Prototip Nedir?

1.Prototip nedir?

Prototipleme, teknik anlamda imalatı yapılacak ürünün imal edilmeden önce elle tutulur en ilkel şeklinin oluşturulması olarak tanımlanabilir. Bu şekle de o ürünün prototipi denir.

Prototip, tasarım aşamasından sonra gelir. Mantık olarak malzeme seçiminden önce prototipleme yapılır. Böylece seçilecek malzemeler daha sağlıklı ve doğru şekilde kararlaştırılmış olur. Prototipte yanlış görülen geometriler, tasarım aşamasına dönülerek düzeltilir, müdahale edilir.

Protipler genel olarak boyanabilen ve talaşla işlenebilirlikte problem yaratmayacak malzemeler ile oluşturulur. Böylece maliyet fazlalığı oluşmaz. Prototip ister tek parça, ister çoklu parça, istenirse de mekanik olarak hareket edebilen birleştirmeler olarak oluşturulabilir. Parçalar arasında fark yaratmak için her parça kendine has renklerle boyanır. Böylece prototipin görünümünün daha anlaşılır olması sağlanır. Şekilde üretimi yapılacak bir oyuncak ayının bilgisayar ortamında 3 boyutlu modeli gözükmektedir.

Bu şekilde ise üretilecek ürünün prototipi elde edilmiştir. Böylece üretim sonunda ne şekilde bir ürün ortaya çıkacağı henüz tasarım aşamasındayken dahi görülmüş olur.
Prototipler günümüzde özel prototip makinaları ile oluşturulabilir. Bu makinalar prototipi çekirdekten, katman katman yüzeye çıkarak oluşturur. Bu işlem oldukça kısa zaman aldığından endüstride kullanımı hızla artmaktadır.

2.Prototipe neden ihtiyaç duyulur?

Eski imalat usüllerinde prototipe pek ihtiyaç duyulmazdı.  Bunun nedeni zaten ürünün kademe kademe oluşturularak üretilmesiydi. Bilgisayar destekli tasarım teknolojilerinin gelişmesiyle üretim süreci değişti. Tasarımdan direk ürün elde edilmesine imkan yaratıldı. Buda ürünün prototipinin oluşturulması gerekliliğine zemin hazırladı.
Bilgisayar ortamında tasarlanan basit geometrik şekillerin üretimden sonra canlı halinin nasıl gözükeceğini saptamak oldukça basit olmasına karşın, bu geometriler karmaşık bir şekil almaya başladığı zaman nasıl görüneceğini saptamak oldukça zorlaşır. CAD programlarında geometri hatalarını saptamak-görmek imkansızlaşır. Bu nedenle tasarım sonrası ürünün prototipi oluşturularak geometrilerin düzgün ve üretilebilir olup olmadıkları sınanır. Eğer tasarlanan ürün üretilmesine imkan verilmeyen geometrilere sahip ise düzeltilir. Ayrıca bilgisayar ortamında esnek görülen geometrik hatlar gerçekte o kadarda esnek gözükmüyor olabilir. Bunu öngörmek içinde prototipe ihtiyaç duyulur.

3.Prototipin avantajları nelerdir?

Üretimde, işletmelere en çok maddi kayıp verdirten aşama ürünü oluşturma aşamasıdır. Bunları kısaca özetlersek; üretilemeyecek geometrik şekiller olduğu anlaşılırsa tüm proje yeniden tasarlanmak zorunda kalınabilir. Ya da proje bilgisayar ortamında mekanik aksamı sorunsuz çalışıyor gibi gözüküyor fakat üretildiğinde mekanik aksamda sorunlar yaşanıyorsa yine tasarım aşamasına dönülmek zorunda kalınır. Bu durumlar işletmelerde zaman, maddiyat ve efor kaybı yaratır. Buna bağlı olarak üründe kalite, verimlilik azalır.
Prototipleme ile bu sorunların önüne geçilebilir. Böylece imal edilecek ürün; üretilebilir, kaliteli, çalışır, kullanılabilir, güvenli ve şık bir halde tasarlanmış olur. Prototipleme yöntemi ile giderilen sorunlar, sıkıntılar ile üretim basamağında hiçbir sorunla karşılaşılmaz yada bu sorunlar en aza indirgenir.
Ürün ne kadar geniş kapsamlı ve proje ne kadar büyük olur ise prototipleme ihtiyacıda okadar artmaktadır. Bunun nedeni projede oluşacak ufak aksaklıkların büyük zaman ve maddi kayba yol açma olasılığıdır. Otomotiv sanayide üretilecek arabaların önce prototipi oluşturulur. Bu prototip kullanılarak tasarıma devam edilir. Böylece tasarımın sağlıklı bir şekilde oluşturulması sağlanır.
En önemlisi; üretilecek ürün tasarım aşamasında iken nasıl bir yapıda olacağını sadece tasarımcılar öngörebilir. Tasarım ekibinin dışında kalan kitleye ürünün nasıl görüneceği prototipler ile tarif edilmiş olur. Bu da tasarıma, tasarım ekibinin dışında diğer kitlelerinde katkı sağlamasına meydan oluşturur. Böylece üretim ekibi, tasarım ekibinin sahip olmadığı üretim bilgisini öne sürerek eğer ürünün üretimi çok meşakkat yaratacak ve maliyeti arttıracak gibi ise daha basite indirgenmesi istenebilir. Böylece tasarımdan üretime olan stratejiye tasarım ekibi dışında tüm çalışanlar dahil edilmiş olur.

4.Prototipin dezavantajları nelerdir?

Prototipin avantajları yanında dezavantajlarından söz etmek pek mantıklı olmaz. Fakat düşünüldüğünde prototipin azda olsa hayal gücüne müdahale ettiği söylenebilir. Ürün henüz tasarım aşamasındayken elle tutulur,  gözle görülür hale gelir. Ürünü tasarlayan kişi bu ürünü elle tutulur gözle görülür halde gördüğü an bilinç altı o ürüne onu bağlar ve daha farklı fikirlerin, geometrilerin uygulanmasını sınırlar. Çevredeki diğer aygıtlar ile prototip arasında ilişki kurulur. Buda ürünlerin birbirine benzemesine yol açar. Ürün çeşitliliği ve geometri farklılıklarında azalmalar görülür.

5.Prototip Geliştirme

Daha çok ilk defa üretilecek bir ürün olduğunda prototip geliştirme uygulanır. Ürün basit bir tasarımda iken prototipi oluşturulur. Bu prototip üzerinden ürünün fonksiyonlarının ve verimliliğin arttırılması için neler yapılabilir, neler eklenebilir, bunlar tartışılır. Ürün çalışmıyor ise prototip geliştirme aşamasında, ürün çalışıncaya kadar prototipe müdahale edilir. Prototip çalışıyor ise üründe çalışacak demektir. Bunu örnekle açıklarsak daha anlaşılır olabilir. Örneğin helikopter imal edecek bir firma tasarım aşamasında bir prototip elde etti. Prototipi denedi ve prototip havalanmadığı görüldü. Bu durumda helikopter pervanesi kanat yapısına tasarımda müdahale edildi ve sonuç yine olumsuz. Bu seferde pervaneyi döndüren motorun devir sayısı arttırıldı. Bu prototip havalanıncaya kadar devam eder. Sorun tespit edilir. Sorun çözüldü ise prototipin başka alanlarına odaklanılır.( Örneğin; kontrol, estetik vs.). Prototip mükemmele en yakın olduğu zaman ürün üretime geçirilebilir. Bu uygulamaya kısaca prototip geliştirme denir.

6.Sektörde Prototipin yeri

Bilgisayar destekli çizimlerin her işletmede kullanılması ile prototip ihtiyacı artmaya başladı. Kimi firmalar kendi içersinde prototipleme araçlarını temin ederek bu boşluğu giderdiler. Bu boşluğu gidermeye imkanı olmayan kuruluşlar ya prototip yapmadan üretimlerini sürdürmeye devam ettiler yada prototip hizmeti sağlayan firmalarla birlikte çalışmalarını sürdürdüler. Prototipe önem vermeyen firmalar başarı grafiklerini pek yükseklere çekemediler.
Özel prototip makinaları ihtiyacı doğdu. Prototip hizmeti sağlayan işletmeler kurulmaya başlandı. Prototipleme uygulamalarının gelişmesi ile buna zıt anlamlı denilebilecek bir kavram daha çıktı. O da “tersine mühendislik” . Bu kavramada başka bir yazıda değinilecektir.
Kısacası imalat sanayide prototipleme ayrı bir yere sahip oldu. Prototipsiz üretimlerde hatalar çıkması sebebi ile firmalar maddi hasarlara uğradı ve devamlılık sağlayamadı yada sağlamakta güçlük çekti, gelişemedi.

Yazar: Admin

Makina3d.com - Makina Tasarım ve İmalat Teknolojileri

Bir Cevap Yazın