» TERS MÜHENDİSLİK
Günümüzde müşteriler daha kişisel ve daha özelleştirilmiş ürünler talep etmektedir. Müşteri ihtiyaçlarındaki bu belirsizlik ve değişkenlik, rekabet güçlerini artırmak isteyen bir çok işletmeyi yeni üretim ve pazarlama stratejileri uygulamaya zorlamaktadır. Bu işletmeler, müşteri ihtiyaçlarını tatmin ederek kâr elde etmek amacıyla geniş bir ürün yelpazesiyle pazara hakim olmaya çalışmanın yanı sıra, pazara sürekli yeni ürünler sunmaktadır. Sunulan bu ürünlerin kaliteli olması ve pazardaki yerlerini en kısa zamanda alması ise işletmelere rekabet açısından büyük avantajlar sağlamaktadır. Bu koşullar altında varlıklarını sürdürmeye çalışan işletmeler, pazara küçük partiler halinde, özelleştirilmiş, çok kaliteli ürünleri düşük maliyetler ile sunmayı hedeflemektedir. Bu hedefi gerçekleştirmek kolay olmadığı gibi, bu iş için işletmelerin kitlesel üretim ve yalın üretimden çok daha güçlü olan çevik, tepkisel ve bileşik üretim/yönetim felsefelerine ihtiyaçları vardır. Bu yüzden son zamanlarda üretim dünyasında, müşteri isteklerine ve önceden kestirilemeyen pazar değişikliklerine çok çabuk uyum sağlayabilecek; çevik, tepkisel ve esnek üretim ve yönetim stratejileri, yöntemleri ve paradigmaları öne çıkmış bulunmaktadır. Tasarımdan üretime ve üretimden de pazarlamaya değin akıp giden tüm süreçlerin her zaman başlangıç noktası olması nedeniyle, "ürün tasarımı ve geliştirilmesi" alt süreci performansının tüm bu modern yöntemlerin başarılarında en büyük rolü oynadığı anlaşılmış bulunmaktadır. Ürün geliştirme zamanının azaltılması; esnekliğin, çabukluğun, çevikliğin ve tepkiselliğin bir ön şartı durumuna gelmiştir.

TERS MÜHENDİSLİK (Reverse Engineering) yaklaşımı, ürün geliştirme zamanının azaltılması için işletmelere mükemmel bileşik (eş zamanlı) mühendislik (concurrent/simultaneous engineering) fırsatları sunar. Ters mühendisliğin temel uygulamaları şu şekilde sıralanabilir;

• Yeni bir parçanın tasarımı,

• Var olan bir parçanın kopyalanması,

• Yıpranmış veya hasar görmüş parçaların kurtarılması, düzeltilmesi ve yeniden tasarlanması

• Model hassasiyetinin ve doğruluğunun geliştirilmesi,

• Numerik modellerin denetlenmesi.

Kavramsal tasarım ile başlayan geleneksel (Düz) mühendislik sürecinin aksine, Ters Mühendislik (Reverse Engineering) sürecinde ürün tasarımına, gerçekte var olan bir modelin şekil bilgisinin elde edilmesi ile başlanır. Serbest ve karmaşık yüzeylere sahip olan gerçek parçaların geometrik bilgisinin elde edilmesi ters mühendisliğin en önemli aşamalarından biridir. Yeniden yapılandırılacak parça modelinin kalitesi, başlangıç modelinin üzerine ölçülen noktaların sayısına, ölçüm tipine ve doğruluğuna, ve ölçüm tekniğine (cihazın cinsi vb) bağlı olarak değişebilir.

Aşağıdaki bölümlerde, mühendislik ve ürün tasarımı dünyasının, TERS MÜHENDİSLİK penceresinden bir fotoğrafı sunulacak, ana elemanları tanıtılacak ve problemleri masaya yatırılacaktır.

Bileşik (Eşzamanlı) Mühendislik, çeşitli mühendislik süreçlerinin, geleneksel üretim anlayışından farklı olarak, işlemlerin sırayla yapılması yerine, adından da anlaşılacağı gibi, aynı anda, yani eşzamanlı olarak yapılması esasına dayanır. Tüm tasarım aşamaları, üretimin fonksiyonel bir eniyileme elemanı konumundadır. Bu yöntem sayesinde, tasarımcılar ürünün erken üretim aşamalarında görünüş, tasarım ve üretim durumunu göz önünde tutma imkanı bulurlar. Yani tasarım sürecinde tüm mühendislik çalışmalarını aynı anda ve etkili bir şekilde yürütebilirler. Amerikan Savunma Enstitüsü eşzamanlı mühendisliği şöyle tanımlar:

Bu yaklaşım üretimin her aşamasındaki çalışanları, üretim zincirinin diğer birimlerinin dışında tutmak yerine; kalite, maliyet ve müşteri istekleri unsurlarının tamamını göz önünde tutmaya yönlendirir. Bu üretim felsefesinin en büyük avantajı, problemleri en aza indirmesidir. Tasarım aşamasında eşzamanlı mühendislik prensipleriyle çalışmak, üretilebilirliğe (prodüktivite) katkıda bulunur ve maliyetleri düşürür. Amerika, Avrupa ve Japonya’da yapılan son çalışmalar, fabrikadaki tasarım uygulamaları, araştırma-geliştirme ve üretim zincirinin servis evreleriyle birleştirilmesine yöneliktir. Yani, eşzamanlı mühendisliğin temel mantığı olan "tasarım işlemleri ile üretim planlarını aynı anda uygulama" ilkesi ile, müşteriye yönelik servis imkanını bağlama, amacı güdülmektedir.

Genel bir tanımla mühendislik, "Bir şeyin nasıl doğru bir yöntemle yapılabileceğini öğreten ve bütünsel düşünmeyi sağlayan düşünme sistemi" şeklinde tanımlanır ise, eşzamanlı mühendisliğin tasarım ve üretim elemanlarının aynı anda çalıştıkları etkili bir yöntem olduğu rahatlıkla söylenebilir.

Eş zamanlı üretim felsefesinde genellikle şöyle bir işlem sırası vardır. Başta ihtiyaçlar temin edilir, ürün özellikleri belirlenir ve tasarım mühendisleri üç boyutlu çalışmalara başlar. Hızlı prototipleme teknolojisi de kullanılarak test için prototipler üretilir, istenilen seviyeye ulaşılınca en son tasarım şekliyle üretim yapılır. Bu aşamada prototiplerin uygun olup olmadığına üretim mühendisleri karar verir. Bilinen bir gerçek şudur ki, üretim; analizler, temel araştırma işlemleri, kontrollü deneyler, cesur kararlar ve birimler arasında iletişimi gerektiren zor bir süreçtir. Bu süreç ancak birkaç şekilde başarıyla tamamlanabilir. Bu başarı ne tasarım ve üretim birimlerinin sorumluluğu tek başına alması; ne de faaliyetlerini birbirlerinin prensiplerine göre yürütmesi ile kazanılabilir. Başarıya en yakın yol ise; birimlerin üretim sürecinde, etkili bir takım çalışması ile oluşturdukları üretim mantığıyla gidilecektir.

Eşzamanlı mühendislik sistemi, üretim için birimlerin kararlarıyla birlikte beklentilerinin sentezini de ister. Tasarım elemanlarının amaçları üründen bekleneni veren fonksiyonelliği sağlayan özellikleri geliştirmektir. Üretim birimleri ise yapılan prototipin özelliklerinde üretim için çalışırlar. Bununla beraber üretim safhasındaki uygulamalar, her iki birimin ortak kararıyla alınır.

Özet olarak, eşzamanlı mühendislik, ürün henüz tasarım aşamasında iken devreye girerek üretim problemlerini çözmek, ürün geliştirme ve üretim süresini kısaltmaya yönelik bir üretim felsefesidir. Bu disiplinde iki ana senaryo olduğunu düşünebiliriz. Biri, ürün oluşturmak için yeni üretim sistemi planlamak, diğeri ise üretim sistemi oluşturmak için bir ürünü tasarlamaktır. Fakat her iki yaklaşım da ürün ve üretim sistemi arasındaki karşılıklı ve eşzamanlı araştırma-geliştirme mantığına dayanır.

Ürün tasarımı aşamasında, ürün fikrini somutlaştırmak için birçok teknik uygulanabilir. Planlanan ürün her açıdan tasarlanır ve ileride oluşabilecek muhtemel tasarım hatalarının önüne geçilmeye çalışılır. Böylece hatalı ürün üretilmesi daha tasarım aşamasında engellenir. Ürün tasarımı için, Ters Mühendislik teknolojileri kullanılabilir, Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT) yazılımlarıyla bilgisayar ortamında görsel olarak çalışmalar yapılabilir ve Bilgisayar Destekli Üretim (BDÜ) teknolojisi sayesinde ürün verileri doğrudan üretim ortamına aktarılabilir. Mevcut BDT bilgisinden yararlanarak Hızlı Prototipleme ile kısa zaman içerisinde ürünün üç boyutlu modelleri elde edilebilir. Bu şekilde tasarım daha görsel bir hale getirilir ve ürünün tasarımında yapılan hataların daha kolay farkına varılabilir. Bilgisayar Destekli Mühendislik (BDM) teknolojileri ile üretim ve üretim süreçleri benzeştirilerek (simülasyon) üretim esnasında karşılaşılabilecek problemler önceden kestirilebilir.

Bir diğer eşzamanlı mühendislik yaklaşımı olan X için Tasarım (Design for X) kullanılarak yeni ürün geliştirme süreciyle ilgili üretilebilirlik, test, servis yeteneği vb. kavramlar tasarımda ön plana çıkarılabilir. Taguchi’nin Gürbüz Tasarımı (Robust Design) yaklaşımı kullanılarak ürün veya üretim süreci en-iyilenebilir veya Modüler Tasarım ile karmaşık ürünler birbirinden bağımsız bileşenler olarak tasarlanabilir. Bunların yanı sıra, Tasarım Hata Türleri ve Etkileri Analizi (Failure Mode and Effect Analysis) kullanılarak tasarımdaki muhtemel hatalar bulunabilir ve hataların nedenlerini ortadan kaldırmak için yapılması gereken önleyici faaliyetlerin tespit edilmesi sağlanabilir. Değer Analizi (Value Analysis) kullanılarak ürünün kendinden bekleneni düşük maliyetle yapmasını sağlayacak malzeme, imal teknikleri ve üretim süreçleri bulunabilir ve tasarımdaki gereksiz unsurlar bu şekilde elenebilir.

Bütün bu yöntemler ile birlikte, Dağıtık Yapay Zeka Uygulamaları ile karmaşık ve dinamik tasarımlar birbirleriyle etkileşimli ajanlar kullanılarak oluşturulabilir. Burada, her ajan tasarımda üstüne düşeni yapar ve tasarımcıyı optimum tasarıma götürebilir. Tasarım ve üretim arasında çok güçlü bir entegrasyon aracı ve ortak dil olan STEP standardı ise bütün tasarımların ortak bir dille ifade edilmesine olanak sağladığı için ürün tasarımının vazgeçilmezleri arasındaki yerini her geçen gün daha da sağlamlaştırmaktadır.

Günümüz üretim dünyasının yükselen bir değeri olan EŞZAMANLI MÜHENDİSLİK felsefesi çerçevesinde kullanılan ve yukarıda bir kısmına değinilen onlarca yöntem ve teknoloji içerisinde tasarlanan modellerin görselleştirilmesi ve ön modellerini elde edilmesi büyük bir önem arz eder. Bunu sağlayan yetenekleri tasarımcılara sunan TERS MÜHENDİSLİK ve ilgili teknolojilerinin doğru anlaşılması ve kullanılması, tasarımcıların eline bir yol haritası verilmesi gereklidir. Bu makalenin sonraki bölümleri, projektörleri TERS MÜHENDİSLİK üzerine çevirmektedir.

Ters mühendisliğe kuş bakışı

"Ters Mühendislik" terimi kolaylıkla anlaşılan anlamlara sahip değildir ve çoğu kez karıştırılır. Örneğin, donanım ters mühendisliği, bilgisayar parçalarının de-montaj yapılarak nasıl çalıştığını öğrenilmesi ve aynılarının yapılması amacıyla kullanılmaktadır. Yazılım ters mühendisliği ise, bir programın kodlarını çözmek ve programın bazı kısımlarını kopyalamak, programın lisans kodlarını kırmak gibi yasal olmayan amaçlarla da kullanılmaktadır. Bu işlemler pekçok ülkede olduğu gibi, ülkemizde de yasal değildir ve "Fikir ve sanat eserlerinin korunması" ile ilgili kanunlar uygulamadaki sorunlarıyla birlikte yürürlüktedir.

"Ters Mühendislik" bir makinayı veya nesneyi, kopyalamak veya geliştirmek amacıyla veya çalışma prensibini belirlemek amacıyla parçalara ayırmak olarak da tarif edilmektedir. Bu tarif, özde yanlış olmamakla birlikte eksiktir. Örneğin otomobil endüstrisindeki bir firmanın, rakip firmanın otomobilini alıp bunu parçalara ayırması, daha sonra her bir parçayı inceleyip test ederek, kendi otomobilini geliştirmek için bu parçalardan faydalanması "ters mühendislik"tir ve yasal olabilir. Ancak, parçaların aynı prensip ve yöntemler kullanılarak taklit edilmesi etik olmadığı gibi, eğer rakip firma tarafından patent ile korunmuş ise hırsızlıkla eş değerdir. Bu nedenle, NEDEN-SONUÇ ilişkisinin çok iyi kurulması gereklidir.

Vaktiyle ülkemizde takım tezgahları üreten bir fabrika, Uzakdoğu’dan getirdiği bir bilgisayar kontrollü (CNC) torna tezgahını en küçük parçasına kadar sökmüş ve taklit etmeye çalışmıştı. Ancak sonuç hüsran oldu. Taklit etmeye çalıştıkları tezgahı geliştirmek şöyle dursun, taklit bile edememişler ve iflasın eşiğine doğru sürüklenmişlerdi. Bu sonuç, bu yaklaşımın tek başına yeterli olmadığını, modern teknoloji ve bütünleşik imalat felsefesi olmadan başarıya ulaşılamayacağının bir örneği olarak tarih sayfalarındaki yerini almıştır. Siz bir makinanın, tenekelerinin ve dişlilerinin aynısını yapabilirsiniz, ama Murat 124 şasine Mercedes motoru koyamazsınız. Oysa, CNC tezgahların mekanik aksamın dışında bir de kontrol üniteleri vardır. Bedenlerin yanında bir de ruhlar vardır. O ruhu veremezseniz, beden hareketsiz bir kütleden ibaret kalır.

Bizim asıl üzerinde durduğumuz "Ters Mühendislik", var olan bir nesnenin tasarım bilgilerinin bulunmadığı durumlarda, nesneyi yeniden üretebilmek veya geliştirebilmek amacıyla, ürünün üç boyutlu uzayda sayısal tasarım bilgilerinin elde edilmesidir. Bu yönüyle, TERS MÜHENDİSLİK uygulamalarının en önemli elemanları şunlardır,

• Sayısallaştırıcı/tarayıcılar

• Oto İnşa (Hızlı Prototipleme) makinaları

• Ters mühendislik yazılımları

Sayısallaştırma ve

Ters Mühendislik

Nesnelerin üç boyutlu ölçümleri kalite kontrol uygulamaları için vazgeçilmez bir unsurdur. Parça üzerindeki unsurların paralelliği, dikliği ve boyutsal toleranslarının doğruluğunun kontrol edilmesi bu uygulamalar içerisinde yer alır. Bununla birlikte, bu uygulamalar genellikle geleneksel üretim sürecinin bir parçası olarak ortaya çıkar. TERS MÜHENDİSLİK ise bunun bir adım ötesidir. Aynı cihazlar üzerinde, sadece ÖLÇÜM değil, tarama ve sayısallaştırma da yapılabilir. Ters Mühendislik’te ölçüm ve sayısallaştırma/tarama uygulamaları içerisine kullanılan cihazları (koordinat ölçme makinaları, sayısallaştırıcı/tarayıcılar vb.) iki ana grupta toplamak mümkündür;

• Temas ederek (Problu) ölçüm ve sayısallaştırma/tarama yapan cihazlar,

• Temas etmeden ölçüm ve sayısallaştırma/tarama yapan cihazlar,

. Lazerli ,

. Kameralı (Topometrik Görüş) sistemleri.

Problu ölçüm cihazlarında, ölçüm kolunun üzerinde elmas sertliğinde bir küre mevcuttur. Bu küre parçanın yüzeyinde, koordinatları belirlenmesi istenen noktaya değdiği anda, kolun üzerindeki koordinat belirleyici sistemi ile, parçanın o noktadaki konumu, iş parçasının geometrik ve boyutsal verileri üç boyutlu uzayda (x, y, z) elde edilmekte ve cihazın üzerinde bulunan bilgisayara aktarılır. Problu sistemin dezavantajı, ölçüm alınabilmesi için probun yüzeye değme zorunluluğunun olmasıdır. Bu zorunluluk parçanın karmaşık şekilli olması durumunda, istenen değerlerin alınamaması sonucunu doğurabilir.

Lazerli sistemlerde, ölçüm/sayısallaştırma/tarama bir lazer hüzmesi kullanılarak gerçekleştirilir. Parçanın ölçüm yapılmak istenen bölgelerine yollanan lazer ışını, kaynaktan gidiş ve dönüş zamanının, ışının hızıyla çarpılması sonucu otomatik olarak hesaplanır. Koordinatlar yine kolun üzerindeki bir adım koordinat belirleyici sayesinde alınır. Lazerin doğrusal hareket ettiği dikkate alındığında düz-yüzey tabir edilen yumuşak yüzeyli (Arabaların kaportaları vb.) yüzeyler için oldukça idealdir. Ancak, karmaşık parçalar için, önerilen bir sistem değildir. Bunun nedeni ise lazer ışınının geri dönmesini söz konusu olamayacağı karmaşık şekilli ve içsel (delik içerinde) unsurları bulunan nesnelerin katı modelinin oluşturulması ya da ölçümlerinin yapılmasında neden olduğu zorluktur. Bu sistemde veri toplanması, ilerleyen bir lazer ışınının, kusursuz üçgen tekniği olarak adlandırılan bir yöntem ile geri dönmesi sayesinde sağlanabilir.

Topometrik (Kameralı) ölçüm/sayısallaştırma/tarama sistemlerinde, bir üç-ayağın üzerine sabitlenmiş olan ölçüm/sayısallaştırma/tarama kafası, hedef parçanın yaklaşık 70-100 cm kadar ön tarafında tutulur. Ölçüm/sayısallaştırma/tarama sırasında parçanın yüzeyine kenar oluşumlarının izdüşümlerinin yansıması sağlanır ve bu izdüşümler, ölçüm kafası içerisine sabitlenmiş olan bir kamera tarafından kaydedilir. Dijital görüntü işlemcisinin yardımıyla üç boyutlu koordinatlar yüksek bir hassasiyetle hesaplanır. Nesnenin tamamının sayısallaştırılması/taranması, birçok ayrı ölçümlerin bir araya getirilmesi ile oluşur ve bazen birden fazla görüş açısı veya bir başka deyişle kamera kullanılması gerekebilir. Günümüzde, computer-vision yazılım ve donanım teknolojisinin gelişimi zor (free form veya sculptred surfaces) yüzey ve unsurlara sahip nesnelerin modellerinin oluşturulmasını mümkün kılmaktadır.

İş parçasına temas etmeden çalışan algılayıcılarla ölçüm/sayısallaştırma/tarama işlemi uzaktan çok kısa bir sürede tamamlanabildiği halde, mekanik problar gibi iş parçasına temas eden algılayıcılar kullanıldığında işleme çevrimi durdurulup pozisyonlama yapılması gerektiğinden, ihmal edilemeyecek bir zaman kaybına neden olunmaktadır. Fiyat bakımından incelendiğinde, iş parçasına temas etmeyen algılayıcıların diğerlerine göre oldukça ucuz olduğu görülecektir.

Temaslı/temassız sistemlerin hepsi de temelde aynı prensiple çalışırlar. Hedef bir NOKTA BULUTU elde etmektir. Daha sonra bu nokta bulutu uygun yazılımlar ile birlikte anlamlandırılır, uygun yüzeyler türetilir ve Bilgisayar Destekli Tasarım ve İmalat (BDT/BDÜ) süreçlerinde kullanılabilecek uygun bir formata dönüştürülür. Böylelikle nesnenin model verileri bilgisayar üzerine aktarılmış olur. Elde edilen yüzey veya katı model üzerinde istenilen değişiklik veya geliştirmeler yapılabilir. Model son halini aldıktan sonra, modelin üretimi için gerekli takım yolları ve CNC parça programı elde edilebilir. Ancak, bu son işlemden önce bilgisayar üzerindeki modellerin OTO İNŞA (HIZLI PROTOTİPLEME) makineleri ile ön-gerçek modellerinin oluşturulması önerilir.

Ters mühendislik için kullanılan yazılımlar

Ters Mühendislik, aslında ülkemizde yıllardır uygulanan bir yöntemdir. Ancak bugüne kadar körü-körüne ve tamamen insan gücü ve beyninin bazı kabiliyetlerine dayanarak yapılan uygulamalarda, uygun ters mühendislik yazılımlarının kullanılması da zorunlu hale gelmeye başlamıştır. Piyasada bazı güçlü-ticari ters mühendislik yazılımları bulmak mümkündür. Geomagic Studio, Microsoft Office Visio Professional 2003, CAPPSNT, CATIA ve CopyCAD bunlardan bazıları olup, Ters Mühendislik ve kitlesel özel üretim konusunda dünyanın en çok tavsiye edilen yazılım paketleri arasındadır. Bu yazılımlar ile fiziksel bir nesnenin üç boyutlu tarama verisi işlenerek üretim için gerekli yüksek hassasiyet ve kalitede BDT modeli elde edilebilir. Yazılımlar, ayrıca daha ileri düzeyde çözümler elde etmek için sayısallaştırma sistemleri ile birlikte kullanılabilir.

Üç boyutlu tarama ve algılama cihazları ile elde edilen NOKTA BULUTLARI, bu yazılımlar ile birlikte anlamlandırılır; taranmış nokta verilerden aralıksız üçgen hücrelerden oluşan modeller elde edilir (triangulation/polygonisation) ve daha sonra uygun yüzeyler giydirilir. Doğrulama aşamasından sonra, BDT/BDÜ süreçlerinde kullanılabilecek uygun bir formatta kaydedilir.

Üç boyutlu yazıcı/model makinaları günümüzde HIZLI PROTOTİPLEME (Rapid Prototyping) makinesi olarak da adlandırılmaktadır. Hızlı prototipleme makineleri TERS MÜHENDİSLİĞİN olmazsa olmazlarından sayılabilir. Bu makineler üzerinde üç boyutlu nesneler elde edilmekte olup, bunlar yeni ürün geliştirme (YÜG) süreçlerinde kullanılmaktadır. Ancak, normal yazıcılardan farklı olarak, Dünyada bu cihazları üreten belli başlı birkaç firma bulunmaktadır; 3D-Systems, Stratasys, Zcorp vb gibi. Bu firmaların ürettiği makinaların en iyisi şudur ya da en kötüsü budur demek mümkün değildir. Her bir makinanın (teknolojinin) kendine has avantajları ya da dezavantajları bulunabilir. Fiyat-performans ilişkisi, bütçe olanakları ve makinanın kullanım amacı göz önünde bulundurularak optimum bir seçim yapılması gerekir. Yukarıda adı geçen firmaların her biri farklı teknolojileri kullanan Üç Boyutlu Yazıcı/Model makinaları üretmektedir. Örneğin, Stratasys firması, FDM (Fused Deposition Modelling) metodu ile üretim yapan ve ABS malzemelerden modeller üretebilen makinaları üretmektedir. Bu makinenin sarf malzeme fiyatları diğer makinalarınki ile karşılaştırıldığında daha pahalıdır. Bu da model fiyatlarına yansımaktadır. Ancak, hassas modeller bu makine ile rahatlıkla üretebilmektedir, ancak model üretebilmek için zaman gereksinimi hayli fazladır. Destek malzemelerinin çıkarılması zaman almakta ve çevreye zararlı kimyasal kullanımı gerektirmektedir. Zcorp firması ise, püskürtme (jet) teknolojisi ile üretim yapabilen, normal hassasiyetteki modelleri, kısa bir sürede ve destek malzemesi kullanmadan yapabilen 3 Boyutlu Yazıcı/Model makinaları üretmektedir. Bu makinalar, plaster, elastik malzeme, hassas döküm malzemesi, nişasta bazlı malzemeler, seramik, ABS gibi çok çeşitli malzemelerden modeller oluşturabilmektedir. Kullandığı hammaddelerin içersisinde fiyatı çok uygun olan malzemeler de mevcuttur. Bu yüzden, özellikle öğrencilerin, bilgisayarda çizdikleri modelleri görsel olarak üretmeleri söz konusu olduğunda, bu büyük bir maliyet avantajı sağlamaktadır. Eğitimde kullanımının yanı sıra, sanayide de başarılı uygulamaları mevcuttur. Hızlı prototipleme teknolojisine yatırım yapmak isteyen işletmeler, kendi gereksinimlerini göz önünde bulundurarak bir seçim yapmak zorundadır.

Tartışma ve sonuç

Yeni teknolojiler bir taraftan önemli ölçüde insan kaynağı ve finansman gereksinimi, diğer taraftan bilimsel ve teknolojik altyapı gerektirmektedir. Bu bağlamda, gelişmiş ülkelerle aralarında önemli bir teknolojik açığın bulunduğu gelişmekte olan ülkelerde, başarılı bir teknoloji politikasının anahtar unsurlarından birisi, en azından başlangıçta dışarıdan elde edilen teknolojiye etkin bir biçimde sahip olabilmek ve bunu yerel koşullara uyarlayıp, daha sonra ilerletmektir. Bu da, teknolojik yetenek birikiminin ilk aşamalarında yenilikçi Ar-Ge faaliyetlerinden çok, ithal edilen teknolojinin uyarlanması ve ilerletilmesine yönelik Ar-Ge faaliyetleri, TERS MÜHENDİSLİK, taklit, teknolojik yazını izleme gibi yasal ve yasal olmayan çabaları kapsayacaktır. Dolayısıyla, gelişmekte olan ülkelere yönelik teknoloji politikası başlangıçta yeni teknolojiler geliştirmeye yönelik faaliyetlerden ziyade, en azından teknolojik açıdan lider ülkelerle olan açık kapanana kadar, teknolojinin uyarlanması ve etkin kullanımı çabalarına odaklanmayı hedeflemeli, bu doğrultudaki bir teknolojik sistemin oluşturulması ve etkin çalıştırılması üzerine kurulmalıdır. Yeni sanayileşen bazı Doğu Asya ülkelerinde olduğu gibi özellikle stratejik bazı sektörleri desteklemek üzerine kurulu bir teknoloji politikası yoluyla aradaki teknolojik açık kapatıldığında, sınai yapı zaten yeni teknolojilerin geliştirilmesi ve yenilikçi Ar-Ge faaliyetlerini zorlamaya başlayacak ve uzun dönemli teknoloji politikası çerçevesinde bu tür faaliyetlerin yönlendirilmesine yönelik stratejiler de hayata geçirilebilecektir.

Başta Amerika olma üzere gelişmiş ülkeler, gelişmekte olan ülkelerin ekonomilerini serbestleşme, yabancı yatırımlara ve ticarete açma konusunda önemli baskılar yaparken, fikri ve sınai mülkiyet hakları konusunda sıkılaştırma ve uyum sağlama yönünde küresel uygulamaları dayatmaktadır. Bunda özellikle 1970 ve 1980’li yıllarda bir grup Doğu Asya ülkesinin TERSİ MÜHENDİSLİK, taklit ve uyarlama yoluyla teknolojik yeteneklerini yükseltmeleri ve bu durumun merkez ülkelerin yüksek nitelikli sanayilere dayalı karşılaştırmalı üstünlüklerini onarmaya yönelik baskılara neden olmasının büyük payı vardır. Sanayileşmiş merkez ülkeler, yeni sanayileşen ülkeler kervanına başkalarının katılmasını istememekte ve patentlerin teknolojik imtiyaz ve tekel yaratma işlevinden sonuna kadar yararlanmayı arzu etmektedir.

Son yıllarda, patent kanununun süreç (üretim usulleri) patentleri kadar, ürün patentlerini de kapsayacak biçimde düzenlenmesi sağlanarak, gelişmekte olan ülkelerin ters mühendislik yoluyla rekabet gücünün artırmasının bir nebze önleneceği düşünüldü. Çünkü, gelişmekte olan ülkelerden bazıları geçmişte, bazı sektörlerde ürün patenti korumasını yasaklamıştı. Bunun temel nedeni, ürün patentlerinin çok daha kısıtlayıcı olarak yorumlanmasıydı. Gerçekten de, eğer belirli bir süreç patentli bir ürünü üretmek için kullanılıyorsa, benzer ürünü üretmek için geliştirilmiş alternatif bir süreç, mevcut patenti ihlal etmiyordu. Ancak ürünün kendisi patentliyse, ürünü üretmek için kullanılan yeni süreç mevcut patenti ihlal edecekti. Amerika, belirli bir ürünün (özellikle ilaç sektöründe) ters mühendislik yoluyla taklidini önlemek ve benzer ürünlerin alternatif üretimine olanak tanıyan süreç patentlerini sınırlandırmak amacıyla ürün patentlerini de bu düzenleme içine dahil ettirdi. Bu düzenleme özellikle ilaç ve kimya sektörleri açısından Türkiye gibi gelişmekte olan ülkelerin sanayilerini zorlayabilecek bir durum arz etmektedir. Bu nedenle, TRIPS (Ticaretle Bağlantılı Fikri Sınai Haklar Anlaşması) anlaşmasının gerçekleştirilmesi ve küresel ölçekte sınai mülkiyet haklarının sıkılaştırılmasının ardında Amerika gibi gelişmiş ülkelerin baskısının olduğunu belirtmek gerekir. Özellikle Doğu Asya ülkelerinin taklit, uyarlama ve ters mühendislik kanallarını etkin kullanıp, Ar-Ge faaliyetlerine göreli olarak daha az yatırımda bulunarak, daha düşük olan üretim maliyetlerini biraz artırmaları ve 1970-1980’ler boyunca oldukça yüksek bir rekabet düzeyine ulaşmaları, sonuçta Amerika’nın fikri ve sınai mülkiyet haklarına yönelik kanunların değiştirilmesine yönelik baskısının artmasına yol açmıştır. Türkiye de TRIPS anlaşmasını imzalayan ülkeler arasındadır.

Şunu da burada belirtmekte fayda var ki, biz dünyadaki mevcut PATENT ve LİSANS müessesesinin iyi işleyen ve adaletli bir mekanizma olduğuna inanmıyoruz. Öncelikle, patentleme süreçlerinin çok uzun olması bir yana patentleme için istenen ücretlerin yüksekliği, insanları canından bezdirmiş durumdadır. Üstelik, mevcut dünya patentleme mekanizması sanılanın aksine çok basit ve ciddi olmayan yöntemlerle yürütülmektedir. Çok önemli bir buluş için bile iki-üç sayfalık, ayrıntı ve detay içermeyen evrak istenmekte, görsellikten uzak ve kelime oyunlarına dayalı bir araştırma ve karşılaştırma sistemi ile sonradan büyük anlaşmazlıklara ve paraya dönüşebilecek patentler verile gelmektedir. "Erken başvuran alır, ilk gelen oturur, ilk vuran avcıdır…" anlayışlarıyla bir yere varılamayacağı açıktır. Daha dün, Karaman’da yeni açılan bir fabrikanın ÜLKER’in o meşhur TAÇ krakerinin isim hakkına sahip çıktığı ve kullandığı, ÜLKER firmasının ise yirmi senedir bu ürünü yalnızca kendisi üretmesine rağmen mamulün ismini değiştirmek zorunda kaldığı, henüz hafızalardan silinmemiştir. Oysa, gerçek hak, hukuk ve adalet uygulansaydı, böyle mi olması gerekirdi. Karaman’daki yeni kurulan bir bisküvi fabrikası ÜLKER’in gafletinden yararlanmış ve kanunlar ve PATENT HAKLARI (!) buna müsaade etmiştir. Ancak, o fabrikanın artık şu günlerde ÜLKER’e satıldığı ve/veya ÜLKER’e fason üretim yaptığı da konuşulmaktadır. Buradan, şu sonucu rahatlıkla çıkarabiliriz… AR-GE olmadan, yenilikçilik olmadan, cingözlük yapmakla, taklitçilikle bir yere kadar… Sonrası meçhul… O yüzden TERS MÜHENDİSLİK ile Ar-Ge arasındaki dengenin çok iyi kurulması gerekir.

Dünya patent mekanizmasını bir SÖMÜRÜ ARACI olarak kullananlara karşı kullanılabilecek iki yöntem var… Bunlardan birincisi, Ar-Ge… Bu şimdilik zor gözüküyor. Çünkü Ar-Ge’ye ayıracak bütçemiz yok… O zaman tek yol kalıyor… TRIZ destekli TERS MÜHENDİSLİK… TRIZ ile patentleri kırmak, boyunduruklardan ve prangalardan kurtulmak çok kolay… (Ayrıntılı bilgi için, bakınız: S. Kapucu, A. Baykasoğlu, T. Dereli, 2001)

Başta Japonya, Singapur, Güney Kore, Tayvan ve Çin olmak üzere birçok Uzak Doğu ülkesinin TERS MÜHENDİSLİK uygulamaları ile büyük mesafeler kat ettiği düşünüldüğünde, bu uygulamanın özellikle, var olan silâh sistemleri ve bunlara ait destek teçhizatlarının parçalarını imal eden savunma endüstrisi kuruluşları için gerekli olduğu düşünülmektedir. Türk Silahlı Kuvvetleri envanterinde bulunan ve değeri milyarlarca dolarla ölçülebilen yüksek teknolojik sistemlerin bakım, onarım ve modernizasyonu, bu konularda bilgi birikimi ve TERS MÜHENDİSLİK kanalıyla teknoloji yeteneğini geliştirmek için önemli bir fırsat oluşturmaktadır. Ülkemizde, makine imalatı sektöründeki şirketlerin ürettikleri yeni ürünlerin tasarım bilgilerinin elde edilme yöntemlerinin çok büyük oranda, TERS MÜHENDİSLİK ve müşteri tarafından verilmesi şeklinde olduğu bilinmektedir. Bu şekilde hem yeni ürün geliştirme maliyeti hem de imalata geçişe kadar olan süre azaltılmaktadır. Sektör, büyük oranda bir mühendislik sektörü olmasına rağmen yeni ürün tasarımında henüz fazla bir mesafe kat edilmemiş olduğu görülmektedir. Ürün bazında üretim hacminin küçüklüğü, yeni ürün geliştirme giderleri üzerine de bir kısıtlama getirmektedir. Daha geniş pazarlara erişim ve daha büyük üretim hacimlerine ulaşma yeni ürün ve teknoloji yatırımlarının da önünü açabilecektir.

Üretilebilirliği (prodüktivite) artırmak, mühendislerin ve yöneticilerin en büyük hedeflerinden bir tanesidir. Biz gitmesek de, duymasak da, kullanmasak da; orada esnekliği ve tepkiselliği artıran bir EŞ ZAMANLI MÜHENDİSLİK diye bir felsefe vardır. Bu felsefe ile kavramsal tasarımdan gerçek üretime değin geçen süre azaltılır. Eş zamanlı mühendisliğin en büyük silahlarından biri ise TERS MÜHENDİSLİK’tir. Ters mühendislik silahının mermisi ise HIZLI PROTOTİPLEME cihazlarıdır. Bu felsefeyi kullanmamak, bu silahı taşımamak ve bu silahın mermilerini TEPKİSEL ÜRETİM HEDEFİNE göndermemek, hızın en önemli rekabet unsuru olduğu şu dönemde ciddi rekabet sorunlarına yol açabilir.

Yılar önce satın alınan bir türbinin kanatçığı bir gün kırılabilir. Ambarda hiç yedek kanatçığınız olmayabilir, kalmamış olabilir. Türbini veya makineyi satın almış olduğunuz firma kapanmış olabilir, iflas etmiş olabilir. Bunlar olmayacak şeyler değildir. (Gaziantep Üniversitesi, İngiliz yardımıyla 1994 yılında KEMCO isimli bir Koordinat Ölçme Makinesi (CMM, Coordinate Mesurement Machine) aldı. Ama şimdi KEMCO isimli bir firma ortada yok. Elinizde bir el-kitabı ile baş başa, yapayalnız.) Bu durumda ne yapılacak? Üretimi durduracak mısınız? Yapılacak en kestirme iş, sağlam kanatçıklardan birini sökmek ve bir TERS MÜHENDİSLİK işlemine tabii tutmak olacaktır. Taradınız, sayısallaştırdınız, modeli elde ettiniz ve bir prototipini inşa ettiniz… Geliştirdiniz, uyarladınız, projeksiyonlar uyguladınız… Tekrar… Sonra, elinizle tuttunuz.. Ve her şey tamamsa, bu modeli üretecek NC kodu ürettiniz, ya da modeli üretecek kalıp sistemlerini yeniden tasarladınız, ürettiniz… CNC makineniz, bu kodları aldı ve sizin için kanatçığınızı üretti. Kalıplar size modeli verdi. Pek de zor değil, öyle değil mi? Evet, bugün Avrupa’da böyle yapılıyor, Rolls-Royce böyle yapıyor. Avustralya’da nükleer santrallerin türbin kanatçıkları Sonlu Elemanlar Yöntemi ile birlikte böyle geliştiriliyor, yeniden yapılıyor. Ters Mühendislik, üretimdeki ve tasarımdaki hata ve eksikliklerin bulunmasında ve düzeltilmesine mühendislere yardımcı olmak için müthiş fırsatlar sunuyor.

Hızlı prototipleme’yi veya ters mühendisliği "KOPYACILIK" olarak algılamayalım, yalnızca "kopyalama" amacı ile kullanmayalım. Ters mühendisliğin yeteneklerini doğru ve yerinde kullanarak ürün tasarım zamanlarını kısaltalım, daha çabuk tasarlayalım, daha çabuk üretelim, üretilebilirliği artıralım ve de en önemlisi TEKNOLOJİ GELİŞTİRMEK için bir fırsat kollayalım. Bakınız bir örnek verelim burada… Hani meşhur bir anektod vardır. Almanlar mikroskopta bile görünmeyen bir tel üretmişler ve Japonlara göndermişler. Japonlar almışlar bakmışlar. Önce aynısını yapmışlar. Sonra da, telin tam ortasına bir delik delmişler ve Almanlara geri postalamışlar. Sonuçta, Almanlar rezil olmuş. Hem ellerindeki teknolojiyi kaptırmışlar, hem de doksandan bir gol yiyerek geriye düşmüşler. İşte, Japonların o gün yaptığı ve bugün de yaptığı, uzak doğuluların hepsinin yaptığı TERS MÜHENDİSLİK değil de nedir? Yapılacak iş çok basit. Parçayı ölç ve tara. Veriyi elde et. Veriyi işle. Modeli elde et. Modeli üret. Modelden gerçek üretime geç. Bu kadar basit… TERS MÜHENDİSLİK, teknoloji transferinden teknoloji geliştirmeye geçişte en önemli araç…

Biz ise hep tersine gideriz… Ama bu sefer durum değişik. Murphy, "Eğer her şey yolundaysa, mutlaka bir şeylerde terslik vardır" demiş. Biz de, diyoruz ki; "Eğer mühendisliğin ters ise, işler yoluna girer ve çabuk gider."

Hâlâ, METAL (TENEKE) KOLA KUTUSU’nu üretemiyoruz. Hâlâ, PASTORİZE SÜT KUTUSU’nu üretemiyoruz… İstediğin kadar KOLA üret, istediğin kadar SÜT üret. Fayda yok. Ambalajlama teknolojimiz yok. Onlarda var... Nanconco’da, TETRA PAK’da… Ve onlar bizim için ambalajlıyorlar… Biz kutuları üretemiyoruz. Üretecek bilgi var. Örneğin, metal teneke kutunun ana işlemi "derin çekme"… Peki o zaman eksik olan ne?...

Uzaklarda insanlar, 20 – 30 senedir TERS MÜHENDİSLİK felsefesini ve teknolojisini sonuna kadar kullanıyorlar. Kullandılar, faydalandılar. Şimdilerde, kullanılan plastik tabanlı sarf malzemeleri çevreye zarar veriyor diye, buzdan model üreten (RAPID FREEZE PROTOTYPING) makinalar icat ettiler, Nobel ödülleri aldılar… Bize ise, bunlar ancak bir "FANTEZİ" olarak geliyor. Biz hep tersine gideriz… Ama, bu sefer de DÜZ gitmeye çalışmayalım, TERSİNE gidelim. Tersine giden ve TERS MÜHENDİSLİĞİ kullanarak belli açınımlar yapan Doğu Asya ülkeleri gibi, merdivenleri onar onar çıkalım ve gelişmiş ülkeler ile aramızdaki farkı kapatmaya çalışalım… Çalmadan çırpmadan… Ar-Ge’yi ihmal etmeden, TERS MÜHENDİSLİĞİN nimetlerinden faydalanalım… Matbaa bize 200 sene gecikmeli geldi… Bari, TERS MÜHENDİSLİĞİ, hiç olmazsa HIZLI PROTOTİPLEME teknolojisini hemen getirelim…

Potansiyel araştırma konu ve uygulamaları

• Bilgisayar görüş sistemleri ile hızlı ters mühendislik,

• Eski makine parçalarının yeniden tasarımı ve geliştirilmesi için bir ters mühendislik sistemi geliştirilmesi,

• Genetik programlama ve veri madenciliği ile nokta bulutlarının anlamlandırılması,

• Hızlı Prototipleme ve Ters Mühendislik sistemlerinin doğrudan entegrasyonu,

• Koordinat ölçüm ve tarama için süreç planlama,

• Medikal görüntüleme sistemleri ile hızlı prototipleme sistemlerinin entegrasyonu,

• Ortopedide, protez ve plastik cerrahide hızlı prototipleme uygulamaları,

• Serbest ve karmaşık yüzeyli nesnelerin modellenmesi ve işlenmesi

• Sonlu elemanlar ile ters mühendislik,

• Ters mühendislik için akıllı sezgiseller ile bir imaj işleme sistemi geliştirilmesi,

• Ters mühendislik için unsur algılama,

• Ters mühendislik ile geri dönüşüm ve sürdürülebilir üretim,

• Unsur tabanlı ters mühendislik.

NOT

Bu makalenin yazarları, Hızlı Prototipleme teknolojisinde çığır açacak buluşlar yapmak üzere proje ve çalışmalar yürütmekte olup, bu konuda isteyen ve ilgilenen kişi ve kuruluşlar ile ortak çalışmalar içerisine girmeyi hedeflemektedir.

Başta ZCORP – 3 Boyutlu Hızlı Prototipleme Makinaları Türkiye Mümessili 4C MÜHENDİSLİK (www.4c.com.tr) firmasının yetkilisi Sn. SEDAT KURTARAN olmak üzere, TERS MÜHENDİSLİK ve HIZLI PROTOTİPLEME teknolojisini sadece bir "para kazanma mekanizması" olarak görmeyip, akademisyen ve sanayiciler ile bilgi ve tecrübelerini paylaşan ve "eğitimi" önemseyen herkese teşekkürlerimizi sunarız.

Yer darlığı nedeniyle yayımlanamayan geniş kaynakça yazarlardan temin edilebilir.