bilgisayar ortamında oluşturulmasından başlayarak fiziksel mock-up üretimi ve çalışan prototip ürünün ortaya çıkması ile olgunlaşır. Bu süreç aracın piyasaya sunulduğu zaman aralığında iyileştirme ve maliyet düşürme kavramında devam eder. Yeni bir araçın tasarımının şase, karkas (ana yapı) gibi ana taşıyıcı unsurlarının mühendislik analizleri ve testleri ile temeli oluşturulur. Araç tasarımında iki ana alternatif kullanılır, ya sıfırdan tasarım veya mevcut araç anayapısı üzerine yeni yüz ve iç donanım yapılarak başlanır. Her iki yöntemde de fiziksel bir mock-up üretilecektir. Üretilen mock-up üzerinden yapılacak olan iyileştirmeler ve geliştirmelerin bilgisayar ortamına aktarılması ve tasarımın netleşmesi gereklidir. Aşağıda verilen iki farklı örnekte geriye dönük mühendisliğin her iki alternatif tasarım yaklaşımında nasıl uygulandığı açıklanmaktadır.

Araç Tasarım Aşamaları

Yeni tasarım örnek uygulaması

Sıfırtan tasarım yapılarak tasarlanan yeni bir yolcu otobüsünün iç trim parçalarının geliştirilmesi yapılmıştır. Aracın onaylanan karkası üzerinde iç trim parçaları ahşap ve çamur malzemeden konsepti mockup halinde iken projeye dahil olundu. Projenin amacı; fiziksel olarak oluşturulan bu konseptin bilgisayar ortamına aktarılarak geliştirilmesi ve imalata yönelik verilerin hazırlanmasıdır. Modeller A yüzey olarak adlandırılan dış görünüşü oluşturan montajın ve alt parçaların mekanik detaylarının tasarımı, birbirine göre uyumlarının sanal ortamda en iyilenmesi ve kalıplı imalat üretimine uygun şekilde CAD datalarının hazırlanması amaçlanmıştır.

Clay Model

Resim 1-1: Ahşap Konsept Model

Mevcut konsept mock-up 2 farklı otobüs modeli için aynı ve farklı alternatif alt parçalar içermektedir. Bu tip alternatifli parçalar ile kalıp ve üretim maliyetini düşük tutmak ve modüler yapı sayesinde 2 farklı ürünü oluşturmak amaçlanmıştır. Proje mevcut tüm parçaların 3 boyutlu ölçümlendirme sistemi yardımı ile geometrik formlarının ve trim hatlarının bilgisayar ortamına aktarılması ile başlamıştır.

3d Scan

Resim 1-2: Üç boyutlu Ölçüm data örnekleri

Ölçümlendirme işlemi sonrasında elde edilen nokta bulutları CAD ortamında yüzey modeline dönüştürülmüştür. Oluşturulan yüzey model; poliüretan malzemeden üretime uygun olacak şekilde katı modele dönüştürülmüştür. CAD modellemede tüm alt parçaların birbirleri ile olan montaj uyumu, parçanın üzerinde kullanılacak olan ekipmanların montajına uygun insertler, bağlantı parçaları, montaj aparatları, karkas bağlantı detayları gibi mekanik tasarım detayları tamamlanmıştır. Ürün sanal ortamda prototip haline getirilerek gerek üretimde gerekse montaj aşamasında oluşabilecek problemler giderilmiştir.

Bus interior design Araç tasarım

Resim 1-3: Ürün CAD datası

Assembly Check

Resim 1-4: Montaj Kontrol – Sanal Prototip kontrolü

Detailed Design

Resim 1-5: Ürün Montaj Detaylandırma

Tamamlanan Cad datalar model üretimi ve takiben kalıp üretiminde kullanılarak ön seri üretim sonuçları elde edilmiştir. Pürplast firması ile gerçekleştirilen bu projede gerek Pürplast gerekse Defne mühendisliğin konularındaki uzmanlıkları ve tecrübeleri ile hızlı, yüksek kalitede proje ana sağlayıcı firmaya teslim edilmiştir.

Facelift (Yeni Yüz) uygulaması

Bu çalışmada mevcut üretümde olan bir aracın karkas yapısını ve mevcut donanım konfigürasyonunu kullanarak yeni yüz tasarımı gerçekleştirilmiştir.

Yedi buçuk ve beş buçuk metrelik mevcut iki yolcu taşıma aracının ön ve arka yüzünün tasarımı yeniden yapılarak oluşan yeni görünüşler ve donanımlar ile araçların farklı pazarlara sunulması amaçlanmıştır. Aracın dış görünümünü tamamen değiştiren bu yeni çalışmada mevcut karkas yapısı üzerinde yapısal olmayan değişiklikler yapılmıştır. Karkas yapısında yeni formların gerektirdiği montaj detayları ilave edilmekle beraber ve eski yapının iyileştirilmesi de göz ününe alınarak tasarımda iyileştirmeler yapılmıştır. Bu değişiklikler regülasyonlara uyumlu olup sertifikasyonlar için problem oluşturmayacak bir yaklaşımla tasarıma başlanmıştır.

Bus main frame

Resim 2-1: Özel üretim karkas – ön ve arka mask

Aracın mevcut karkası ve dış parçaları özel bir üretim yöntemi ile firmamıza gelmiştir. Aracın ön ve arka karkasını beraber içeren bu yapı üzerinde ön ve arka mask ile ilgili tüm parçaları içermektedir. Öncelikle karkas yapısı üç boyulu ölçümlendirme yöntemi ile bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Müteakip olarak karkas üzerinde ön ve arka mask tamponları ile beraber monte edilerek ölçümlendirilmiştir. Bu ölçümlendirme mevcut ürünün bilgisayar ortamında tüm detayları ile aktarılmasını ve üzerinde geliştirme yapmamızı sağlamaktadır. Elde edilen bilgiler çerçevesinde karkas yapsının kendi içerisindeki üretim ve montaj hataları net olarak çıkarılmış yeni tasarımda bu hataların oluşmasını önleyici tedbirler almamızı kolaylartırmıştır. Mevcut durumun bu bilgileri de ileride yapılacak olan karkas montaj fikstürü için fikstür tasarımı ve üretiminde kullanılmak üzere saklanmıştır.

3d scanning

Resim 2-2 : Ölçümlendirme Aşaması

Karkas ve mevcut görünüm üzerinde yapılabilecek değişiklikler alternatifleri ile sunulmuştur. Bu alternatifler son kullanıcının görüşleri alınarak regülasyon şartlarına ve aracın montajındaki kısıtlamalara uyumluluk bozulmadan yeni konsept kesinleştirilmiştir.

Concept Design

Resim : 2-3 Konsept Tasarımlar Ön görünüş

Concept Design back side

Resim 2-4: Arka Taraf Konsept Çalışması

Konsept tasarımın kesinleşmesi (dondurulması) ile ön ve arka yüzü oluşturan alt parçalar bunların karkasa ve birbirlerine montajı için mekanik tasarımları yapılmıştır. Ön ve arka kapaklar, far yuvaları, plaka aydınlatma ışıkları, cam yüzeyi ve cam oturma yuvası gibi detaylar yeni ve mevcut kullanılacak ürünler ile uyumlu olarak tasarım tamamlanmıştır. Tasarımlar üretilecek parçaların kalıplı üretim yöntemine uygun, otomotiv dış yüzey kalitesinde gerçekleştirilmiştir.

Bus concept Design

Resim 2-5 : Ön taraf CAD model

Production CAD data

Resim 2-6: Ön ve arka taraf final tasarımı

Otomotiv sanayiinde sadece üretimin değil mevcut ürünlerin geliştimelerin ve sıfırdan yapılan tasarımların da ülkemizde gerçekleşiyor olması ve bu alanda da firmamızın destekleyici projelerle katkıda bulunması gurur vericidir.

Saygılarımızla

Defne Mühendislik Tasarım, Ürün Geliştirme ve İmalat San. Tic. Ltd. Şti.

Adres: Mimar Sinan Mah. YEDPA Ticaret Mrk. E Caddesi, No 31 - 32 Ataşehir, İstanbul

Tel: 216 - 471 0751 / Faks: 216 - 471 0752

e-Posta : dfn@defnee.com

İletişim

Paylaş :
Tasarım : Ambiyans