Tasarım ve Analiz

Tasarım nedir?

Tasarım deyince akla birçok tasarım örneği geliyor. Web tasarımı, moda tasarımı endüstriyel tasarım vb. Bizim üstünde duracağımız konu mekanik tasarım olacaktır. Bir ürün tasarlarken öncelikle projemizin üretilebilir ve amacına uygun olmasına dikkat etmemiz gerekir. Mekanik tasarımda; uygun malzeme seçimi, imal usulleri, makine elemanlarının seçimi ve gerekli analizlerin büyük titizlikle yapılmalıdır. Günümüzde tasarım mühendislerine yardımcı birçok eleman bulunmaktadır. Bunların başında bilgisayar destekli çizim ve analiz programları (CAD/CAM/FEA)* gelir. Bu konuyu blog sayfamızda daha detaylı ele almakla beraber piyasadaki en önemli tasarım kitaplarından başında gelen Shigley’s Mechanical Engineering Design kitabından aldığımız bir alıntıyla giriş yapalım.  

 

Makine mühendisliği tasarımı birçok beceriyi gerektiren karmaşık bir işlemler yumağı olup,kapsamlı ilişkilerin daha basit işlemler dizinine bölünmesi gerekir.Tasarımcıyı destekleyen birçok kaynak arasında, bilgi ve bilgisayar destekli araçlar sayılabilir.Mekanik tasarımda göz önünde tutulması gerekenler; boyutlar, toleranslar, birimler ve hesaplamalardır. 

Tasarım, belirgin bir ihtiyacın karşılanması için bir plan oluşturmak olacağı gibi, bu sorunun çözülmesi de olabilir.

Tasarım; yaratıcı ve çok tekrarlı bir süreçtir. Aynı zamanda karar verme sürecidir. Kararlar çok az bilgi, tam yetecek kadar bilgi veya bazen de kısmen çelişkili, gereğinden fazla bilgilerle verilir. Bazı durumlarda, daha çok bilgi edilinceye kadar, düzeltme yapma hakkı korunarak, geçici kararlar verilir. Önemli olan tasarımcının kendisini, problem çözmek için verilen kararlarda huzurlu ve rahat hissetmesidir.

 

Tasarım sürecinin tamamı, baştan sona kadar, çoğu kez aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi özetlenir. 

Süreç, genellikle bir ihtiyacın belirlenmesi ve bu konuda bir şeylerin yapılmasının gerekliliğine karar verilmesiyle başlar. Birçok kez tekrarlanan işlemlerden sonra, söz konusu ihtiyacın karşılanmasına yönelik planın ortaya konmasıyla tasarım son bulur. 

İhtiyacın belirlenmesi, çoğu kez tasarımın başlangıcı sayılır. İhtiyacın belirlenmesi, daha doğrusu ihtiyacın farkına varılması, bunun dile getirilmesi, çoğu kez yüksek düzeyde bir yaratıcılık gerektirir. 

İhtiyacın dile getirilmesiyle problemin tanımı, birbirinden farklı iki olgudur. Problemin tanımı daha özgündür ve ihtiyaca cevap vermek üzere, tasarımı yapılacak nesnenin tüm özellik ve ayrıntılarını içermelidir. 

 

Birleştirilmesi mümkün olan sistem elemanlarını bağlayan bir tasarının sentezi bazen kavram tasarımı veya kavramın bulunuşu olarak adlandırılır. Bu durum, tasarımın ilk ve en önemli basamağıdır. Tasarım sürecinde, birçok tasarı önerilmeli, araştırılmalı ve ölçü biriminde belirtilmelidir. 

 

Tasarımın gelişme sürecinde, sistem performansının başarılı olup olmayacağını, daha iyi olabileceğini veya özetle ne kadar iyi işleyeceğini gösterecek analizler yapılmalıdır. Analizlerde, başarılı olmayan sistem tasarımları geliştirilir, yeniden düzenlenir veya atılır. Çözüm potansiyeli olan tasarımlar ise, o tasarımın en iyi performansa nasıl ulaşacağını göstermek üzere, optimize edilir. Analiz ve optimizasyon adımlarının her ikisi de, sisteme ilişkin ve belirli bir düzeyde matematik analiz için soyut modellerin planlanmasını veya oluşturulmasını gerektirir. Bunlara matematik modeller denir. Şekilde gösterildiği gibi değerlendirme tüm tasarım sürecinin önemli bir adımını oluşturur. Değerlendirme, başarılı bir tasarımın son aşamasıdır ve genellikle laboratuvarda bir prototipin denenmesi gerekir.  

 

Tasarımı diğerleriyle paylaşmak, tasarım sürecindeki en son ve çok önemli bir sunum adımıdır. Şüphesiz, birçok meşhur tasarım, icat ve yaratıcı çalışma, bunları düşünüp geliştirenlerin başarılarını, diğerlerine açıklamakta yeteneksiz ve isteksiz olmaları nedeniyle yok olmuştur. Sunum, bir satış aracıdır. Bu adım, başarılı olarak tamamlanmadığı sürece, çözüm için harcanan zaman ve emek, büyük ölçüde ziyan edilmiş olur.[1] 

 

Kaynak : [1] Shigley’s Mechanical Engineering Design sayfa – 4-7