BİLGİSAYAR TÜMLEŞİK ESNEK İMALAT SİSTEMİNİN (CIM/FMS) MEKATRONİK EĞİTİMİNE ENTEGRASYONU VE MÜFREDAT GELİŞTİRİLMESİ

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik ve Bilgisayar Eğitimi Anabilim Dalı, Türkiye

Tez Danışmanı: Hasan Erdal

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Mekatronik kelimesinin kökleri mekanizma ile elektronik kelimelerinin birleşiminden meydana gelir. Sırf ismi bile göz önüne alındığında, Mekatronik birçok disiplinin bir araya geldiği karma bir bölümdür. Dolayısıyla Mekatonik Mühendisliği bölümü öğrencileri eğitim hayatları boyunca makina, elektronik, kontrol ve bilgisayar teknolojileri alanında eğitim almaktadırlar. Marmara Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Mekatronik Mühendisliği bölümü öğrencileri müfredat gereği endüstriyel algılayıcılar, elektro-hidrolik ve elektro-pnömatik, programlanabilir mantıksal denetleyiciler (PLC), gömülü sistemler, uygulamalı CAD ve CAM ve otomatik kontrol gibi geniş alanlardaki dersleri almaktadırlar. Öğrencilerin mezun olana kadar parça parça alınmış oldukları bu derslerin uygulamalı olarak birleştirilmiş hali Esnek İmalat Sistemleri dersidir.

Bu çalışmada eğitim amaçlı olarak üretilmiş fabrika otomasyon sistemleri arasında en büyüklerden biri olan FMS100 esnek imalat sisteminin bileşenleri ve hazırlanmış olan eğitim modülleri anlatılmıştır. FMS100 dördü robotik beslemeli olmak üzere toplam altı adet imalat hücresinden oluşan bir fabrika otomasyon sistemi örneğidir. Sahip olduğu CNC torna ve freze tezgahları ile mekanik imalat; robot uyumlu havya ile elektronik imalat yapma özelliğine sahiptir. Tüm parçaların bir araya getirildiği montaj hücresi ve hidrolik baskı ünitesinden çıkan ürünler, robotik beslemeli görüntü işleme ve kalite kontrol hücresinde test edilmektedir. 48 adet raftan oluşan stok hücresi ise

Bölüm 1’de mekatronik, üretim ve imalat, çıktılarına göre imalat çeşitleri ve esnek imalat konuları hakkında tanıtıcı kavramsal bilgiler verilmiş; yapılan bu çalışmanın amaçları ve hedefleri vurgulanmış; bu çalışma konularında literatürde yapılmış yayınlar ile yüksek lisans ve doktora tezleri incelenerek özetlenmiştir.

Bölüm 2’de bölümde tez konusu olan bilgisayar destekli esnek imalat sistemi olan FMS100 hakkında genel bilgiler; sistemi oluşturan hücrelar ve bünyelerinde bulunan otomasyon donanımları hakkında teknik bilgiler ve kullanım bilgileri verilmiştir. FMS100 sistemi hakkındaki bilgiler, üretici firmanın her bir sitasyon için İngilizce hazırladığı 8 adet el kitapçığından birebir çevrilmiştir. Gerektiğinde, dilimize uyumu ve cümlelerin anlaşılmasını sağlamak için çevirilerde değişiklikler; cümle, kelime ve paragraf ilaveleri yapılmıştır. Bölümde sadece “FMS100 Manual” [79] isimli el kitabının çevisi yer almaktadır. FMS100’ü oluşturan diğer 7 bölüme ait dökümanların da dilimize çevirileri yapılmış ve Ekler bölümünde sunulmuştur. Ayrıca FMS100 sistemi üzerinde hangi yöntemlerle eğitim verildiği anlatılmaktadır.

Bölüm 3’de ise yoğunlukla FMS100 sisteminin eğitimi için tarafımızdan hazırlanan ders notları ve deney föyleri yer almaktadır. Ayrıca böülm sonunda FMS100 sisteminin eğitim yönünden yeterliliği tartışılmıştır. Eğitim notları harzırlanırken 2. Bölümde incelenen ve çevirileri yapılan el kitapçıklarından faydalanılmıştır. Bunun dışında özellikle PLC programlama işlerini kolaylaştıracak ve belirli bir metadolojiye oturmasını sağlayacak Sıralı Durum Grafiği (SDG) yöntemi geliştirilmiştir. Bu bölümde hazırlanan eğitim materyalleri öncelikle FMS100 sistemiyle birlikte verilecek eğitimde kullanılacaktır. Bu nedenle bölüm içerisinde verilecek örnek kodlar hazırlanırken, FMS100 sisteminde bulunan donanımlar göz önüne alınmıştır. Örneğin PLC ile alakalı örnek kodlar açıklanırken S7-300 model PLC’ye göre hazırlanmış kodlar kullanılmıştır. Buna rağmen hazılanan eğitim materyalleri içeriğinde, diğer üniversiteler ve endüstriyel okullar bünyesinde kullanılabilecek farklı model donanımlar da göz önüne alınmıştır. Yeri geldiğinde, örneğin S7-300 için verilmiş örnek uygulamanın açıklamasında, sıklıkla kullanılabilen Mitsubishi veya Fatek gibi firmaların PLC kodlarına göre nasıl olacağı hakkında kısa bilgiler verilmiştir.

Bölüm 4’de ise çalışmanın sonuçları değerlendirilmiştir.