Tasarım Analizleri| FMEA I FEA I Tolerans Analizi I Montaj Analizi
Parça veya montajın tasarım hedeflerine uyup uymayacağını, seri üretimde çıkabilecek olası problemleri tespit etmeye tasarım analizi adını veriyoruz. Tasarım analizi, tasarım esnasında, üretim ekipmanı yatırımları yapılmadan önce gerçekleşirse, tasarım ön doğrulaması diyoruz.
Tasarım analizlerine örnek olarak; hata tipleri ve etki analizi (FMEA), montaj etüdü (girişimlerin tespiti, montaj/servis sırasının belirlenmesi), sonlu elemanlar yöntemi, tolerans analizi gibi mühendislik çalışmaları verilebilir.
Tasarım sırasında, analiz yöntemlerini kullanarak, meydana gelebilecek olası hataları ve riskleri ortaya çıkarmak ve kalıp/ekipman yatırımına başlamadan önce önlemleri tasarıma aktarmak, en verimli yöntemdir. Tasarım aşamasında analiz yapılmadıysa veya sonradan değişen etkiler nedeniyle kullanımda olan bir parçada (kırılma gibi) hata oluşursa, çözümlerin tespiti ve doğrulaması amacıyla da kullanılabilir.
Her iki durumda da hedef, tasarımın müşteri beklentilerini karşılaması ve tasarım açısından risklerden arındırılmış ürün elde edilmesidir.
Analiz yöntemleri, sadece risklerin belirlenmesini değil aynı zamanda, çözümlerin doğrulanmasını da hedeflemektedir.
Analiz sonuçlarının doğru yorumlanarak, riskleri giderici çözümlerin bulunması tecrübe ve uzmanlık gerektirir.
Neden Tasarım Analizi ?
Tasarım yapılırken genellikle, önceki çalışmalar, benzer tasarımların incelenmesi gibi yöntemlere başvurulur. Ancak her yeni tasarım, geçmiş bir tasarım ya da benzer bir tasarım ile tamamen aynı değildir. Her tasarım kendi başına ayrı bir örnektir ve kendi koşulları içinde, özgün hedefleri doğrultusunda analiz edilmesi gerekir.
Projenin devreye alma aşamasında problem yaşanması, çoğu zaman tasarım aşamasında gerekli doğrulama faaliyetlerinin yetersiz yapılmasından kaynaklanmaktadır.
Analiz yöntemleri ile tespit edilen riskler, tasarım aşamasında önlenerek, hata ortaya çıkmadan daha düşük maliyetle giderilebilir. Tasarımdan sonraki aşamalarda yapılacak kalıp/üretim ekipmanı modifikasyonu, yeni malzeme temini, hatta ürünün piyasadan toplanmasına kadar varabilecek her değişiklik, maliyetlerde artış, proje zamanlarının uzaması ve müşteri karşısında itibar kaybedilmesine sebep olabilmektedir. İstenmeyen sonuçları en aza indirmenin yolu, tasarım aşamasında analiz yapmaktır.
Hata Tipleri ve Etki Analizi (FMEA)
FMEA, bir proseste veya üründe meydana gelebilecek olası hataları ve riskleri, proses veya ürün seri üretime alınmadan önce farketmek ve gerekli önlemleri belirlemektir. Proses veya tasarımlarınız için Hata Tipleri ve Etki Analizi ile risklerin azaltılmasını sağlıyoruz.
Montaj ve Hareket Analizi
Genelde üretilen parçaların büyük çoğunluğu başka (karşı) parçalar ile birlikte çalışır. Parça tek başına tasarım hedeflerini karşılasa bile sistem parçaları ile biraraya geldiğinde statik ya da dinamik olarak girişim (istenmeyen bir şekilde başka parçaya temas) oluşabilir. 3-Boyutlu veri ve varsa hareket bilgisini kullanarak tasarım aşamasında analiz yaparak olası girişimleri önlüyoruz.
Sonlu Elemanlar Analizi (FEA)
Tasarımın hedeflerinden biri de mukavemettir. Sonlu Elemanlar Analizi yöntemi ile bir parçanın mukavemet gereksinimlerini sağlayıp sağlayamacağı, en zayıf yerinin neresi olduğu gibi kritik bilgiler oluşturularak tasarım iyileştirilebilir. Ancak bu şekilde parçanın maruz kalacağı yüklere direnmesi sağlanabileceği gibi aynı zamanda gereksiz miktarda malzeme kullanımı da engellenmiş olur. Sonlu Elemanlar Yöntemi ile analiz edilen bir problemde -matemetiksel bir hata olmadığı sürece- her zaman sonuç çıkar. Ancak alınan sonucun güvenirliği 3B geometri, malzeme tanımı, sınır koşulların (yükler) tespiti, mesh tipi ve boyutlarının uygun seçimi ve çözücüye bağlıdır.
Parçaya yukarıda adı geçen tüm analizler yapılıp düzeltilmesi, tasarımın doğrulanması parçanın sadece testler ve deneme üretimi aşamasını sorunsuz geçmesini sağlar. Analiz ve testlerde, sadece nominal ölçülerde parçalar kullanılır ise, seri üretimde karşılaşabilecek sorunlar hakkında üretim değişkenliklerini içeren bir sonuç vermeyecektir. Seri üretim sırasında prosesdeki doğal değişkenler, parçanın toleranslarını kullanmaya başlayacaktır. Parça toleranslarının çok dar olması prosesi zorlayacak, çok geniş olması ise hatalara sebep olacaktır. Tasarım aşamasında parçanın tolerans verilen kritik ölçülerine, karşı parçalar ile birlikte tolerans analizi yapılması gerekir. Ancak bu şekilde tolerans çakışması engellenir ve hatalar minimize edilerek kaliteli seri üretim yapılabilir.
Tasarım: Bardem Tasarım ve Mühendislik