Üretim - Google Groups

Transkript

TÜBİTAK
ÜRETİM SÜREÇ ve TEKNOLOJİLERİ
STRATEJİSİ
VİZYON 2023 PROJESİ
STRATEJİ GRUBU
Ağustos 2004
ANKARA
Üretim Süreç ve Sistemleri
Strateji Grubu Üyeleri
Koordinatör:
Refik Üreyen
TTGV, Danışman
Üyeler:
Naim Alemdaroğlu
İstanbul Naylon Sanayi A.Ş.
Tülay Altay Akarsoy
TÜBİTAK-TİDEB
Hakan Altınay
Kale Altınay
Levent Ataünal
GTP
Prof.Dr. Ali Fuat Çakır
İTÜ, Kimya Metalurji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Müh. Bölümü
Ferhat Erçetin
ARÇELİK A.Ş.
Timur Erk
Türkiye Kimya Sanayicileri Derneği
Prof.Dr. Birgül Ersolmaz Tantekin
İTÜ, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü
Mustafa Esenlik
ARÇELİK A.Ş.
Doç.Dr. İsmail Lazoğlu
Koç Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü
Yrd.Doç.Dr. Haydar Livatyalı
İTÜ Makina Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü
Prof.Dr. Turgut Tümer
ODTÜ, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü
Prof. Dr. Deniz Üner
ODTÜ, Kimya Mühendisliği Bölümü
Mustafa Ürgen
İTÜ, Kimya Metalurji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Müh. Bölümü
Murat Yıldırım
FORD Otosan A.Ş.
2
İçindekiler
1.
Giriş...........................................................................................................................4
2.
Metal Şekillendirme Teknolojileri ..............................................................................5
3.
Plastik Parça Üretim Teknolojileri..............................................................................7
4.
Talaşlı İmalat Teknolojileri.........................................................................................7
5.
Yüzey/Arayüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri...................................................8
6.
Kaynak Teknolojileri.................................................................................................10
7.
Hızlı Prototipleme ve Hızlı Üretim Teknolojileri........................................................12
8.
Esnek ve Çevik Üretim Teknolojileri.........................................................................13
Ekler
Ek 1: Metal Şekillendirme Teknolojileri Yol Haritası
Ek 2: Plastik Parça Üretim Yol Haritası
Ek 3: Talaşlı İmalat Teknolojileri Yol Haritası
Ek 4: Yüzey/Arayüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri Yol Haritası
Ek 5: Kaynak Teknolojileri Yol Haritası
Ek 6: Hızlı Prototipleme Teknolojileri Yol Haritası
Ek 7: Esnek ve Çevik Üretim Teknolojileri Yol Haritası
3
1. GİRİŞ
Üretim teknolojileri farklı pek çok alanda geliştirilmiş teknolojileri girdi olarak kullanan teknolojilerdir; bu
anlamda yayılgan ve/veya doğurgan olarak nitelenemezler. Ancak üretim teknolojileri, kendilerine girdi olan
diğer teknolojileri ekonomik faydaya dönüştüren teknolojilerdir; patent sayılarına dayanarak yapılan
değerlendirmeler de üretim teknolojilerinde yenilik oranının yüksek olduğunu (hızlı uygulamalar nedeniyle,
tüm yenilikler için patente başvurusu yapılmamasına rağmen) göstermektedir. Üstelik, diğer teknoloji
alanlarındaki tüm endüstriyel kazanımlar da bir dizi cihaz ve sistemin üretilmesine gerek duymaktadır.
Dolayısıyla bu teknolojiler, sahip olduğumuz diğer teknolojilerden daha yüksek bir ulusal katma değer
yaratmak açısından büyük önem taşımaktadırlar. Diğer taraftan, Türkiye gibi nüfusu yüksek ülkeler, istihdam
sorunlarını çözmek ve yüksek iç pazar talebinin avantajlarından da yararlanmak üzere, üretim merkezi olmayı
hedeflemelidir.
Geçen yüzyılda uluslararası ölçekten küresel ölçeğe yükselen otomotiv, ev konforu ve ev elektroniği cihazları,
tekstil gibi üretim faaliyetleri ülkemizi bir üretim merkezi olarak seçmiştir. Ülkemizin bu konumdan sağladığı
başlıca yararlar istihdam ve bu faaliyetler zincirinin yalnızca üretim halkasından sağlanabilen getiriler
olmaktadır. Ancak zaman içinde değişen ekonomik koşullar sonucu ülkemizin ortaya koyduğu avantajların
azalması halinde, bu üretimlerin küre üzerindeki başka merkezlere kayması çok karşılaşılan bir olgudur;
dolayısıyla bugün için sağlanan yararların ileride elimizden kayıp gitmesi söz konusudur.
Diğer taraftan, uç veren yeni teknolojilerin desteklediği, yatırım başına katma değer getirisi çok daha yüksek
yeni ürünlerin geliştirilmesi ve üretilmesi de bir diğer alternatiftir. Ancak bu tür alanların bulunup hemen
harekete geçirilerek kısa dönemde yeterince kaynak yaratmalarını beklemek de pek gerçekçi değildir.
Dolayısıyla şu anda belirli bir güce sahip olduğumuz yukarıda sayılan faaliyet alanlarında, mevcut gücümüzü
artıracak ve devamlı kılacak bir teknoloji stratejisi uygulamamız bir zorunluluktur. Bu strateji, ülkemiz
sanayiinin söz konusu faaliyet alanlarında,

Küresel ölçekte rekabetçi,

Katma değer zincirinin üretim yanındaki tasarım, teknoloji geliştirme, dağıtım gibi halkalarında da yüksek
pay sahibi,

Küresel ölçekte büyüklüklere yükselmiş ve giderek artan sayıda,

Üst düzeyde istihdam yaratan,

Malzeme, parça/sistem ve yatırım malı ihtiyaçlarını yine ülkemizde bu alanlarda ihtisaslaşan yerli
sanayiden sağlayan üretim merkezleri haline gelerek kalıcılığını garanti etmesini kapsamaktadır.
Ancak bu evrimsel gelişmenin paralelinde ve bu gelişme ile sağlanacak mali ve teknolojik kaynaklardan da
yararlanarak, yeni, uç veren teknolojilere yatırım yapılması da mutlaka üretim stratejimizin diğer ayağını
oluşturmalıdır. Bu teknolojiler ticari olgunluğa eriştikçe, görece olarak ekonomik üstünlükleri azalmış olanların
yerini almalıdır. Ülkemiz sanayiinin sürdürülebilir büyümesi ancak bu yolla mümkün olacaktır.
4
Stratejik teknoloji alanları da Teknoloji Öngörü Panellerince bu yaklaşımla belirlenmiş olan öncelikli teknolojik
faaliyet konularını gerçekleştirmek için stratejik öneme sahip alanlardır:

Esnek, Çevik Üretim Teknolojileri

Hızlı Prototipleme Teknolojileri

Yüzey / Arayüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri

Metal Şekillendirme Teknolojileri

Plastik Parça Üretim Teknolojileri

Kaynak Teknolojileri

Talaşlı İmalat Teknolojileri
2. METAL ŞEKİLLENDİRME TEKNOLOJİLERİ
Türkiye’nin metalleri sac ve kütle olarak şekillendirme teknolojilerinde 35-40 yıllık bir birikimi vardır. Avrupa
Birliği genişleme süreci içinde, Polonya hariç diğer ülkelerde metal şekillendirme yapan üretim tesisleri
kapanmaktadır. Dolayısıyla Avrupa’nın yükselen gelir seviyesi sonucu bu alanda artacak tüketim ihtiyaçlarını
karşılamada ülkemiz, lojistik ve kalite açılarından yeterli bir potansiyele sahiptir.
Yeni malzeme ve prosesler üzerinde deneyim eksikliğine ve bunlara hızlı uyum sağlamaya engel olan temel
bilgi birikimindeki yetersizliklere rağmen; iyi planlanmış eğitim ve ArGe destekleri ile çok kısa sürede güncek
teknolojik seviyeyi yakalayabilecek bir makina-teçhizat ve kalıpçılık sektörü ve bu sektörü sürükleyebilecek
genç ve üretken bir işgücü mevcuttur.
Tüm bu avantaj ve dezavantajları dikkate alan Strateji Grubu, geleneksel malzemeler alanında iddia sahibi
olmak ve bu iddiasını önümüzdeki 20-30 yıllık zaman diliminde sürdürmek zorunda olan Türkiye için 2023
yılına kadar bir dizi hedef belirlemiştir:
Hedef 2015: Sıcak ve yarı-sıcak şekillendirilmiş sac parça üretiminde Avrupa'da ilk üç ülke arasına girmek.
Hedef 2016: Sac ve boru hidroform işlemleriyle yapılan parçalarda Avrupa'da üç tedarikçi ülke arasına
girmek.
Hedef 2020: Yeni metaller ve kompozit malzemelerin sıcak ve yarı-sıcak şekillendirilmesinde Avrupa'da üç
tedarikçi ülke arasına girmek.
Hedef 2021: Milli teknoloji ile her türlü bilgisayar kontrollü lazer resinatörü üretebilen ve yeni / klasik
malzemeler üstünde lazer yardımı ile şekillendirme işlemlerini endüstride uygulayabilen konuma gelmek.
Hedef 2021: Eşzamanlı mühendislik sistemi içinde Avrupa ve Uzak Doğu firmalarına entegre tasarım ortağı
olarak en gelişmiş kalıp sistemleri ile metal şekillendirme uygulayabilen firmalara sahip bir üretim üssü olmak.
Hedef 2022: Teknik tekstil, kompozit malzeme, sağlık vb. Sektörler için ince tel, ince boru ve tüp üretiminde
bölgede lider konumuna gelmek.
5
Hedef 2023: Demir-çelik ve diğer malzeme üretimi, otomotiv, beyaz eşya ve diğer ilgili sektörlerde kullanılan
kütlesel ve sac metal şekillendirme teknolojilerinin parça, süreç ve kalıp tasarımından seri üretime kadarki
bütün aşamalarında yetkin ilk 10 ülke arasına girmek.
Bu hedeflere ulaşabilmek için uygulanması gereken politika ve stratejiler:
1. Uluslararası Kalıpçılar Derneği gibi kuruluşların etkin sivil toplum örgütleri haline gelmesi için
güçlendirilmesi
2. Marmara Bölgesi merkezli bir Kalıpçılık ArGe ve Uygulama Enstitüsü kurulması
3. MYO ve EML kalıpçılık bölümlerinin güçlendirilmesi
4. Boru hidroform, ince tüp gibi Türkiye'de ilk sayılabilecek teknolojik yatırımlara gümrük muafiyeti ve yatırım
teşviği verilmesi
5. ArGe maliyetlerinin paylaşılabileceği Rekabet Öncesi Ürün Geliştirme Merkezleri ya da Konsorsiyumlarının
hazırlayacağı ArGe ve uygulama projelerine mali destek sağlanması
6. Doktora tezleri kapsamında yürütülecek DPT ve TÜBİTAK projelerinin metal şekillendirmede öncelikli
konularda yapılmasının (kapsam daraltma vb. tedbirlerle) sağlanması
7. KOBİ'lerde çalışan teknisyen vb. personelin kalifikasyonunun devlet destekli kurslarla iyileştirilmesi ve bu
tür firmaların atıl kapasitesinin tedarik kooperatifleri kurularak verimli hale getirilmesi
8. Sac ve kütlesel şekillendirme ile üretim yapan firmaların enerji verimliliği ve çevre temizliği ile ilgili
yatırımlarına teşvik verilmesi
9. Yerli ürünlerin tercih edilmesini teşvik edecek mekanizmaların geliştirilmesi
Metal Şekillendirme Alt Teknoloji Dalları ve Hedefler Doğrultusunda Yapılması Gerekenler
Alt Teknolojiler
Mahiyeti
Yetenek
Geliştirmede
Başlangıç Seviyesi
Esas
Uygulamalı Sınai
Araştırma
2
-
İsveç
Destek
Uygulamalı Sınai
Araştırma
1, 2, 4
4
A.B.D.
Sac ve boru hidroform
Esas
Uygulamalı Sınai
Araştırma
2
1, 2, 4
Almanya
Sürekli döküm haddelemesi
Esas
Uygulamalı Sınai
Araştırma
2
-
A.B.D.
Destek
Rekabet Öncesi Sınai
Geliştirme
2, 5
2, 4
Avrupa B.
Yarı-sıcak ve sıcak sac ve
boru şekillendirme
Esas
Uygulamalı Sınai
Araştırma
2
-
Almanya
Presle hassas kesme
Esas
Uygulamalı Sınai
Araştırma
2, 5
-
Almanya
Su jeti ile kesme
Esas
Uygulamalı Sınai
Araştırma
2
-
İspanya, İtalya
Çelik örgü, tel ve ince boru
teknolojisi
Lazer ile metal
şekillendirme
Kalıp tasarımı ve imalatı
Bilim ve
Diğer
Teknoloji
Politikalar*
Politikaları*
* Bu sütunlardaki rakamlar, yukarıda sıralanan politika ve stratejileri göstermektedir.
6
Uluslararası
ilişkiler için
aday ülkeler
3. PLASTİK PARÇA ÜRETİM TEKNOLOJİLERİ
2023 yılına doğru ürünleri makro ölçekte biçimlendirecek en önemli kriter, çevreye ne ölçüde saygılı
olduklarıdır. Artık ürünler, işlevlerini yerine getirirken küresel ısınmaya olan katkılarına göre de
değerlendirilmekte ve bu durum, geleneksel malzemelerden farklı malzemelere geçişi özendirmektedir. Bu
bağlamda, ürünlerin hafifliği, elde edilmeleri ve geri kazanımlarında daha az enerji harcanması gibi çevresel
kriterleri sağlayacak malzemelerin başında, genelde plastik olarak anılan polimerler gelmektedir. Plastik
malzemelerden ürün parçaları, ambalaj elemanları üretilmektedir. Plastik üretim teknolojilerinde yetkin
olmayanlar, üretimin tamamını kontrol yeteneğine sahip olamayacakları gibi, üretim zincirinin katma değeri
yüksek bir halkasının getirisini de elde edemeyeceklerdir.
Plastiklerin uygulama alanlarının artması, malzeme özelliklerinin hızla iyileşmesi ve tasarım teknolojilerindeki
gelişmeler paralelinde, plastik parça şekilleri de giderek daha karmaşık hale gelmekte ve bu tür parçaları
üretebilecek yeni teknolojiler geliştirilmektedir. Dünya ölçeğinde bir üretim merkezi olmak ve bunu
sürdürülebilir kılmak için gerekli koşullardan biri de bu tür teknolojilerin yerinde geliştirilmesi ve
sunulabilmesidir.
Strateji Grubu plastik parça üretimi teknolojilerinde, ülkedeki üretimin talebine dayanarak küresel ölçekte bir
yetkinlik kazanmayı, bu teknolojileri uygulayan makina, kalıp, aparat, otomasyon ve yazılım alanlarındaki
ürünlerimizle küresel rekabet alanına çıkabilmeyi öngörmektedir. Bu yetkinliklerin temel araştırma, uygulamalı
araştırma, sınai araştırma ve geliştirme düzeyinde hangi teknolojilerde ve ne zaman kazanlılması gerektiği
ekli yol haritasında belirtilmektedir.
4. TALAŞLI İMALAT TEKNOLOJİLERİ
Üretim Süreç ve Teknolojileri Strateji Grubu, Vizyon 2023 Teknoloji Öngörü Panellerinin öngörüleri
doğrultusunda Türkiye’nin sürdürülebilir bir “entegre üretim merkezi” olması stratejisini benimsemiştir ve
önermektedir. Bu stratejiyi destekleyecek hedeflerden biri de talaşlı üretim teknolojilerinde yetkinlik
kazanmaktır.
Hafiflik ve çevreyi koruma kriterlerini yerine getirme amacı ile kullanımı önümüzdeki yıllarda artacak ve
otomotivde ağırlıkça % 35’lere varacak olan aluminyum ve mağnezyum alaşımlarının şekillendirilmesinde,
talaş kaldırarak işleme teknolojilerinin önemli bir teknoloji grubu olacağı öngörülmektedir. Ayrıca hızlı üretim
için gereken hızlı kalıp ve hızlı prototip üretiminde de talaşlı işleme teknolojileri önem taşımaktadır.
Otomotiv, konfor cihazları ve ev elektroniği ürünlerinin kütlesel üretimini destekleyen parça üretiminde ve
yatırım makina ve teçhizatının tasarım ve üretiminde yaşamsal önemde olan talaşlı işleme teknolojilerinde
kaydedilmesi gereken gelişme ve aşamalar hazırlanan yol haritasında görülmektedir.
7
5. YÜZEY / ARAYÜZEY, İNCE FİLM ve VAKUM TEKNOLOJİLERİ
Malzemelerin kullanımında başlıca iki özellik gurubu ön plana çıkar:
Kitlesel özellikler, yani malzemenin kitlesine ait özellikler ki mukavemet bunların en önemlilerindendir.
Yüzeysel özellikler: Aşınma direnci, korozyon direnci, optik, katalitik, dekoratif özellikler başta olmak
üzere kullanım alanında en fazla öne çıkan özellikler yüzey ile ilgili olanlardır.
Bir malzemenin yüzeyinin özelliklerini değiştirmeye yönelik her türlü işleme “yüzey işlemleri” ve bu amaçla
kullanılan teknolojilere de “yüzey teknolojileri” denir. Yüzey işlemleri genelde bir ürünün üretiminde % 5-15
arasında ekonomik paya sahip olmasına karşın, o ürünün kullanımını veya kullanım amacını sağlamasında
ve satışında % 100’e yakın payı olan işlemlerdir. Bu tip uygulamaya genelde mühendislik uygulaması denir.
Ayrıca bir ürünün üretiminde yüzey işlemlerinin payı %100’e yakın ise (bilgisayar yongaları, fiber optik
kablolar, sensörler gibi) bunlara da fonksiyonel uygulamalar adı verilir.
Günümüzde gerek mühendislik ve gerekse fonksiyonel uygulamalarda kullanılan yüzey işlemleri
konvansiyonel ve modern olarak da guruplandırılırlar. Konvansiyonel yüzey işlemlerinin başlıcaları elektrolitik
yöntemler (elektrolitik kaplamalar, anodizasyon, elektrolitik parlatma), sıcak daldırma, difüzyon yöntemleri,
organik kaplamalar, dönüşüm kaplamalar, kimyasal kaplamalar, yüzey sertleştirme, yüzey hazırlama
yöntemleri, yüzey temizleme yöntemleri, yüzey parlatma yöntemleridir. Modern yüzey işlemlerinin başlıcaları
da vakum teknikleri (fiziksel buhar biriktirme, kimyasal buhar biriktirme, iyon aşılama, plazma yüzey
sertleştrme), ısıl püskürtme ve sol jel kaplama yöntemleri olarak sıralanabilir.
Yüzey kimyası, Langmuir’in 1932 yılında Nobel Kimya Ödülü ile taçlandırılan çalışmalarının açtığı yolda, bir
taraftan yüksek yüzey alanlı endüstriyel kimyasalların (katalizörler, adzorbanlar, yüzey aktif maddeler)
üretimi, tasarımı ve karakterizasyonuna elverir yöntem ve kuramlar geliştirilmesine, diğer taraftan da yarı
iletken
teknolojilerine
geçit
vermiştir.
İrving
Langmuir’in
1930’larda
General
Electrics
araştırma
laboratuvarlarında yürüttüğü çalışmaların metodolojisi, William Schokley’in AT Bell laboratuvarlarında yarı
iletken transistörü keşfetmesine ve 1952 Nobel Fizik Ödülünü almasına yol açmıştır.
Günümüzde, ataları Langmuir ve Schokley’in laboratuvarlarında bulunan, ancak uzay teknolojisinin sağladığı
gelişmelerden üst düzeyde yararlanan yüzey analiz cihazları ve kontrollü yüzey üretme ekipmanları kullanan
araştırma guruplarının ürettiği bilgi ve teknoloji bir taraftan evrensel bilgi birikimine katkıda bulunmakta, diğer
taraftan ise metan gazından sentetik elmas üretimi, yarı iletken ve süper iletken yapıların hazırlanması ve
karakterizasyonu tarzında güncel teknolojik gelişmelere doğrudan temel teşkil etmektedir. 1930’lu yıllardan
bu yana oluşan gelenek doğrultusunda, bu gün “nanoteknoloji” olarak adlandırılan, yüzeyleri atom düzeyinde
inceleyebilme ve yine yüzeyleri atom düzeyinde değiştirebilme yeteneğine gelinmiştir.
Türkiye’nin bu alandaki 2023 hedefi, yüzey ve arayüzey bilimi üreten, ürettiği bilgiyi teknolojiye dönüştürebilen
dünyadaki ilk on ülke arasında olmaktır. Yüzey bilimi ve teknolojileri konusunda gerçekleşecek ulusal bir
atılım hem nanoteknoloji konusunda gereken altyapıyı sağlayacak, hem de bu alanın yayılgan yapısı itibarı ile
kimya, malzeme, sağlık, tekstil, elektronik, enerji sektörlerinin talep ettiği teknolojik gelişmelere girdi
sağlayacaktır.
8
Yüzey/arayüzey, ince film ve vakum teknolojilerinin başlıca uygulama alanları şunlardır:
MEMS
Yüzey kaplama (PVD, CVD vb)
iyon implantasyonu (tekstil yüzeylerine uygulama dahil)
Fotolitografi
Yapıştırma (tekstil yapıları dahil)
vakumda ergitme
düşük basınç süreçleri (reaktörler, damıtma/ayırma)
Bu alanda kazanılacak yetkinlikten yararlanabilecek üretim sektörleri ise oldukça fazladır:
Sensör üretimi
İleri malzeme üretimi
Yüzey kaplamaları üretimi
Katalizör ve yüzey aktif madde üretimi
Analiz ve ölçüm cihazları üretimi
Biyo uyumlu malzeme üretimi
Koruyucu kaplamalı yüzey üretimi
Optik, elektrik, manyetik, elektromanyetik ve aşınma özellikleri geliştirilmiş yüzeyler üretimi
Birleştirici kimyasallar üretimi
Bu üretim alanlarında atılım yapabilecek bir düzeye erişebilmek için ulusal platformda kazanılması
gereken yetenekler ise aşağıda sıralanmıştır:
Akademik yetenekler:
Moleküler dinamik simülasyonlar ve bilgisayar destekli molekül tasarımı
Yüzey karakterizasyonu
Düzenli organik ve inorganik malzeme yapılarının sentezi
Endüstriyel yetenekler:
PVD,CVD termal püskürtme cihazlarının üretim ve otomasyonu
Konvansiyonel yüzey teknoloji sistemlerinin tasarımı ve üretimi
UHV (ultra high vacuum) ünitelerinin tasarım ve imalatı
Akademik olarak kuramsal ve olanakların elverdiği ölçüde deneysel çalışmaların yürütüldüğü yüzey kimyası
alanında ulusal bir politikanın olmaması, yoğun yatırım ve yoğun bilgi birikimi gerektiren bu alana
araştırıcıların ilgi göstermesini engellemektedir. Bunun doğal bir sonucu olarak da ülkemiz, ileri teknoloji
gerektiren ince film yüzey kaplamalarından, mikroelektronik yonga üretimine kadar geniş bir spektrumda,
teknoloji ve know-how açısından tümüyle dışa bağımlı olmaktadır. Güncel bilimsel terminolojide biyoteknoloji,
genbilim, nanoteknoloji düzeyinde popüler olmayan yüzey bilimi ve teknolojisi, bu alanların tümündeki
gelişmelere doğrudan ya da dolaylı olarak destek veren bir alandır.
9
Türkiye’nin yüzey teknolojileri açısından uluslararası platformda ön plana geçebilmesi için fizik, mekanik,
elektrik-elektronik, vakum ve plazma teknolojileri, malzeme bilimi, metalurji ve kimya alanlarında süreç
tasarlayıp üretebilecek hale gelmesi gerekir. Alanın tümüne bakıldığında, dünya ile Türkiye arasındaki açığın
en fazla olduğu alan ince film ve vakum gerektiren yüzey işlemleridir. Ancak, çözelti ortamında gerçekleşen
yüzey bilimi konularında (yüzey aktif maddeler, elektrokimyasal yöntemler, kolloidler gibi) dağınık da olsa
yürütülen çalışmalar ve araştırma grupları mevcuttur. Buna ek olarak katı hal fiziği konusunda yüzey ağırlıklı
çalışan yeterli sayıda araştırma grubu da mevcuttur.
Fizik, kimya, kimya mühendisliği, metalürji ve malzeme bilimi alanlarında ülkemizde varolan bilgi birikimi ve
araştırıcı potansiyeli uygun politika araçları ile yüzey bilimine yönlendirilebildiği takdirde, çok kısa sürede
kritik araştırıcı kütlesine ulaşmak ve atılım yapacak çalışmaları gerçekleştirmek mümkün olabilir. Yüzey bilimi
alanına en hızlı yönlendirilebilecek araştırıcı kitlesi katı hal fiziği alanında kuramsal çalışmalar yapanlardır.
Bunlara ek olarak organik ve anorganik kimya, malzeme bilimi ve katalizör alanlarında dağınık biçimde
yürütülen çalışmaların ortak hedef ve ortak payda doğrultusunda yönlendirilebilmeleri durumunda, yaklaşık
1000 uzman gerektiren kritik araştırıcı kütlesi en çok iki yıl içinde örgütlenebilir.
6. KAYNAK TEKNOLOJİLERİ
Türk otomotiv sanayi, AB otomotiv sanayi ile yakın bir entegrasyon içine girmesi ve Türkiye’deki tesislerin
yeni ve güncel model araç üretimine dönük yatırımları ile dünya pazarlarına üretim yapan, rekabetçi bir
sanayi niteliğini kazanmıştır.
Teknolojide öncü olan ülkelerde gelişen ve degişen pazarların etkisi ile otomobil firmaları son dönemde
alüminyum gövdeye yönelerek (şasiyi) daha sağlam ve hafif yapma çalışmasına başlamışlardır. Gövdesinde
aluminyum kullanılan arabalara örnek olarak Ford GT40, Jaguar D, BMW Z8, Audi A8 verilebilir. Alüminyum
gövde tekniği ile gövdenin 200 - 300 kg arasında hafifletilmesi öngörülmektedir. Hafif gövde üretiminde önde
gelen üretim tekniği GMAW-Al kaynak ile birleştirme prosesidir.
Kaynak ile birleştirme tekniği inşaat, makina ve parça endüstrisi için de önem taşıyan tekniklerin başında
gelmektedir. Deprem kuşağı üzerinde olan ülkemizde konut ve inşaat endüstrisinin nitelikli çelik yapıları
geliştirmesi ve üretmesi önümüzdeki yıllar için kaçınılmaz bir gerekliliktir. Ülkemizdeki bu endüstrilerin
sürdürülebilir rekabetçi yapısını koruması, desteğini ulusal insan ve makina altyapısından alan yeni ürün,
yenilikçi kaynak üretim teknikleri ve metodları uygulamaya geçirmesi ile sağlanabilir.
Türkiye 2023 yılında ileri ülkeler arasında, planlı şehirleşmeyi yaşam biçimi haline getirmiş ve sanayi ürünleri
üretebilme yeteneği ile de
teknolojik ürün ihracatçısı olan bir ülke olarak yerini alacaksa bugünkü ve
gelecekteki sanayi ürünlerinin teknolojik alt sistem ihtiyacını etkin bir şekilde geliştirmek ve çözmek
durumundadır. Kaynak tekniği bu anlamda önem taşıyan disiplinlerden biridir. Diğer taraftan, lazer, plazma,
ultrasonik, sürtünme ve detanasyon teknolojileri ve otomasyon alanlarındaki gelişmeler kaynak teknolojisinde
10
de önemli atılımlara yol açacak; farklı malzemelerin birleştirilmesi gibi zor istekleri karşılamanın yanı sıra,
polimer parçaların birleştirilmesi için de daha sık başvurulan teknoloji olacaktır.
Kaynak alanında belirlenen böyle bir vizyona erişebilmek için temel adımlar da şöyle belirlenmiştir.
2005 yılı için öngörülen ilk hedef, ulusal bir organizasyon kurularak (birlik, üst kurul v.s.), kaynak tekniğinin
dört ana başlık altında ele alınmaya başlamasıdır. Bunlar sırası ile kaynak metalurjisi, kaynak konstrüksiyonu,
kaynak yöntemleri ve kaynak makina ve teknolojileridir.
Kaynak teknolojisi üniversitelerde 3 disiplin altında incelenmedir;
1.
Elektrik ve Elektronik : güç kaynakları, sensörleri, kontrol yapıları ve diğerleri
2.
Makina : konstrüksiyonlar, yöntemler (atanmış veya esnek üretim kaynak sistemleri ve diğerleri)
3.
Metalurji : kaynak metalurjisi, tahribatsız muayene ve diğerleri
2005 - 2007 Dönemi:
Üniversitelerin elektrik-elektronik fakültelerinde darbe genişlik modülasyonlu, “pulse on pulse” tekniği üzerine
yuksek lisans ve doktora calışmalarının başlatılması.
Uygun alaşımda ve çapta aluminyum kaynak telinin imalatı ve bununla ilgili Ar-Ge faaliyetlerinin yürütülmesi.
2005 – 2014 Dönemi:
AC-MIG uygulamalarının araştırılması.
Kaynak esnasında ergimiş damlanın yüzey gerilimine bağlı makina karakteristiğinin otomatik olarak düşük
akım değerlerine ayarlanarak parça üzerine ısı girdisinin azaltılması ve bu şekilde de deformasyonun ciddi
anlamda düşürülebilmesine olanak sağlayan “Surface Tension Transfer” teknolojisinde Ar-Ge faaliyetleri
yapılması.
Üniversitelerin makina ve elektrik-elektronik fakültelerinde tel besleme ünitesi ile kaynak güç ünitesi
arasındaki haberleşmenin sağlanması konusunda araştırmalar yapılmasi, tel besleme ünitelerinin torc uçunda
AC-servo kontrol ve uygulamaları uzerine Ar-Ge faaliyetlerinin yürütülmesi.
Arc Sensor, Touch Sensor ve Laser Search Sensor gibi uygulamaların robotlu kaynak tekniği ile beraber
GMAW-Al prosesinde kullanılmalarının sağlanması. Bu konularda üniversitelerin kontrol bölümlerinde ilgili
ArGe faaliyetlerinin yürütülmesi.
Universitelerde kaynak muhendisligi lisans, yüksek lisans ve doktora bölümlerinin açılması. Buradan
yetişecek uzmanların sanayi için ArGe çalışmalarını sürdürecekleri, kamu-özel ortaklığında Kaynak
Mükemmellik Merkezi kurulması. Merkezde bu teknolojilerin endüstriye adaptasyonu, maliyet analizleri ve
sinai araştırma geliştirme faaliyetlerinin yürütülerek nihai ürünün endüstriye kazandırılması.
Laser Beam Welding prosesinin alüminyum kaynağına uygulanmasının araştırılması.
JIG’less robotic welding ile robotlar tarafından görüntü tanıma ile algılacak olan gövdelerin transfer
uygulamalarının ve laser sensör gibi sensörler kullanılarak ilgili kaynak uygulamalarının gerçekleştirilmesi.
Online NDT ile kaynak dikişlerinin muayenesi konusunda araştırma yapılması.
11
2016 yılında, alüminyum kafes tekniği ile üretilen otomobil gövdesinin ülkemizde geliştirilen kaynak teknikleri
sayesinde gerçekleştirlmesi ara hedefine ulaşabiliriz.
7. HIZLI PROTOTİPLEME ve HIZLI ÜRETİM TEKNOLOJİLERİ
Ürünün pazara sürüm süresinin (PSS; time to market) kısaltılması günümüzde firmaların rekabetçi
kalabilmeleri için önemli bir koşuldur. PSS’nin kısaltılmasının yanında, pazara sunumdan sonra gerekecek
sorun giderici tasarım gereksinimlerinin de minimize edilmesi hatta sıfırlanması bir diğer önemli, tamamlayıcı
koşuldur. Bu arada küresel rekabetle birlikte ürünlerin pazardaki yaşam sürelerinin kısalması, ürün geliştirme
süreçlerinin sıklaşmasını beraberinde getirmektedir.
Ürün geliştirme sürecinin ve dolayısıyla PSS’nin kısaltılmasıyla, tasarımın paralelinde normal üretim
yöntemleri ile üretilenin tıpkısının üretilmesinin sağlanması; üretim yöntem ve teçhizatının tasarımı
faaliyetleriyle, ürünün tüketicinin isteklerine ve standartlara uygunluğunu saptama faaliyetlerinin de aynı
zaman diliminde sürdürülmesini mümkün kılmaktadır.
Bu bağlam içindeki teknolojiler önce prototip, daha sonra pilot parti üretiminde kullanıldıktan sonra; ürünü
pazara daha da hızlı sokmak üzere, ağır üretim teçhizatının devreye alınmasına kadar seri üretimde de
başarı ile kullanılmaktadır. Ülkemizdeki üretim merkezleri için bu teknolojilerin kısa sürede ülkemizde de
geliştirilip uygulamaya aktarılması, rekabet avantajı açısından büyük önem taşımaktadır.
Hızlı prototip teknolojileri - bunlara hızlı üretim teknolojileri de denilebilir -, ülkemiz üniversite ve araştırma
kurumlarının geliştirip uygulamaya aktarmayı hedefleyebileceği teknolojiler olarak görülmektedir. Bu alandaki
olası örnekler aşağıda verilmektedir:
Kimyasal ürünler dahil, protiplerin simülasyonlar ile sanal ortamda yaratılması;
Malzemelerin sıvı, toz veya katı halde, laser ve diğer yöntemlerle foton veya ısı uygulayarak bilgisayar
kumandası ile (kalıp aparat olmadan) şekillendirilmesi;
Özel malzemelerin çok yüksek hızlarda talaş kaldırarak işlenmesi ile yapılan hızlı kalıp ve aparatların
kullanılması ile şekillendirilmesi;
Hızla yapılan kalıplarda çok yüksek hidrolik basınç veya detanasyon gücü kullanılarak şekillendirme;
Üretim hatlarının simüle edilmesi, sanal ortamda üretim gerçekleştirme ve tasarımları doğrulama
Tasarım Teknolojileri
Önümüzdeki dönemde ürünlerin dünya üzerindeki farklı yerlerde bulunan ve birbirlerinden farklı olan
müşterilerin isteklerini karşılaması koşulu giderek daha önemli hale gelecektir. Yerelliğe göre değişecek
isteklerin yanında bireylerin özel isteklerinin de karşılanması, pazardaki ürünlerin tercih edilmesinde karar
unsuru olacaktır. Ürünlerin bu istekleri karşılamak üzere tasarlanması ve tasarımların yerel ve küresel
12
kriterlere göre doğrulanmasındaki yetkinliğin rekabetçiliği sağlayan önemli bir öğe olarak belirginleşmesi,
tasarım ve ürün geliştirme süreçlerinin bu dönemin kritik süreçleri olarak kalacağını göstermektedir.
Pazara sunum süresinin (PSS) kısaltılması ve pazara sunum sonrası servis ihtiyacının en aza indirilmesi bu
yetkinliğin en önemli başarı ölçeği olacaktır. Bu süreci destekleyen teknolojiler şunlardır:
Bilgisayar destekli tasarım,
Bilgisayar destekli benzeşim (Simülasyon),
Bilgisayar destekli veri toplama ve ölçme,
Bilgisayar ortamında prototip üretimi,
Bilgisayar destekli hızlı prototip üretimi,
Ömür deneyleri ve güvenilirlik belirleme,
Bilgisayar ortamında deneme,
Müşteri eğilimleri toplama ve değerlendirme.
8. ESNEK ve ÇEVİK ÜRETİM TEKNOLOJİLERİ
Küresel ölçeğe taşınan pazarlarda firmaların çok daha fazla türdeki müşterinin isteği ile karşılaşması
kaçınılmaz hale gelmiştir. Ürünler ayrıntılarda bireye özel hale gelmektedir, bireyselleşmektedir. Dolayısıyla
seri üretimde farklı ürünlerin üretilmesi gerekmektedir. Bu oluşum, üretim süreclerinin esnek olması koşulunu
beraberinde getirmektedir. Bu da üretimdeki akış içinde, art arda farklı özellikteki ürünlerin yapılması
anlamına gelmektedir.
İletişimdeki hızlı artış da ürünlerin çok çabuk değişmesi sorununu getirmiştir. Pazara sunumun hızla değişen
ürün taleplerine yanıt verebilecek şekilde hızlı olması için, üretim kapasitelerinin esnek olması yanında çevik
olması da gerekmektedir. KOBİ sayısının ağır bastığı ülkemiz koşulları, hedeflenen esneklik ve çevikliğin,
oluşturulacak bir ağ içinde gerçekleştirilmesi mecburiyetini de ortaya koymaktadır.
Bunu sağlamak üzere bilgisayar teknolojileri başta olmak üzere matematiksel (yöneylem araştırması gibi)
yöntemler, ileri eğitim teknolojileri, iletişim teknolojileri ile desteklenen sistem mühendisliği yoğun şekilde
uygulanacaktır. Üretim yöntemlerinin irdelenmesi ve yeniden organize edilmesi için tasarım ve üretim
teknolojilerine gerek duyulacaktır. Ölçme ve veri toplama teknolojilerinin yaşamsal önemi, üretim ağlarının
sağlıklı çalışması ile daha da artacaktır.
13
Ekler
Ek 1: Metal Şekillendirme Teknolojileri Yol Haritası
Ek 2: Plastik Parça Üretim Yol Haritası
Ek 3: Talaşlı İmalat Teknolojileri Yol Haritası
Ek 4: Yüzey/Arayüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri Yol Haritası
Ek 5: Kaynak Teknolojileri Yol Haritası
Ek 6: Hızlı Prototipleme Teknolojileri Yol Haritası
Ek 7: Esnek ve Çevik Üretim Teknolojileri Yol Haritası
ÜRETİM SÜREÇ VE SİSTEMLERİ
TEKNOLOJİLER
Teknoloji Alanı:
STRATEJİK AMAÇLAR
POLİTİKA, STRATEJİ VE HEDEFLER
Metal Şekillendirme Teknolojileri
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
Temel Araştırma
Hedef 2023;
Demir-çelik ve diğer malzeme üretimi,
otomotiv ve beyaz eşya ve diğer ilgili
sektörlerde kullanılan kütlesel ve sac
metal şekillendirme teknolojilerinde
parça, süreç ve kalıp tasarımından seri
üretime kadar bütün aşamalarda yetkin
dünyada ilk 10 ülke arasına girmek.
Uygulamalı Araştırma
Sınai Araştırma
Sınai Geliştirme
İnce metal tel, boru, tüp ve örgü teknolojileri ile
ilgili üniversitelerde araştırmalara başlanması
Verimli ve üretimde kullanılabilecek maliyette
odaklanmış ve diffüze lazer ışını resinatörü
geliştirilmesi amaçlı araştırmalara üniversite ve
TÜBİTAK bünyesinde başlanması
Yarı-sıcak ve sıcak sac metal işleme üzerine
Almanya ve A.B.D.'de ileri seviyede araştırma
yürüten üniversitelerle ortaklaşa araştırma
projelerine başlanması
Her türlü kütlesel ve sac
şekillendirme işlem ve
kalıplarının geliştirilmesinde
parça tasarımından itibaren
eşzamanlı mühendislik
sisteminin yerleştirilmesi
Çelik ve demirdışı metal tel ve
ince boru imalatı üzeri sınai
araştırmalara başlanması
Hidrolik boru şekillendirme
teknolojisinin geliştirilebilmesi
amacıyla belli başlı otomotiv
tedarikçilerinde teçhizat yatırımı
yapılması
Sürekli döküm haddelemesi (twin-roll
casting) üzerine üniversite-sanayi
ortaklaşa uygulamalı araştırmaların
başlatılması
Hızlı üretime elverişli yeni nesil kalıp
malzemeleri ve işleme teknolojileri
üzerine temel araştırmaların başlaması
lazer ışını ile yeni geliştirilen metal vd. sac
ve levha formunda parçaların imalatı üzerine
sınai geliştirme projelerinin başlaması
İnce tel ve boru/tüp kullanılarak üretilecek
ürünler için malzeme ve son mamul
üreticilerinin ortaklaşa yeni ürün geliştirme
projeleri başlatmaları
Ara Hedef: Sınırlı sayıda tedarikçi firmada sıcak ve
yarı-sıcak sac ve boru parça süreç ve kalıp tasarımı
yapılabilmesi
Ara Hedef: Sınırlı sayıda otomotiv ana ve tedarikçi
firmasında sac ve boru hidroform parça, süreç ve kalıp
tasarımı ve kalıp imalatı yapılabilmesi
Hedef 2022;
Teknik tekstil, kompozit malzeme vb. sektörlere
ince tel, sağlık vb. sektörlere ince boru ve tüp
üretiminde bölgede lider konumuna gelmek
Hedef 2021;
Eşzamanlı mühendislik sistemi içinde Avrupa ve Uzak Doğu
firmalarına entegre tasarım ortağı olarak en gelişmiş kalıp
sistemleri ile metal şekillendirme uygulayabilen firmalara
sahip üretim üssü olma
Hedef 2021;
Milli teknoloji ile her türlü bilgisayar kontrollü
lazer resinatörü üretebilen ve yeni ve klasik
malzemeler üstünde lazer yardımı ile
şekillendirme işlemlerini endüstride
uygulayabilen konuma gelmek
Hedef 2020;
Yeni metaller ve kompozit malzemelerin sıcak
ve yarı-sıcak şekillendirilmesinde Avrupa'da üç
tedarikçi ülke arasına girmek
Hedef 2016;
Sac ve boru hidroform işlemleriyle yapılan parçalarda
Avrupa'da üç tedarikçi ülke arasına girmek.
Hedef 2015;
Sıcak ve yarı-sıcak şekillendirilmiş sac parça üretiminde Avrupa'da
ilk üç ülke arasına girmek.
Teknoloji Alanı:
Plastik Parça Üretim Teknolojileri
2005
Temel Araştırma
2006
2007
1
2
Sınai Araştırma
Sınai Geliştirme
1-Laser kaynağının bilimsel
araştırması,uygulama alanlarının
saptanması
2-Water Injection
teknolojisinin araştırılması,
3-Thin wall enjeksiyon
teknolojisinin geliştirilmesi.
4-Mold flow,proses simülasyon
yazılımlarının geliştirilmesi
STRATEJİK AMAÇLAR
TEKNOLOJİLER
5
10
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
12
13
2018
2019
2020
19
3
4
6
7
11
18
8
14
7-Çevrim zamanı azaltıcı sistemler
8-Tasarruf sağlayan enj.makinelerinin
araştırılması.(Örn:Elektrik tasarrufu:
gerektiğinde devreye giren motor)
9-Elektrik motorlu enjeksiyon pres
teknolojisinin geliştirilmesi
9
15
16
17
13-Çoklu malzeme enjeksiyon
sistemlerinin geliştirilmesi
14-Hızlı Kalıp Tasarım ve uygulamaları ile
Hızlı kalıp Üretimi
15-Sıcak yolluk teknolojilerinin geliştirilmesi
10-In Mold Decoration
16-Blowing agent
kullanımı.(malzeme tasarrufu)
11-Twin sheet thermoforming
17-Yeni Plastik kaynak uygulamalarının
sanayide kullanılması
20
2021
2022
2023
20-Türkiye'yi:
-Otomotiv
-Beyaz Eşya
-Kahveregi eşya
(TV,cihazlar vs)
üretiminde Avrupa'nın en
hızlı ve yüksek kapasiteli
üretim merkezi haline
getirmek
Strateji1:Üniversitelerde Plastik kalıp
ve üretim Eğitim birimleri oluşturmak
Strateji 2:Üniversite ve Meslek Okulu
mezunları yetiştirmek
Strateji:3 Kalıp üretim sanayicilerine
modern kalıp üretim projeleri için
araştırma proje teşvikleri sağlamak
Strateji:4 Sanayicilere Maliyet azaltma
proje teşvikleri sağlamak
5-Efektif soğutma teknolojileri
6-Kırma ve yeniden kullanım
teknolojileri
12-Çok renkli enjeksiyon sistemlerinin
geliştirilmesi
18-PVC yerine EPDM kullanımına
geçilmesi
19-Laser ile malzeme eritme
prosesinin enjeksiyon makinelerine
uygulanması
Strateji:5 Üniversite ve sanayi işbirliği
ile oluşturulan Kalıp araşırma ve
uygulama Kampuslerinde üretim
yapmak. Uzakdoğu ve Avrupa dan
kalıp teminini ülke ihtiyacının %20
sine indirmek.
TEKNOLOJİLER
Teknoloji Alanı:
STRATEJİK AMAÇ
Talaşlı İmalat Teknolojileri
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
Temel Araştırma
1
2
4
3
Sınai Geliştirme
Hedef-2 Ara üretim
süreçlerini elimine edecek
Yüksek sertlikteki
malzemelerin üretiminin
('hard machining')
incelenmeye baslanması
10
4,5
Sınai Araştırma
Hedef-1 Yüksek hızlı CNC
üretim süreçlerinin
süreçlerinin bilgisayar
destekli Matematiksel
Modellemeleri,
Sımulasyonları,
Optimizasyonları
konularında arastırmaların
baslatılması
7
8,7
6
Hedef-3 CAD/CAM
programlarıyla entegre üretim
süreç simulasyon yazılımlarının
geliştirilmeye başlanması
Hedef-4 CNC makinalarında
süreçlerin izlenmesi ve
kontrolu için yeni sensörlerin
geliştirilmesi ve "zeki" üretim
sistemleri üzerine
araştırmalarin
yoğunlastırilması
Hedef-4 Yeni teknolojileri
uygulayan sanayi alt yapısı
oluşturmak
* Hızlı Talaşlı Üretimi
* Yüksek Performanslı Üretim
* Yüksek Hassasiyette Üretim
* İleri CAD / CAM
programlarıyla entegre proses
simulasyon paketlerinin
geliştirilmesi
9
Hedef-5 Yüksek Hızlı ve Yüksek
Hassasiyetli Talaşlı Üretimin
yanısıra, Esnek ve Çevik
("agile") üretim süreçleri için
sınai arastırmaların baslaması
Hedef-6 Yüksek Hızda ve yüksek
performansta talaşlı üretim için
var olan hazır bilimsel araştırma
sonuçlarının ve teknolojilerinin
endüstride uygulanmaya
başlanması
Hedef-7 Internet tabanlı uzaktan
Imalat ("Tele-Manufacturing") ve
ürün izleme konularininda temel
çalısmaların yapılması
Hedef-8 Klasik malzemelerin
(Çelik, Aluminyum,vs) yanısıra
endüstriel acıdan kritik olacak
ileri malzemelerin (Titanyum,
Nikel alaşımları, vs) talaşlı
üretim süreclerinin
optimizasyonuna yönelik
araştırılmaların başlatılması
Hedef-9 Gelistirilen İleri Süreç
Simulasyon ve Optimizasyon
Programlarının Endüstride
kullanımın yaygınlastırılması
Hedef 10
* Üretim zamanın 2003 yılının
2022 nominal
2023 koşullarına göre en az
%50 azaltılması.
* Değisen ihtiyaçlara uluslarası
rakiplerden, yüksek kalitede, en
az %20 daha hizlı, esnek ve
çevik olarak yanıt verilebilmeli.
*Türkiye'yi talaşlı üretiminde
Avrupa'nın hızlı, çevik, yüksek
kapasiteli ve yüksek performanslı
ilk ikideki üretim merkezlerinden
biri durumuna getirmek.
Strateji 1: İlgili üniversite ve
endüstri gruplariyla
Konsorsiyumlar ve
Mükemmeliyet Ağının
oluşturulması
Strateji 2: Yüksek teknolojisi ile
eğitilmiş Üniversite ve Meslek
Okulu mezunları yetiştirmek
Strateji 3: Sanayicilere modern,
yüksek hızlı, esnek ve çevik
üretim projeleri için araştırma
proje teşvikleri sağlamak
TEKNOLOJİLER
Teknoloji Alanı:
STRATEJİK AMAÇLAR
Yüzey, İnce Film ve Vakum Teknolojileri
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
Temel Araştırma
Hedef 2023;
yüzey ve arayüzey bilimi üreten, ürettiği bilgiyi
teknolojiye dönüştürebilen ülkeler arasında
dünyada ilk on ülke arasında olmak
ölçüt: yayın sayısı ve patent sayısı
Sınai Araştırma
Sınai Geliştirme
Vizyon 2023 proje öngörüleri
doğrultusunda malzeme, kimya,
elektronik, sağlık ve ileç
sektörlerinin gereksinimleri ince film
teknolojilerinin kazanımını
gerektirmektedir. Önemle üzerinde
durulan
A. ince film teknolojileri
1. MEMS
2. PVD
3. CVD
4. Fotolitorafi
5. Yapıştırma
6. tekstil yapıştırma
B. vakum teknolojileri
1. vakumda ergitme
2. iyon ımplantasyonu
2. düşük basınç süreçleri
a. reaktörler
b. damıtma/ayırma süreçleri
Mevcut(iç üretim ve ithal
kaynaklı) vakum cihazları, güç
kaynakları ve kaynaklı üretim
teknolojilerinden yararlanarak
sistem tasarımı ve üretiminin
geliştirilmesi; iç ve dış talebe
cevap verecek PVD, CVD ve
termal püskürtme cihazlarının
üretimi ve otomasyonunun
başalaması.
Ince film üretim ve analizinde
uzmanlık kazanılması:
1. UHV (ultra high vacuum) ,
plazma, lazer ve diğer modern
yüzey işlem donanımlarının
kullanım yeteneğinin
kazanılması
2. Yüzey analiz cihazlarının
(XPS, UPS, Auger, LEED
vs..)kullanım yeteneğinin
kazanılması
Katı hal fiziği, organik ve inorganik kimya, malzeme
bilimi ve mühendisliği, yüzey fiziği ve kimyası
alanlarını kapsayan bır ulusal program oluşturarak
a. Moleküler dinamik simülasyonları
b. Bilgisayar destekli moleküler tasarım
c. Yüzey karakterizasyonu
d. Kombinatoryal kimya
konuları etrafında kritik araştırıcı kütlesinin
oluşturulması
a.UHV ünitelerinin
tasarım ve imalat
yeterliliğinin
oluşturulması
b. Otomatik kontrollü
ünitelerinin tasarımı ve
imalatı yeterliliği
c. Pilot ve üretim
tesislerinin tasarım ve
imalat yeterliliğinin
oluşturulması
d. Konvansiyonel yüzey
teknoloji sistemlerinin
tasarım ve üretiminin
gerçekleşmesi
Organik ve inorganik malzeme üretimi
konusunda ince film teknolojilerindeki
birikimden yararlanarak kazanılan vakum ,
plazma ve çözelti kimyasına dayalı
(örneğin sol-jel ) düzenli yapıları
sentezleme yeteneği
1. Sensör üretimi
2. İleri malzeme üretimi
3. Yüzey kaplamaları üretimi
4. Katalizör ve yüzey aktif madde üretimi
3. Analiz ve ölçüm cihazları üretimi
4. Biyo uyumlu malzeme üretimi
5. Koruyucu kaplamalı yüzey üretimi
6, Optik, elektrik, manyetik,
elektromanyetik ve aşınma özellikleri
geliştirilmiş yüzeyler üretimi
7. Birleştirici kimyasallar üretimi
alanlarında ince film ve vakum
teknolojilerini yaygın olarak kullanan, ve
yeni teknolojiler üretebilme yeteneğinin
kazanılması
GEREKLİ ALTYAPI GEREKSİNİMLERİ
Deneysel yüzeybilimi ve teknolojisi konusunda gerekli donanım altyapısının tamamlanması
a. Modern ve konvansiyonel yüzey teknoloji merkezlerinin kurulması:
1. Vakum ve plazma kaplama ve aşılama (implantasyon) üniteleri
2. Lazer üniteleri
3. Sol jel Üniteleri
4. Termal püskürtme (plasma püskürtme, HVOF, Patlamalı tabanca (detonation gun)
5. Çok elementli, çok katlı ve kompozit elektrolitik kaplama sistemleri
6. Kontinü, çevre dostu ergimiş metal kaplama sistemleri
b. Yüzey karakterizasyon merkezlerinin kurulması
1. HRTEM
2. Yüksek basınç-UHV geçişli yüzey analiz cihazları (ESCA, LEED)
3. EXAFS türü çalışmaları yapabilmek için syncrothon radiation kaynağı olan merkezlerle (örneğin
CERN ya da SESAME) gerekli işbirliğinin sağlanması
4. AFM, STM
c. Kombinatoryal kimya konusunda gerekli donanım ve birikimin kazanılması
d. MEMS uygulamalarına yönelik araştırma alt yapısının kurulması
TEKNOLOJİLER
Teknoloji Alanı:
STRATEJİK AMAÇLAR
Kaynak Teknolojileri
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
Temel Araştırma
Hedef 2023;
Otomotiv, Gemi inşa, Çelik yapı, Yedek Parça,
ve diğer sanayi alanlarında uluslararası üretim
koşullarına uygun, akredite olmuş, Koruyucu
gaz, lazer ve Plazma kaynak teknolojisini
üreten ve geliştiren (makina, komponent v.s.)
dünyadaki ilk 8 ülke arasında olmak
Sınai Araştırma
Sınai Geliştirme
PWM Kaynak
güç ünitesinin
üretimi
Kaynak teknolojisinin ilgili
üniversitelerde 3 disiplin
altında incelenmeye
başlanması
Elektrik-Elektronik;
1) Darbe Genişlik Modülasyon
ile Sayısal (Digital) Güç
kaynağı
2) Lazer Güç Kaynağı ve Arc
Sensörleri
3) Kaynak için Puslu Mantık
Kontrol Algoritmaları
Makina;
1) Konstrüksiyonlar
2) Yöntemler
3) Atanmış ve esnek üretim
sistemleri ve diğerleri
Metalurji;
1) AL alaşımları kaynak
metalurjisi
2) Tahribatsız muayene
Yeni nesil kaynak yöntem ve
teknolojilerinin araştırılması
Laser sistemlerinin tarifi
ve hüzme teknolojisi
(yönlendirmesi,
şekillendirmesi ve
kontrolü)
Arc sensor, touch sensor ve laser
search sensor ünitelerinin
geliştirilmesi
Laser uygulamaları (kesme, delme,
sertleştirme vb...)
Online NDT ile kaynak
dikislerinin muayenesinde
arastirilma yapilmasi
PWM Kaynak güç ünitesi ile
sensörler ve tel besleme ünitesi
arasındaki arayüzlerin araştırılması
PWM-Pulse on pulse güç
kaynağı ünitesinin
geliştirilmesi
Arc sensor, Touch sensor ve Laser search
sensorlerinin geliştirilen PWM kaynak güç
ünitesi ve esnek üretim teknikleriyle beraber
kullanımı
Hedef 2016; Aluminyum kafes tekniği
ile üretilen otomobil gövdelerinin
geliştirilen kaynak teknolojisi ile
gerçekleştirilmesi
Arc sensor, Touch sensor ve Laser search sensor
gibi uygulamalarin esnek üretim tekniği paketi
haline getirilmesi
TEKNOLOJİLER
Teknoloji Alanı:
STRATEJİK AMAÇLAR
Hızlı Prototipleme Teknolojileri
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
Temel Araştırma
1
3
2
4
6
14
Sınai Araştırma
Sınai Geliştirme
5
8
7
Hedef 1-Temel mühendislik
teknolojilerinin üniversite ve uygulama
alanlarında yaygın kullanım ve eğitimi
1. Computer-aided Product Design
2. Competitive Product Design Management
3. Project Planning, Management and Control
4. Rapid Production Technologies
5. Advanced Manufacturing Technology
6 . Auditing and Registration of Quality
Systems
7.Virtual design
Hedef 2-Prototip oluşturma aşamasındaki ve
üretimdeki ölçme işlemlerinde lazer veya diğer
ışınlar ile çalışan holografinin kullanılmaya
başlanması
Hedef 3-Gücü ayarlanabilen, esnek ortamlarda
transfer edilebilen, kesme, kaynak, markalama
ve 1/1000mm'den daha küçük yüzey
şekillerinin üretilmesini sağlayan lazer
9
10
11
Hedef 4-Çabuk Ürün geliştirme ve tasarım
teknolojilerini kullanmak
*CAD/CAM/CAE for mechanical and electronic
design, including ASIC, PCB.
*3D digitizing and laser scanning technology.
*3D computer-aided design (CAD) modelling
12
13
Hedef5-Çabuk yapılabilen hızlı kalıplama
teknolojilerini yaygın uygulamaya almak
*Cast tools such as BeCu, tool steels, etc.
*Vacuum casting of plastic parts.
*Spin casting of plastic parts.
*Metal spraying for making plastic moulds.
Hedef 14- Hızlı üretim
makinalarını ve kalıplarını
üretebilmek, üretim
merkezi konumunda
olduğu sektörlerde etkin ve
yaygın olarak kullanmak
Strateji1: Üniversitelerde uygulamalı
hızlı üretim teknoloji eğitimleri
başlatmak.Üniversitelerin uygulamalara
liderlik etmesi
Strateji 2:Yeni teknolojileri uygulama
kampusünün kurulması.
Hedef 7-Hızlı Plastik Prototip Teknolojisini
tanıtmak ve yaygınlaştırmak.
*Laser stereolithography (Laser/photo-polymer
technology).
*CNC machining.
Hedef 9-İleri teknolojilerle "reverse engineering"
uygulamaları
*Surface profile digitizing on CMM and laser
scanner.
*Surface geometrical modelling.
*Cutter path design for CNC machining.
*3- and 4-axis CNC machining.
Hedef 10-100 nm altı hassasiyetle çalışan
litografi makinalarının imalatının
gerçekleştirilmesi
Hedef 11-Lazer ışını ile metal şekillendirme
teknolojisinin yaygın kullanımı
Hedef 6-Hızlı Elektronik Prototipleme
teknolojilerini uygulamak.
*Application specific integrated circuit (ASIC)
design and development.
*Electronic circuit board design.
*PCB prototyping and testing.
*Electronic assembly and testing.
Strateji 3: Hızlı üretim teknolojilerine
yatırım yapan ve uygulayan sanayilere
teşvik verilmesi
Hedef 12-Sanayide Agile ve fleksibl üretim
"tooling" imkanlarına sahip olmak,
Hedef 8- Teknolojideki mevcut uygulama
güçlüklerinin aşılması
*Hız
*Post processing
*Yüzey kalitesi
*Hatasızlık,Boyut kalitesi
*Malzeme
*Maliyet
Hedef 13-Nanoteknoloji kullanarak, ultra-hassas
ayar yapılabilir mühendislik makinalarının
üretilmeye başlanması
ÜRETİM SÜREÇ VE TEKNOLOJİLERİ
TEKNOLOJİLER
Teknoloji Alanı:
STRATEJİK AMAÇLAR
Esnek ve Çevik Üretim Teknolojileri
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
2022 2023
Temel Araştırma
Sınai Araştırma
1
2
3
10
6
4
Sınai Geliştirme
Hedef-1
* "Multi-Agent Manufacturing
System ", "Virtual Manufacturing",
"Collobrative Manufacturing" ,
Bilgisayar destekli mühendislik
(CAE) ve "Computer Integrated
Manufacturing" gibi geleceğin ileri
üretim sistemlerinin araştırılması
Hedef-2
* Eşzamanlı mühendislik,
Bilgisayar destekli mühendislik
(CAE) ve "Computer Integrated
Manufacturing" gibi bugünün ;
"Multi-Agent Manufacturing
System ", "Virtual Manufacturing",
"Collobrative Manufacturing" gibi
geleceğin ileri tasarım ve üretim
sistemlerinin modellenmesi için
matematiksel metodların
araştırılması, geliştirilmesi
5
12
7
11
8
Hedef-3
* Üç boyutlu katı modelleme
(3D), sonlu elemanların
analizi (FEA), Bilgisayara
uyarlanmış akışkanlar
dinamiği (CFD) ile test
çalışmalarının uygulamalı
araştırmalarının
başlatılması.
Hedef-10
* Akıllı üretim sistemleri
üzerinde araştırmaların
başlatılması. Açık mimari
kontrol sistemleri ile ilgili
araştırmaların başlatılması.
İnternet tabanlı uzaktan
imalat(dağıtık veri tabanı ve
dağıtık üretim sistemleri)
üzerinde uygulamalı
araştırmaların başlatılması
Hedef-12
* Ekolojik bilinç tabanlı sistemlerle ilgili
uygulamalı araştırmaların başlatılması
13
14
9
Hedef-4
*Web ortamında stratejik
işbirliklerini geliştirip
destekleyecek yazılımların
geliştirilmesi
Hedef-6
* İleri üretim sistemleri ile
ilgili sınai araştırmaların
yapılması.((CNC ve robot
kontrollu akıllı makinaların
geliştirilmesi)
Hedef-7
*Üretim simülasyon
yazılımlarının geliştirilmesi
Hedef-11
* Akıllı fabrikalar ile ilgili
uygulamalı araştırmaların
başlatılması.
Hedef-13
* Ekolojik bilinç tabanlı
sistemlerle ilgili sınai
araştırmaların başlatılması
15
Hedef-5
*Web ortamında stratejik
işbirliklerini geliştirip
destekleyecek yazılımların
sınai uygulamaları
Hedef-8
* İleri üretim sistemleri ile
ilgili sınai geliştirmelerin
yapılması, kullanımının
yaygınlaştırılması
Hedef-9
*Üretim simülasyon
yazılımlarının yaygın olarak
kullanılmaya başlanması
Hedef-14
* Akıllı fabrikalar ile ilgili sanayi
uygulamalarının geliştirilmesi
16
1) Avrupa Birliğinde üretimin
her alanında müşteri taleplerini
en hızlı ve en yüksek kalitede
karşılayan firmaların Türk
firmaları olması ile Türkiye'nin
rekabette önemli avantaj
sağlaması
2) Esnek ve çevik üretimiyle,
Türkiye'nin, Otomotiv, Beyaz
Esya, Kahverengi Eşya,
Kalıpçılık vb. konularda kalıcı
ve lider üretim merkezine
dönüşmesi
Hedef-15
* .Ekolojik bilinç tabanlı sistemlerle
ilgili sanayi uygulamalarının
geliştirilmesi
Hedef-16
* .Ekolojik bilinç tabanlı
sistemlerin yaygın kullanımı