Sn. SABRİ ÇİĞDEM ile konu üzerine yaptığımız görüşme içinde, yaptığı değerlendirmenin bir bölümünü aşağıda bulacaksınız.
“ Eğer bugün satın aldığınız bir otomobil, kırk yıl önce satın aldığınız bir otomobile göre çok kaliteli, çok az arıza çıkarıyorsa, işte bunun nedeni; o otomobili dizayn eden mühendislerin, o otomobildeki her bir parçayı, her bir komponenti, her bir alt sistemi ve her bir sistemi dizayn ederken her biri için “Design FMEA” yöntemini kullanmaları ve o nesnenin yaratacağı riskleri belirleyerek ortadan kaldırmaları nedeniyledir. Ayrıca, aynı çalışma; o otomobilin her bir parçasını, her bir komponentini, her bir alt sistemini ve her bir sistemini imal eden ve monte eden süreçlerdeki operasyonlar için de yapılması gerekir ki, buna da “Proses FMEA” denir. İşte bu çalışmalarla, bir otomobildeki tüm aksamın risk analizi yapılarak, risksiz bir araç dizayn ve imal edilir.
Tabii ki, tüm ürün üreticileri, bunları sizleri düşündükleri için yapmıyorlar. Bilhassa Amerika’da, tasarım ve imalattan kaynaklı kusurlar bir kazaya neden oldukları ve can kaybı ortaya çıktığı zaman, Amerikan mahkemeleri, o ürünü üreten şirkete aklınızın alamayacağı yükseklikte ceza kesiyorlar.
Otomotiv dünyasında, ISO/TS 16949 Kalite Yönetim Sistemi belgesinin alınması şart koşuluyor. Bunun içinde de, mutlak surette, yukarıda belirtmiş olduğum FMEA çalışmalarının yapılmış olması gerekiyor. Hem de tüm yan sanayileri ile birlikte… Bunun da ötesinde, ayrıca her otomotiv şirketinin, yan sanayileri için çok sıkı bir kalite belgelendirme sistemi var ki, bu belgeyi alamayan yan sanayiden tedarik yapılmıyor. Tüm dünyada, ISO/TS 16949 belgesi için geçerli olan FMEA sistemi ise, Ford’un kitabındaki sistemdir. Tabii ki, bu da şirkete özel bir kitap.
Toplam Kalite Yönetiminde, ürün, süreç ve sistem geliştirmede birçok metodoloji kullanılır. Bu metodolojileri bilmeden gelişme sağlanamaz. Bunlar içerisinde en önemlilerinden birisi de, risk analizi yöntemi olarak kullanılan FMEA ( Hata Türü ve Etkileri Analizi )’dir.
FMEA’nın çeşitli uygulama alanları vardır:
Design ( Tasarım ) FMEA
Process ( Proses ) FMEA
Concept ( Konsept ) FMEA
Environmental ( Çevre ) FMEA
Machinery ( Makine ) FMEA
Equipment ( Tezgah ) FMEA
Software ( Yazılım ) FMEA
Yukarıdaki listeden de görebileceğiniz gibi, FMEA’nın bir çok kullanım alanı vardır ki, en çok kullanılan “Design FMEA” ve “Proses FMEA”dır. “
“ Hem Tasarım FMEA, hem de Proses FMEA eğitimlerini, tüm Ford Otosan, Tofaş FIAT, Karsan, Otokar, Türk Traktör, Arçelik, TUSAŞ uçak tasarım ve imalat mühendisleri, FNSS Zırhlı Personel taşıyıcı dizayn ve imalat mühendislerinin yanı sıra, yüzlerce defa farklı ürün dizayn ve imal eden şirketlere ve otomotiv yan sanayilerine verdim. FMEA konusu her şirketin kendi ilgi alanına girer ve her şirket, risk analizini esas alacak şekilde bunu kendi şirketinde uygular. Ben, bunlar içerisinde; FIAT, Bosch ve Ford’un FMEA’larını kendi kitaplarına göre verdim.
Amerika’da 1996 yılında yayınlanan bir denizcilik mecmuasında, FMEA uygulamasının bir İtalyan tersanesinde yapıldığını okumuştum. Daha önce size yazdığım; “Yat Tasarımında DFMEA Uygulaması” adı altında; Gemi ve Deniz Teknolojisi, Sayı: 204-205, Sayfa: 107, Mart 2016. bir yazı var. Aynı mecmuada, bu yazıdan bir önceki yazıda da “İş Güvenliğinde Risk Analizi” konusu inceleniyordu ve kullanılan yöntem FMEA’ya benziyordu.”
Konu üzerinde biraz daha detaylı bilgiye bu referansdan ulaşabilirsiniz.
Formel planlama kavramlarının yerleştiği 1940’lı yıllara bakıldığında, planlamanın, önemli değişimlerle-genellikle teknolojik- karşı karşıya kalan endüstrilerde, değişimle düzenli bir şekilde baş edebilmenin bir gereği olarak ortaya çıktığı görülmektedir. Günümüzde “değişim” her alanda temel bir gereksinim olarak ortaya çıkmaktadır. Gelecek her an bir şeylere gebedir. Dolayısıyla planlama her yerde vardır. Hatta denebilir ki, başarı ile, planlama yeteneği birbiri ile özdeştir.
Gerçekte kurumlar, hali hazırda iyi yaptıklarını düşündükleri şeylerin, gelecekte de aynısını yapmayı düşünüyorlarsa planlama gereğinden bahsedilemez. Planlama değişim ihtiyacının bir gereğidir.
Planlamanın amacı, belirli bir dönem sonunda, en uygun sonuçları sağlama olasılığı yüksek eylemleri hemen başlatabilmektir.
Peter Drucker, “Planlama bugün verilen kararların geleceği ile ilgilenir.” demektedir. Diğer bir deyişle planlama; yalnızca bugün değil, gelecekte de en uygun sonuçlara yol açacak eylemlerin kararlarını şimdiden vermemize yardımcı olur.
Yukarıdaki tanımda “belirli bir dönem” ile kastedilen, şirketimiz veya kurumumuz için yaratmayı düşündüğümüz geleceği yeterince kontrol altında tutabilecek uzunlukta bir süre olarak düşünülmektedir.
Planlama, bir yön belirlemesi ve muhafazası yoluyla, söz konusu yönde ilerleme sağlanması için sürekli ve istikrarlı çalışılmasını mümkün kılan bir tekniktir.
Yukarıdaki tanımda “yön” ile, nerede olunduğu, nereye gidilmek istendiği (hedefler), hedeflere nasıl ulaşılması gerektiği, nelerin gerekli olduğu sorularının tümü kapsanmaktadır.
Planlamanın sürekli bir süreç olduğu yine tanım içinde verilmektedir. Planlamanın başarılı olması için, üzerinde çalışılmasının yani uygulanmasının gerekliliği vurgulanmaktadır.
Olayların altında kalmamak, ezilmemek, köşeye sıkışmamak, iş işten geçtiğinde ne yapılacağını düşünmemek istiyorsak; planlama gerekli bir teknik olarak karşımıza çıkmaktadır.
Şurası da bir gerçektir ki, krizden krize yönetim yapmak ve sürekli yangın söndürmek yerine, ne yaptığını bilerek çalışmak daha mutluluk veren, daha az yorucu bir yaklaşım tarzıdır.
Planlama, sınırlayıcı değil, yönlendiricidir.
Planlama, sıkı kontrolleri içeren bir hesap verme yöntemi olarak algılanmamalıdır.
“Stratejik” kelimesi bütünleşmiş bir şey ya da planlanmış bir etki içersinde büyük öneme sahip olan biçiminde tanımlanabilir. Burada bahsedilmeyen bir özelliğe dikkat edin: Zaman boyutu. Pek çok insan “stratejik” terimini duyduğunda “uzun dönemden” bahsedildiğini düşünür. Terime karşı diğer bir genel tepki kapsamın geniş olduğu fikridir. Bazıları terimi kazanma ile ilişkilendirebilir, bu “planlanmış etkinin” bir örneği olarak düşünülebilir.
Stratejik bir hareket, bir amaca ulaşmak için ölçülebilir bir yolla katkıda bulunulan harekettir. Stratejik harekete bir örnek, toplam maliyet ya da birim maliyet gibi finansal bir hedefi karşılamak yerine müşteri gereksinimlerini karşılamaya odaklanmaktır.
Stratejik Planlama/ Stratejik Yönetim Tanımı
Stratejik planlama, bir organizasyonun öncü üyelerinin geleceğini tasavvur ettiği ve şekillendirilen geleceğe ulaşmak için gerekli prosedür ve işlemlerin geliştirildiği bir süreçtir. (L. D. Goodstein )
Yukarıda verilen tanımlar birbirlerini tamamladıkları için birlikte verilmiştir. Stratejik yönetim; stratejilerin planlanması, uygulanması ve değerlendirilmesi aşamalarının tümünü ihtiva ettiği için daha kapsamlı bir kavram olarak görülmektedir.
Geleceğin tasavvur edilmesi, uzun dönem planlaması kavramından çok farklıdır. Kastedilen geçmişe yönelik istatistiki verilerin ve eğilimlerin geleceğe ekstrapole edilmesi değildir.
Kastedilen yalnızca geleceğin öngörülmesi veya tahmin edilmesi girişimi de değildir. Geleceğin tasavvur edilmesi, geleceğin bazı yönlerinin bugünden yapacaklarımızla etkilenebileceği ve şekillendirilebileceği inancını da içermektedir
Bu Web sitesinin, SITE HAKKINDA sayfasında öngörülen içerikleri arasında KALİTE GÜVENCE ALANI da yer almaktadır.
Bu alanda başlangıç yapmak üzere;
Değerli meslektaşım Dz.Yük.Müh.Alb (E) Sabri Çiğdem’intoplam kalite yönetimi (TKY) ve Koç topluluğunun 2000 yılı projesi üzerine derlemiş olduğu makaleye ilişkin özet ifadelerini aşağıda bulacaksınız.
Sn.Sabri Çiğdem, Deniz Kuvvetleri Komutanlığı’nda uzun süre Mühendislik hizmetlerinin tamamladıktan sonra özel sektöre geçmiş ve Koç topluluğunun Arçelik firmasında özellikle kalite konusunda önemli katkılarda bulunmuştur. 2000 yılı projesi için de de görev alan Çiğdem’in bu konudaki kapsamlı değerlendirmesi ,KİTAPLIK ta yer almakta. Kalite güvence sisteminin teorik temelleri, bileşenleri ve ilkelerinin Koçtopluluğu bünyesindeki şirketlerde nasıl uygulamaya geçirildiği hakkında detaylı bilgiler bulacaksınız.
Değerlendirmede toplam kalite yönetiminin Amerika Birleşik Devletleri Deniz Kuvvetlerine nasıl yansıtıldığını açıklayan bölüm aşağıda yine ayrıca sunulmuştur.
“ Deniz Albayım,
Size, Koç 2000 Projesi ile ilgili dokümanı gönderiyorum. Bu proje, Türk sanayi hayatında, birçok şirketlerin beraberce gerçekleştirdikleri ve çok büyük başarıya ulamış bir projedir. Başarılan bu proje sayesine, Türkiye’deki Koç Topluluğu şirketlerinden olan; Tofaş FIAT ve Ford Otosan şirketleri hem İtalya’daki hem de Amerika’daki diğer FIAT ve Ford şirketlerinden daha başarılı olmuşlar, Tofaş ve Otosan’da görevli bazı üst düzey yöneticiler, İtalya’daki FIAT ve Amerika’daki Ford fabrikalarına üst düzey yönetici olarak atanmışlardır. Ayrıca, her iki otomotiv şirketi, kendi ürün tasarımlarını gerçekleştirmişler ve bütün dünyaya bu ürünlerini satmışlardır.
Gemi inşa sektörü ile Otomotiv sektörü birbirinden çok farklı özelliklere sahiptir. Bir gemi tersaneden iki-üç yılda inşa edilerek çıkmasına rağmen, bir otomobil fabrikasından, günde binlerce otomobil imal edilerek çıkmaktadır. Bariz bir dizayn veya inşa hatası olmadan bir gemi bir kaza yapsa, belki onu dizayn ve inşa eden tersanenin başı derde girmeyebilir. Fakat günde binlerce imal edilen otomobillerin dizayn ve imalatı sonucu, müşterinin yaşayacağı bir yaralanma ve ölümde, Amerikan mahkemeleri bazen milyarlarca dolar cezayı kesmektedir. İşte bunun sonucu olarak, bir otomobil firması sadece kendi dizayn ve imal ettiği parça, komponent, alt sistem ve sistemlerden sorumlu olmamakta, Yan Sanayilerinden aldıklarından da sorumlu olmaktadırlar. Bir Ford yan sanayisi olmak, neredeyse deveyi hendekten atlatmaktan zordur. Onun için, Otomotiv şirketleri sürekli olarak kendi personelin eğitmenin yanı sıra, yan sanayilerine de çok sıkı kalite ve verimlilik sistemleri getirmiştir.
Gemi inşa sanayisinde; İMO kuralları ve onları tersanelerde denetleyen Lloyt veya Büro Veritas gibi denetleyici kurumların ötesinde, ben şimdiye kadar; ISO 9000 Kalite Yönetim Sistemi veya EFQM Kalite Belgesi almış bir tersane duymadım. Halbuki Otomotiv sanayisinde, bunlar henüz yolun başlangıcını teşkil etmektedir.
Otomotiv sektörünün yanı sıra, bugün Arçelik, artık, dünyanın sayılı beyaz eşya imalatçıları arasına girmiş, geçen hafta, Japon Hitachi’nin Japonya dışındaki tüm pazarlarına satış yapacak fabrikasını satın almıştır.
Siz, tersanede de bulunduğunuza göre, aşağıda listesini verdiğim, ÜÇ SİSTEM ve onların Metodolojilerinden hangileri, ülkemizdeki tersanelerde uygulanmaktadır. Şimdilik size, sadece kaleme aldığım; Toplam Kalite Yönetimi ile Yalın Üretimin yarısının yazısını gönderiyorum. Bu dokümanı okuduktan sonra, diğer sistem ve metodolojilerin de kitaplarını veya Powerpoint CD’lerini gönderirim. Aşağıda, size eğitimini verdiğim sistem ve metodolojilerin listesini de yaptım. İşte, Endüstri 3.0 bu. Şimdiden, bunu başaran Koç Topluluğu şirketleri Endüstri 4.0’a da geçtiler veya geçme safhasındalar.”
SABRİ ÇİĞDEM
TOPLAM KALİTE GÜVENCE SİSTEMİNİN ABD.DENİZ KUVVETLERİNE AKTARILIŞI:
“ Donald Petersen, 1990 yılında Ford’dan emekli olmasından kısa bir süre sonra, ABD Deniz Kuvvetleri Komutanlığına henüzatanmış olan Amiral Frank Kelso’dan bir telefon alıyor. Ford’da kullanılan fikirlerden yararlanmak istediğini ve TKY konseptinin Deniz Kuvvetlerinde kullanılmasıyla ilgilendiğini belirtir. Amiral Kelso, Deniz Kuvvetlerindeki personelin sadece komutanlarından emir almaktan ziyade, fikir üretmede inisiyatifalarak, beraber çalışmalarını arzu ettiğini belirtir. Bu arada, Amerika’daki pek çok yönetici de Ford’daki bu başarının nasıl sağlandığı konusunda Petersen’e mektup yazarak, bilgilendirilmek istemektedirler.
Donald Petersen, Amiral Kelso ile yaptığı görüşmede, aynen Ford’da yapıldığı gibi, Deniz Kuvvetlerinin küçük bir bakım tesisinde ekipler oluşturarak, bu fikirlerin uygulanmaya başlanmasını önerir. Amiral de bu fikri benimseyerek, başlatma konusunda Donald Petersen ile fikir birliğine varırlar.
1991 Mart ayında tekrar görüştüklerinde, Amiral Kelso, “Toplam Kalite Liderliği” adını verdiği bu programı çok iyi bir şekilde izlediğini ve programın bağlı olduğu Bakanlıkça da onaylandığını bildirir. Deniz Kuvvetlerinin çeşitli birliklerindeki bu ekip uygulamalarından sonra, Amiral Kelso ve yardımcıları bu programın ABD Deniz Kuvvetlerinin tamamında ve her düzeydeuygulanabilmesi ve doküman altyapısının oluşturulabilmesi için Dr. Edwards Deming’le anlaşırlar. Deming’in ekibi ile birlikte, 1993 yılında, aşağıdaki dokümanları hazırlarlar ve eğitimleri başlatırlar.
1. U.S. NAVY, Fundamentals of Total Quality Leadership
2. U.S. NAVY, The Process Improvement Notebook
3. U.S. NAVY, A Total Quality Leadership Process Improvement Model
4. U.S. NAVY, Systems Approach to Process Improvement
5. U.S. NAVY, A Handbook for Strategic Planning
6. U.S. NAVY, Strategic Management for Senior Leaders: A Handbook for Implementation
7. U.S. NAVY, Implementing Total Quality Leadership
TÜRKİYE yi çevreleyen denizler üzerindeki hak ve çıkarlarını dile getirmek adına yaptığı faaliyet kapsamında, Kor Amiral (e) CAN ERENOĞLU ile bir röportaj yapmıştır.
Bu görüşmede konuya ilişkin olarak Sn. Amiral in SAVUNMA SANAYİ üzerine görüşlerini yansıtan bölümü aşağıya alınmıştır.
Bu vesile ile çok değerli sınıf arkadaşımız Or Amiral ÖZDEN ÖRNEK i bende yaptığı büyük katkılar nedeni ile şükran, saygı ve sevgilerimle bir kez daha anıyorum.
“MİLDEN ve MİLGEM kapsamında Türk savunma sanayii denizcilik alanında da etkisini artırmış, çeşitli başarılara imza atmıştır. Denizcilik kapsamında savunma sanayii alanında gerçekleşen yenilik ve fırsatları nasıl değerlendiriyorsunuz? Türkiye’nin Denizcilik alanında icra etmiş olduğu savunma sanayii faaliyetleri hangi düzeydedir?
Bugün savunma ihtiyaçlarımızın yaklaşık yüzde 65’i milli olanaklarla karşılanmaktadır. Nihai hedef bu oranı aşamalı olarak %100’e çıkarmak ve hem teknoloji hem de gemi ihraç etmektir. Bu amaçla, dışa bağımlılığı en aza indirmek ve yerli savunma sanayiinin gelişimine katkıda bulunmak gerekmektedir.
İncelendiğinde görüleceği üzere Savunma Sanayi alanından en fazla proje Deniz Kuvvetleri tarafından geliştirilmiştir. Bunda mutlaka önceki statüsüne kavuşturulması gereken Deniz Lisesi ve Deniz Harp Okulunda çok iyi eğitilmiş, geleceği gören Bahriye Subaylarının yetiştirilmesi ve Deniz Kuvvetleri Komutanlığının 1997 yılında Araştırma Merkezini kurması büyük etkendir. Etkinliğin daha da artırılması için Deniz Kuvvetlerimizdeki mühendis sayısı mevcuda nazaran en az 10 misli artırılmalıdır.
MİLGEM (Milli Gemi):
MİLGEM, 4 adet korvetin son gemisi TCG Kınalıada‘nın da 29 Eylül 2019 tarihinde tamamlanarak donanmaya teslimi sonucu devrim niteliğinde bir başarı olmuştur. Çünkü dünyada bu işi başarabilen ülke sayısı sadece 20’dir. MİLGEM’in, 20 yıl önce gerçekleştirilmesi hayal bile edilemeyen bir proje olduğunu unutmamalıyız.
MİLGEM projesi başlatıldığında belirlediğimiz nihai amaç kendi Deniz Kuvvetlerimiz için milli güce dayalı etkin gemilerin inşasının yanı sıra mutlaka ihraç imkânının da sağlanması idi. Pakistan ile toplam dört adet MİLGEM korveti inşası anlaşmasının ardından Ukrayna ile de 4 adet MİLGEM korveti inşası anlaşmasının imzalanması büyük bir başarıdır. Bu başarıda çok büyük payı olan ve MİLGEM’i hayata geçiren 20’nci Deniz Kuvvetleri Komutanımız merhum Oramiral Özden Örnek’i rahmet, minnet ve saygıyla anıyorum.
Gemi inşa projelerinde ulusal klas, araştırma kuruluşları ve firmalara öncelik tanınmalıdır. Yabancı firmalar kendi bahriyelerine sağladıkları gelişmiş sistemler yerine, ticari tipte cihaz ve sistemleri satmayı tercih ettiklerinden bu sıkıntıyı aşmak üzere Araştırma ve Geliştirme çalışmalarında gelişmiş sistem üretimi hedef alınmalıdır.
MİLDEN (Milli Denizaltı)
Türk Deniz Kuvvetlerinin milli güce dayalı etkin denizaltı gemilerine sahip olması amacıyla; Milli Denizaltı (MİLDEN) Projesi 24 Ekim 2019 tarihinde başlatılmıştır (3). MİLDEN için Milli Savunma Bakanlığı kontrolünde Gölcük Tersanesi Komutanlığında bir Dizayn Proje Ofisi açılmış ve personel görevlendirmeleri yapılmıştır. Bu konuda ana rehberimiz bilim, akıl ve her türlü engele ve baskıya rağmen tamamen Türk mühendis ve işçilerince gerçekleştirilen Milli Gemi (MİLGEM) projesi olmalıdır.
MİLDEN’de, MİLGEM’in yanı sıra uzun süredir yurt içinde inşa edilen denizaltılarımızdan ve halen Gölcük Tersanesi Komutanlığında inşası devam eden 6 adet Reis Sınıfı Yeni Tip Denizaltı projesinden edinilecek tecrübelerden yararlanılacaktır. Gölcük Tersanesi Komutanlığında inşası planlanan Milli Denizaltıların ilkinin 2030’lu yılların ikinci yarısından itibaren hizmete girmesi beklenmektedir. MİLDEN projesinin azami gizlilik içerisinde yürütülmesi elzemdir.
MİLDEN’de kullanılacak uzun menzilli ATMACA isimli milli güdümlü mermi (4) ile AKYA isimli tel güdümlü, uzun menzilli milli torpidonun (5) imalatı gerçekleşmiş, test atışlarında başarı sağlanmıştır. Şimdi de Savunma Sanayii Başkanlığı (SSB) tarafından 27 Aralık 2020 tarihinde yapılan açıklamaya göre; Sanayii Başkanlığı öncülüğünde Deniz Kuvvetleri Komutanlığının hafif sınıf torpido ihtiyacını karşılamak için “ORKA Projesi” başlatılmıştır. Düzenlenen protokol Savunma Sanayii Başkanlığı, Milli Savunma Bakanlığı, ROKETSAN ve ASELSAN temsilcileri tarafından imzalanmıştır. Projeyle, Deniz Kuvvetleri Komutanlığının envanterinde bulunan ve envanterine alınabilecek suüstü platformları ile Deniz-Hava araçlarından denizaltılara karşı kullanılacak ORKA torpido silah sistemi geliştirilecektir.
Seksenli yıllarda Deniz Harp Akademisinde öğrenci subay iken ısrarla önerdiğim nükleer tahrik sistemli (nükleer silahlı değil) denizaltılara sahip olma fikrimde ısrarlıyım. Bu sayede Türk Deniz Kuvvetleri en son teknolojik gelişmeleri ülkemize yansıtmadaki öncü rolünü hem sivil sektörde hem de Silahlı Kuvvetlerimizde nükleer teknolojinin kullanılması için de sürdürmelidir.”
1.1 Endüstri 4 Devriminin niteliği, oluşumu ve kapsama alanları bundan öncekiyazımda özetle belirtilmişti. Bu kavram Siber Fiziksel Sistemlerin üzerinde, özellikle Nesnelerin İnterneti ve İnternet servislerinin ortak kullanımı ile oluşan ve katma değer yaratan bir organizasyon şekli olarak tanımlanabilir
Bir tersane içindeki departmanlar işlerini görebilmek üzere değişik verilere gereksinim duyarlar. Klasik bir tersanede bölümler birbirinden bağımsız bir şekilde ancak diğer bölümlerin kendisine sağlayacağı ve sadece kendi gereksinimleri olan verilerle iş görür. Bu bağımlı işleyiş şekliyle verilerin başka şekillerde tersanede bulunduğunu bilemezler.Yukarıda bahsedilen teknolojileri kullanarak elde edilen çok değişik verileri ortak bir platform üzerinde ve bulut veri tabanı olarak biriktirmek mümkün hale gelmiştir. Böylece geminin tasarım ve üretim aşamasının tümüne, malzeme ve hizmet tedarikine, kalite güvenceye ait tüm bilgi ve veriler bu platform üzerinde bir araya getirilir. Bu şekilde, inşa edilen geminin fiziksel yapısının birebir kopyası dijital bilgilerle sanal ortamda oluşturulur. Veriler sisteme girdikten sonra tersane birimleri, gemi sahipleri, tedarikçiler, bakım tutum bölümleri hepsi gereksinim duydukları bilgileri veri tabanından alabilirler. Geminin yapısı üzerindeki zaman içinde oluşan değişimler, veri tabanı üzerine işlenerek dijital ikizin Sürekli güncel kalması sağlanır. Bu veriler, Gemilerin hizmete girmesinden sonra tüm paydaşlar tarafından gemi yaşam süreci Koyunca güncel olarak kullanılabilecektir. Dijital ikiz ile geminin yalnız kendisi için değil seri inşalarda tüm kardeş gemiler için ortak bir referans sağlanmış olur.
3.3 NESNELERIN ENDÜSTRİYEL İNTERNETİ (IOT)
Makine ve ekipmanlara bağlı sensörlerle gemi üretiminin değişik aşamalarından gerçek zamanlı veriler alınabilir. Bu aşamalara ait süre, kalite, çıktı, kapasite kullanımı gibi parametreleri kullanarak performans değerlendirmesi yapılabilir. Ayrıca RFDIteknolojinin kullanılmasıyla üretim içindeki parçaların ayrı ayrı izlenmesi imkânı sağlanabilir Verilerin değerlendirilmesi ile işlemlerdeki verimsizlik Kaynakları da saptanarak gerekli düzeltici önlemler alınır.
3.4 Çalışanların giysileri üzerine monte edilecek sensörlerle, onların işlem ve hareketleri izlenerek İş Güvenliği sağlanabilir. Örneğin, tehlikeli bölümlere giriş öncesi sinyal alınması, personelin nabız ve sıcaklık gibi yaşamsal değerlerinin uzaktan kontrol edilebilmesi ile yetkisiz kişilerin ilgili ekipmanı kullanması önlenir veya sağlık durumları izlenir.
3.5 3 D YAZDIRMA
Geminin üretim veya kullanım sırasında arızalanan veya bozulan parçalarının yerine bu yolla yenisinin hemen üretilebilmesi ile satış sürecinde hem maliyet hem süre olarak kazanç sağlanır. Doğal olarak her türlü parçanın (özellikle büyük boyutluların) bu yolla üretimi mümkün değildir
3.6 SANAL TASARIM (VIRTUAL REALITY)
Sanal tasarım, geminin bölümleri üzerinde kâğıt ya da bilgisayar üzerinden belirlenen tasarıma nazaran daha gerçekçi bir görünüm verir. Sanal gözlüklerle, tasarım halindeki bir bölümün içinde gezinmek, ortamı hissedebilmek ve orada yapılacak işleri simüle etmek mümkündür. Ayrıca bölümdeki yerleştirme ve bölüm yapı elemanlarının konumlarının daha uygun bir şekilde yapılabilmesi sağlanır. Bir diğer çok önemli avantaj, tasarımların coğrafi olarak çok farklı yerlerde bulunanlarca izlenebilmesi değerlendirilmesidir. Örneğin gemi sahibi, sistem üreticileri, diğer teknik ekipler gibi.
Daha önce oluşturulmuş fiziki bir yapıdan yola çıkarak oluşturulan modelleme anlamındadır.Optik ve lazer cihazı kullanılarak üç boyutlu tarama teknolojisi ile fiziksel bir mekân taranarak sanal ikizinin yaratılmasıdır. Lazer ışınının bilinen sürati ve bir noktadan bir noktaya ulaşım zamanını kullanarak mesafenin ölçülmesi esasına dayanır.
Bu tekniği kullanarak geminin bütün bölümlerinin sanal ikizleri oluşturulabilir. Böylece 2 boyutlu projelerin yeniden çizilmesine gerek kalmaz. Ayrıca daha önce üç boyutlu modelleme ile belirlenen ölçüler fiziksel mekandaki gerçek değerleri ile karşılaştırılarak hatalar ya da iyileştirmeler yapılabilir.
3.8 YÜKSEK PERFORMANSLI HESAPLAMA
Ağ üzerindeki ana PC lerin (server) kullanılması ile normal masaüstü veya laptop bilgisayarlarla elde edilemeyecek çok yüksek hızlarda hesaplamalar yapılabilmektedir. Bu ise dijital tasarım ve sanal gerçeklerde kullanılan yüksek çözünürlüklü grafiklerin oluşmasına imkân verir. Değişik alanlardaki mühendislik hesaplamalarının bu teknoloji ile çok kısa sürelerde tamamlanması, tersanelerin tasarım üretimlerinde önemli miktarda tasarruflar sağlamaktadır.
Tersanelerde en büyük yararı bu teknoloji vermektedir. Gemi inşaatında klasik uygulamada üretimi gerçekleştirilmesi tasarım bölümünce geliştirilen iki boyutlu projelere dayanır. Tasarım projeleri fabrikalarda referans olarak kullanılır. Bu nedenle üretim tamamen projelere bağlı olmaktadır. Artırılmış gerçeklik teknolojisinde ise bu projeler AR başlıklarına ya da tabletlere yüklenir. Bu gereçler taşıma ve kullanım kolaylıkları ile kâğıda nazaran çok daha avantajlı hale gelmiştir. Ayrıca üretime referans olabilecek şemalar, videolar, cihaz ve parça bilgileri de bunların üzerinde yer alır. Böylece üretim personeli eli altında gereksinim duyacağı her türlü bilgiyi bulmakta, İş bittiği zaman ise fiziksel ortamın ne şekil alacağını %100 görmek mümkün olabilmektedir. Böylece tasarım, montaj ve üretim hataları birebir gözlemlenecektir. Hatta makine ve cihazların bakım ve tutumları, yapılacak işlemi tanımlayan videolar kullanarak hatasız ve uygun şekilde zaman kaybı olmaksızın gerçekleştirilir.
3.10 YAPAY ZEKA VE ÖĞRENEN MAKİNALAR
Akıllı uygulamalarda, örneğin tasarımda kullanılan malzemeler, maliyet sınırlamaları gibi parametreleri verdiğiniz takdirde uygulama çok çeşitli seçenekler ile en uygun şekli geliştirebilir.Eğer uygulama bu parametreleri kendisi başka kaynaklardan temin edebiliyorsa, bu takdirde öğrenen bir sistem veya makine haline gelir. Gemi inşaatında yukarıda açıklanan dijital ikiz, bu şekilde yapay zekaya gerekli parametreleri sağlayarak, geminin tasarımı için bu parametrelerin değişimlerine göre seçenekler üretebilir. Örneğin, dalga boyundaki değişimlere bağlı olarak, teknenin reaksiyonunu görmek mümkün olur.
3.11 SANAL YARDIMCILAR (VIRTUAL ASSISTANTS)
Bugün cep telefonlarında kullanılan dijital yardımcıların, daha gelişmiş yazılımlarla endüstride kullanılması mümkündür.
Yardımcılar bizim için neler yapabilirler?
Yardımcıya seslenerek örneğin aşağıdaki işleri bizim içi gerçekleştirmesini isteyebiliriz;
Bu projedeki değişimi kim gerçekleştirdi?
Bugün hangi eklemeleri yaptım?
No.8 Bloğun ağırlığı nedir?
Bu seksiyona ait Klas Projesini getir.
Bu pompanın Satıcı bilgilerini getir.
3.11 ROBOTLARLA OTOMASYON
İnsanlar tarafından gerçekleştirilen üretim süreçleri bazı aşamalarda, tekrarlar ve tekdüzelik dolayısı ile verimsiz işlemlere sahiptir. Üretim hattına entegre edilecek robotlar bu şekildeki işlemleri insanların üzerinden alarak o insanların daha katma değerli işler yapabilmesine yol açar. Gemi İnşa endüstri dalında robotlar kaynak yapımı, kumlama ve boya işlemlerinde uzun zamandır kullanılmaktadır Bugün kullanım alanını genişletmek üzere Daewoo ve Hyundai firmalarının öncülüğünde geliştirme çalışmaları yapılmaktadır örneğin teknenin üç boyutlu eğik yüzeylerinin bunlarla şekillendirilmesi. Bir diğer çalışmada insan üzerine giydirilmiş sensor iskeleti ile robotların insan hareketlerini simüle ederek ağır parçaları taşıma ve yerleştirmesi denenmektedir.
3.12 SATICI ZİNCİRİ KULELERI
Bu kuleler SATICI işlemlerine ait verilerin depolandığı bilgi bankaları gibi düşünülebilir. Bu kulede satın alınacak malzemelerin fiziksel özellikleri, kullanım koşulları ile birlikte bunların satıcıları hakkında da gerçek zamanlı bilgiler tutulur. Bu sayede gerekli bir parçanın tersanedeki güncel durumu bilinirken satın alma gerektiğinde piyasadaki seçenekler, bunların içinde en uygun olanı ayrı bir efor sarf etmeden önünüze gelir. Satıcılara ait olumsuz gelişmeler de bu kule üzerinden uyarı şeklinde saptanabilir
3.13 DRONLAR VE OTONOM ARAÇLAR
Çalışma yapılmayan zamanlarda otonom araçlar ile bir sonraki vardiyaya gerekli malzemelerin ve ekipmanın iş istasyonlarına taşınması mümkün olacaktır Değişik sensörlerle ve kameralarla donatılmış drone’lar ise Gemi üzerinde Özellikle Klas kuruluşlarının yapacağı kontrol, onaylama, çek işlemlerinde Gerekli bilgiyi sağlayabilecektir
4 GELECEKTE
4.1Endüstri 4 devrimini yarattığı olumsuzluklar ve getireceği fırsatları değerlendirerek, dönüşümü daha kolay gerçekleştirebilmek üzere değişik ülkelerde çalışmalar yürütülmektedir Ülkelerin hangileri olduğu yukarıda Md. 2.4’te belirtilmişti Konu Avrupa Birliği çapında da ele alınmıştır. Avrupadaki durum için,bir fikir edinmek üzere bu rapora göz atılabilir.
Ülke düzeyinde bakıldığında bize yakın düzeyde olan Hırvatistan konuyu ortak bir şemsiye altında değerlendirerek kendilerine en uygun adımların neler olacağını ve nasıl gerçekleştirilebileceğini saptamıştır.
7. TÜRKİYE İÇİN DURUM
7.1 Konu başlı başına ayrıca ele alınacak ve irdelenecek ağırlıktadır.Ancak kişisel bazda bazı fikirler aşağıda ifade edilmiştir..
7.2 Ülkemizde konu Gemi İnşa Sanayicileri Birliği (GİSAB)önderliğinde ele alınabilir. Gemi İnşa ve IT fakültelerinin, Türk Loydu nün ve seçilecek bazı ana satıcı firma temsilcilerinin katılımı ile bir çalışma grubu kurulabilir Bu grup, tersanelerin mevcut teknolojik kapasiteleri, dönüşüme ayrılabilecek kaynaklar ve Türkiye piyasası koşulları çerçevesinde bir maliyet/yarar analizi ile dönüşüm için bir yol haritası geliştirebilir.
7.3 Bu koşullara kabaca bakıldığında endüstri 4 ün ülke teknolojik ,olanakları ile bütüncül bir şekilde ve yakın zamanda kullanılır hale gelmesi beklenemez Ancak küresel rekabet ve piyasa koşulları er ya da geç bu dönüşümün gerçekleşmesini dikte edecektir Aksi durumda uluslar arası pazar ortamı içinde kalabilmek giderek zorlaşacaktır.Bu bakımdan dönüşüm için gerekli çalışmalara ne kadar erken başlanırsa o kadar zaman kazanılacaktır
7.4 Bu teknolojilerden bazılarının ise şimdiden başlatılması mümkün olabilir örneğin, gerekli ortak işletme platformunu oluşturacak yazılımların kısmen alınması, arttırılmış ve sanal gerçeklik cihazları ile üç boyutlu lazer tarayıcıların kullanılmaya başlanması gibi.
1.1 I PHONE asistanı SIRY , Robotların kollarında şekillenen son model arabalar, evinizi siz gelmeden ısıtan kombiler, robotik cerrahi operasyonlar, depolar içinde kendi kendine palet taşıyan ve yerleştiren araçlar.
1.2 Yakın zamanlarda yaşamımıza gire inanması güç bu olanaklar nasıl oluştu? NASIL bir teknolojik sıçrama ile karşı karşıyayız? bizi gelecekte ne gibi yeni olanaklar ya da tehditler bekliyor olacak?
1.3 On yedinci Yüzyıl’dan bu yana teknolojide oluşan değişim ve gelişmelerle birlikte, endüstride 3 devrimsel aşamanın gerçekleştiği kabul edilmektedir.
Birinci devrim… Su ve buhar makinelerinin icadı, bunların sanayide el ile üretimin yerini alması. (1760- 1820 yılları arası)
İkinci Devrim… Elektrik makinalarının geliştirilmesi ve kitlesel MONTAJ üretim hatlarına geçilmesi. (1871- 1914 yılları arası)
Üçüncü devrim… 1929 büyük ekonomik krizi sonrası Bilgisayarların icat edilmesi ve sanayide kullanılır hale gelmesi
1.4 Şimdi ise ilk üç teknolojik devrimden nitelik ve nicelik olarak çok daha kapsamlı, daha derin ve karmaşık bir aşama ile karşı kaşsıyayız. Ana hatları ile bilgisayar, internet, akıllı Nesneler ve otonom sistemlerin endüstriye uyarlanmasına dayanan bu yeni aşamada siber-fiziksel ortam ile nesnelerin ve Sistemlerin internetinin bir kombinasyonu oluşmaktadır. Büyüklük, kapsam ve değişim hızı bakımlarından tarihsel bir olgu görmekteyiz.
1.4 Bu yeni aşama küresel olarak ENDÜSTRI 4.0.0 ya da AKILLI FABRİKALAR değimleri ile tanımlanmakta.
Endüstri 4.0 ilk olarak 2011 yılında Alman hükümetinin bu sektörü desteklemek amacıyla kullandığı ve Hannover fuarında ortaya atılan bir deyimdir.
DAYANDIĞI TEMELLER
2.1 Bu aşama örneğin birinci devrimde sitim makinelerinin getirdiği gibi tekil bir nedene bağlı olarak değil, başlangıçta birbirinden bağımsız görünen birçok alandaki teknolojik gelişmelerinin bütünsel etkisi ile ortaya çıkmıştır.
O halde hangi teknolojiler böylesi bir kapsamlı Devrim’e yol açtı. Ana hatları ile şöyle belirlenebilir;
Yapay Zekâ (Artificial Intelligence)
IBM şirketi tarafından Yapay Zekâ, bir bilgisayar ya da makinenin insan aklının yetenekleri olan Örneğin deneylerden öğrenme, objeleri tanıma, lisanı Anlama Reaksiyon gösterme, kararlar alabilme, problem çözebilme gibi şeyleri yapabilmesi anlamına gelmesi şeklinde tanımlanmaktadır. Örneğin, araba sürebilme, misafirleri karşılayabilme. Malzeme taşıma.
Bugün çok büyük miktarlarda verilerin toplanabilmesi ve bunları insan beyninden daha hızlı ve daha hassas şekilde işleyebilecek nitelikte bilgisayar sistemlerinin gelişmesiyle Yapay Zekâ diye tanımladığımız şey olanaklı hale gelmiştir.
Örneğin günlük yaşamımızda bir düzen içinde ev temizleyebilen akıllı süpürgeler
Otonom otomobiller, dronlar, Medikal sektörde imaj analizleri hep yapay zekaya sayesinde gerçekleşebilmektedir.
Bu konsept bir ağ bağlantısı üzerinden makinelerin bilgi değiş tokuşu yapabilmeleri ve insanlar tarafından yönlendirmeden bazı işlemleri yerine getirebilmeleri şeklinde tanımlanabilir
Yöntemin en belirgin avantajı birbirinden uzak mesafelerde bulunan üretim ve merkezler arasında veri iletişimi ile performans yönetimi, bakım tutum gereksinimin gözlenebilmesi ve böylece makine duraksama sureleri ile maliyetlerinin düşürüle bilmesidir.
2.4 Büyük veri tabanı (BigData) ve Analitik çözümleme.
Esas olarak ağ üzerinde gözlem ne ölçümleme yollarıyla sonuçlar hakkında çok büyük ölçekte veri toplamasıdır. Böylece Verilerin değerlendirilmesi ile en uygun işlemin belirlenebilmesi, tekil olarak makinelerin ve sistemlerin performansının ölçülebilmesi, yanı sıra sorunlar oluşuyor ise bunların gözlemlenmesi sağlanabilmektedir.
Otonom Robotlar.
Robotlar endüstride uzun zamandır kullanılagelmektedir. Şimdi ise bunlar daha hafif, güçlü ve adaptif hale gelmekle birlikte maliyetleri de kabul edilebilir düzeylere inmiş durumda. Otonom nitelikli bu Robotlar, üretimde, lojistikte ve dağıtım hizmetlerinde rahatlıkla kullanılabilmekteler.
2.6 Yatay ve dikey entegrasyon.
Operasyonlar sırasında süreçlerden toplanan büyük veri bir bulut ortamınayüklenebilir. Daha sonra bu veri ağ üzerinden sistem birimlerinin ortak yararlanabileceği omurga bir yapı oluşturulabilir.
2.7 Nesnelerin Endüstriyel İnterneti. (Internet of Things –
Konseptin en önemli unsuru bu olmaktadır. Bu sayede sistem üzerinde hareket halindeki birçok nesnenin bir Merkez ya da birbiriyle iletişim kurabilmesi mümkün olmaktadır. Her nesne kendisine özgü bilgi oluşturarak/ taşıyarak ortak platforma internet üzerinden yollamakta ve bu bilgiler sonraki aşamalarda kullanılmak üzere elleçlenmektedir. Yapay zekâ olarak alçak düzeydeki nesnelerden gelen bu veriler robotlar veya Sağlık cihazları gibi daha üst düzeydeki akıllı cihazlar tarafından işlenerek kullanılmaktadır.
Bu tanımın daha çok bilinen vekullanılan şekli, üç boyutlu yazıcı (3D Printing) ile üretimdir. Bu yöntemle müşteriye özel uyarlanmış parçalar üretimi yapılabilmekte ve ayrıca malzeme tasarrufu sağlanabilmekte
Fiziksel gerçek bir ortamın Üzerine aynı ortama ve nesnelere ait sanal bir görüntünün giydirilmesi denebilir. Böylece fiziksel gerçekliğe ait ek bilgilerin ve kullanım özelliklerinin bir arada görüntülenmesidir. Sanal gerçeklikten ( Virtual Reality) farklı olarak burada algılanan ve görünen fiziksel ortamın kendisidir.
Satın alma hizmetleri, depolama, müşteri ilişkileri ve benzeri işlemlerin birçoğu artık İnternet ortamında yapılmaktadır. Hem yükleniciler hem de müşteri tarafı internet üzerindeki iletişimin güvenli bir ortamda olmasını beklemektedir. Bu ortamdaki veri sızıntıları ve kötü amaçlı girişimler ilgili kurumların / şirketlerin hem güvenliğini hem de piyasa değerini düşürecektir. Güvenlik sağlandığında veriler korunabildiği gibi zararlı girişimler de önceden belirlenip önlem alınabilir.
GÜNCEL UYGULAMA ALANLARI
Konseptin getirdiği veri toplama olanağı sayesinde, değişik alanlarda üretimde /hizmette kullanılan makine ve düzenlerden çok büyük miktarda, yoğun ve gerçek zamanlı veri oluşturmak mümkün hale gelmiştir. Bu veriler analiz edilerek üretimi sağlayan düzenin ya da makinelerin daha verimli çalışması, performanslarının anlık gözlemlenmesi ve olası problem alanlarının önceden belirlenmesi kolay hale gelir. Böylece bakım tutum planlanması ve gerekli lojistik destek daha verimli yapılabilir.
3.1Tedarik ve lojistik destek
Sistem elemanlarının birbirine bağlantılı çalışmasıyla lojistik gereksinmeleri gerçek zamanlı olarak saptamak mümkündür. Ayrıca tedarik zinciri içinde piyasada oluşan gelişme ve yenilikleri anlık izleyerek tedarik daha düşük maliyetle ve daha kısa zamanda sağlanır. Üzerine sensor, transmitter ya da RFID (Radio Frequency Identification) etiket yapıştırılmış kutu, parça, konteyner vb. süreç boyunca izlenerek yönlendirme, sayılma, durdurma vb. İşlemler gerçekleştirilir.
3.2 Otonom ekipman ve araçlar
Akıllı sistemin devreye girmesiyle insandan bağımsız olarak hareket edebilen cihaz ve araçlar, özellikle Üretim hatları, yanı sıra lojistik tesislerde ve değişik hizmet alanlarında kullanılabilir hale gelir.
Örneğin direk insan kullanılmasına gerek kalmadan limanlarda konteynerlerin yerleştirilmesi, su altı karina temizliği, su altı araştırmaları gibi.
3.3 Robotlar
Bir zaman ancak yüksek ölçekli ve büyük firmaların kullanabildiği robotların maliyetlerinin düşmesi ile birlikte bugün artık birçok depolarda ve üretim tesislerinde kullanılabilmektedir.
Örneğin üretim hattında parça transferi, montaj, elektronik kart montajı, tehlikeli alanlarda imha gibi işlemler.
3.4 Eklemeli üretim (Additive Manufacturing)
Klasik üretimde malzeme şekillendirmesi için talaşlı imalat (torna, tesfiye freze vb.) kullanılmaktadır. Başlangıçta 3D PRINTING sadece prototip üretimi için ve plastik malzemeler kullanarak yapılmakta idi. Şimdi ise oluşan teknolojik gelişmelerle, metal malzemeler de kullanarak büyük ve karmaşık parçaların üretimi yapılabilmektedir.
3.5 Nesnelerin İnterneti ve Bulut depolama
Nesnelerin interneti kullanabilmesi ile birbirlerine bağlanması ve veri alışverişi yapabilmeleri sağlanmıştır. Bu olanak yerel olarak ve fabrika içi kullanılabildiği gibi artık Bulut üzerinde çok büyük veri paylaşımıyla fiziksel olarak bağımsız yerlerde tasarım, üretim ve montaj mümkündür.
Böylece küçük bir işletme dahi kendi sınır ve kapasitelerini aşan olanakları kullanabilmektedir.
4.ENDÜSTRİ 4.0 GELİŞİMİNDE ENGELLER
4.1 Ekonomik Etkenler
4.1.1 Yüksek maliyet.
Endüstri 4.0 unsurlarının uygulamaya geçirilebilmesi için gerek ilk yatırım maliyetleri gerekse bakım maliyetleri bazı firmalar için bir hayli yüksek olacaktır. Bu bakımdan rekabet açısından değişik avantajlar sunabilmekle beraber, konsept her işletme büyüklüğü ya da alanı için cazip olmayabilir.
4.1.2 Modelin uyarlanması.
Sistemin büyük firmalar için adaptasyonu daha kolaydır.
4.2 Üretkenlik.
Sistemin her alan ve her durum için üretkenliği arttıracağı beklenmemelidir. Uyarlamaya girişmeden önce işletmenin gerçekten bunan gereksinimi olup olmadığı; maliyet / fayda analiz ev sürdürülebilirliği özenle ve detayla irdelenmelidir.
4.3 Regülasyonun yetersizliği.
Endüstri 4.0 sistemi ana yapısı bakımından küresel bir paylaşım karakterine sahiptir. Ancak birçok ülke konuya yabancı olduğu gibi bu alanda uluslararası herhangi bir standart veya yasal temel henüz oluşmamıştır. Kaldı ki yerel standartlar da birçok ülkede yoktur.
4.4 Veri güvenliği.
Gerek hükümetler bazında gerekse Özel sektörde sistem ağ ortamında veri güvenliğinin tam olarak sağlanması için hala yol alınması gerekmektedir.
4.5 Sosyal etkenler
Uluslararası ağ platformlarının kullanılması ile platforma aktarılan Kişisel ve firmaya özel bilgiler tehdide açık duruma gelebilmektedir.
Konsept ağırlıklı olarak otomasyona dayandığından mavi ve beyaz yakalı bir kısım bilgi teknolojisi çalışanlarının işlerini kaybetmeleri anlamını da taşımaktadır.
4.6 Endüstri 4.0 kavramının benimsenmesinde ki zorluklar
4.6.1 Bu derece kapsamlı ve karmaşık değişiklikler uygulamaya girişecekler için alışılmışın dışında düşünce ve davranış kalıplarının yaratılmasını gerekli kılmaktadır. Bunun açılımı ise Paradigma değişimidir.
4.6.2 Bu sistemin işleyiş şekli ve kullanılacak sistem elemanları firmaların henüz ellerinde bulunan cihaz ve ekipmanın bir kısmının boşa çıkmasını gerekli kılabilir. Bu takdirde eldeki cihaz envanteri, amortismanı ve maksimum verimi sağlanamadan elden çıkarılmış olacaklardır.
4.7 Bilgi teknolojisi sorunları.
Sistem tümüyle birbirine bağlı ve yekpare bir şekilde Dizayn edildiğinden ve çalışacağından sistem içindeki herhangi bir noktadaki veri yanlışlık veya aksaklığı tüm sistemi etkileyecektir
4.8 Mülkiyet haklarının korunması.
Sistemin tümünün ve süreçlere ait veri ve bilgilerin internet ortamı üzerinde olması şirketlerin kendilerine özgü bilgi ve belgelerin yeterli önlem alınmaması halinde istihbarata ve çalınmaya açık olması demektir.
5.SONUÇ:
Endüstri 4.0 Devrimi kendisinden önceki aşamaların değişik alanlarda bir devamı olmakla birlikte, onlardan farklı olarak Tasarım, üretim ve Lojistik konularında birçok alanda çok daha fazla imkân sunmakta ve her gün bugüne dek hayal dahi edilmemiş yeni kapılar açmaktadır
Bu arada kavramın kendisi de gelişmekte ve yeni yeni unsurlar ilave olmaktadır.
Üretim alanındaki uygulamalarının bir diğer büyük alanı Denizcilik işletmeciliği ile Gemi İnşaat sektörüdür. Gemi inşa sektörüne konseptin nasıl yansıdığını bunda sonraki yazımda ele almaya çalışacağım.
Savaş gemilerinin enerji verimliliğini artırmak üzere, tekne yapısında alınan hidrodinamik önlemlere daha önceki yazımdadeğinilmişti. Su içi sürtünme direncinin ağırlıklı kısmı yüzeyde oluşan organik birikimler ya da üretim hatası , korozyon vb. nedenler ile oluşan yüzey bozukluklarıdır. Birikimler gemide kullanılan enerjinin %25 e varan kısmını tüketebilir. ABD bahriyesinde DDG 51 sınıfı fırkateynlerde bu maliyetin 15 yılda 3 milyon dolara ulaştığı görülmüştür. Tekne direncini , Yüzey birikimini ve maliyeti düşürmek üzere daha etkili kaplama teknolojileri ve boya yöntemleri geliştirilmektedir. Örneğin hidrofobik boyalar. Sürtünme maliyetini azaltarak sağlanacak tasarrufla daha etkili teknolojilerin de geliştirilmesi mümkün olacaktır.
2. Tekne sürtünme direnci ve gemi hareketine etkisi
2.1 Hareket halinde bulunan Gemilerin su içinde karşılaştığı toplam direncin , düşük süratli olanlarda %70- 90, yüksek süratli olanlarda ise %40 kadar kısmı, bu direnci yenmeye sarf edilir. Gemi denize indirildiğinde tekne PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜ (ROUGHNESS) sıfır sayarsak, geminin ömrü boyunca yüzeyde oluşan bozulma ve BİRİKİMLER (FOULING) ile bu değer %25′i Bulabilir. Gemiyi hareket ettiren enerji açısından bakıldığında bu değerlerin önemli kayıplara neden olacağı görülür.
2.2 Tekne sürtünme direncinin azaltılması şu bakımlardan önem kazanır;
Teknenin Total enerji verimliliğinin artması
Atmosfere karbon salınımının azaltılması
Havuz ve bakım Periyotlarının kısa olması
Harekât gereksinimlerine bağlı olarak yüksek sürat performansı
2.3 En temel şekli ile tekne sürtünme direnci şöyle formüle edilir
R = C½ Q AV2
Burada R sürtünme direncini
C – Sürtünme katsayısının
Q – Sıvı yoğunluğunu
A – Yüzey alanını
V – Tekne hızını göstermektedir
Böylece direnç, su içi yüzey alanı ve özellikle tekne süratı ile doğru orantılıdır.
2.4 Sürtünme direnci oluşum nedenleri
Yeni inşaat halindeki gemilerde yüzey temizliği, üretim hataları, materyal bozuklukları gibi nedenlerle oluşabildiği gibi boyama aşamasındaki uygulama hataları da ayrı bir neden oluşturur. Operasyonel halde ise boya tabakalarının zamanla aşınması, Antifouling etkisinin giderek azalması, gemilerin bulunduğu konumlardaki Deniz şartları, yüzey pürüzlülüğünü artırmaktadır. Ayrıca su içindeki mikro organizmalar, kabuklu böcekler, yosunlar gibi canlıların yüzeye yapışması en büyük etkendir. Her iki tip yüzey bozulması ve pürüzlülüğün artması ile gemilerin sürat performansı düşmekte , yakıt tüketimi ve güç gereksinimi artmaktadır.
2.5 Sürtünme direncinin ölçümlenmesi
Özellikle yeni inşa edilen gemilerde tekne pürüzlülüğünün, gerekli gemi gücü ve dolayısıyla yakıt tüketimi artımı üzerinde önemli yeri vardır. Ayrıca yüzey pürüzü, geminin yaşam süreci boyunca değişeceğinden yakın takip ve düzeltmeleri gerektirecektir. Güncel uygulamada tekne pürüzlülüğü, genelde gemilerin havuzlama giriş ve çıkışında ölçülmektedir. Kullanılan ölçek RT 50 olup 50 milimetre örnek uzunluğunda ölçülen maksimum pik değere karşılık gelmektedir. Ölçümler teknenin değişik yerlerinden alınarak averaj bir değer belirlenmektedir.
Yüzeydeki viskoz alt tabakanın örtüm kalınlığının dışına taşmaması bakımından, pürüzlülüğünün 10 ila 30 mikron değerleri arasında kalması arzu edilir. Operasyon halinde bulunan Ticaret gemilerinde yüzey pürüzlülük Değeri 200 mikronu bulabilmektedir.
Bunların ekonomik yansımalarını belirlemek üzere çeşitli bilimsel çalışmalar yapılmıştır ve yapılmaktadır
3. Yüzey PÜRÜZLÜLÜK (ROUGHNESS) ve BİRİKİMİNİN (FOULING) azaltılması için önlemler
3.1 Bu sorunları gidermek ya da azaltmak amacıyla 19 cu Yüzyıl başından bu yana bilimsel araştırma ve çalışmalar yapılmaktadır.
Birikime karşı değişmeyen iki ana yöntem;
1.Periyodik mekanik temizlik
2. Doğal birikim önleyici kaplamalar ve boyalardır
3.2 Deniz içerisinde yaşayan bazı canlılar kendi dış yüzeyleri üzerinde mikroorganizmaların birikimini önlemek üzere doğal yöntemler geliştirmişlerdir.
ŞEKİL 1 Köpek balığı cildindeki antifouling yapı
Diğer bazı canlılarda ise, örneğin bazı balinalarda, ortamdan gelen sıcaklık ve pH değerleri değişimine göre yüzeylerinde salgı mekanizması harekete geçerek hem birikimi önlemekte hem de sürtünmeyi azaltmaktadır. (Batum et al., 2002),
3.3 Böyle Doğal yöntemlerden esinlenilerek geliştirilen önlemlere BIOMIMETICS adı verilmiştir. Buna bağlı olarak geliştirilecek antifouling sistemi ,uygulanacak gemilerin çalışma ortamlarını ve koşullarını dikkate alarak seçilmelidir.
Yüzey pürüzlülüğüne kaplamaların etkisini ölçmek için yapılan testlerde, deney yüzeylerinde kontrollü şartlarda ve standartlarda daha dikkatli bir uygulama yapılır. Gerçekte ise tekne yüzeylerinde şartlar bu kadar dikkatli kontrol edilememektedir. Doğal yöntem bazlı uygulamaların diğer kaplama teknikleri ile karşılaştırıldığında bazı önemli kısıtları bulunmaktadır ; örneğin bunlara sahip deniz içi canlıları, gemilere oranla çok daha düşük süratlerde hareket etmektedir. Ayrıca bu doğal yapıların ömürleri sınırlı olmaktadır.
4. Sürtünme direncinin ekonomik yansıması
4.1 Yapılan bir araştırmaya göre ( Kempf 1937; Benson et al.) Tekne yüzeyinin %75 nin kaya midyesi ile kaplanması halinde, sürtünme direnci maksimuma çıkabilmektedir. Ancak birikimin %5 e düşmesinde bile sürtünme direnci ancak 1/3 azalmaktadır.
4.2 (Woods Hole Oceanographic Institution [WHOI] 1952) tarafındanbelirtildiğine göre; sıcak deniz suyu ortamlarında bulunan savaş gemilerinde yaklaşık 6 ay sonra yakıt tüketiminde %35- 50 arasında artış görülmüştür.
Savaş gemilerinin operasyonel kullanım profilleri Ticaret gemilerinden farklı ve hareketsiz oldukları süreler daha fazla olduğu için boya vekaplamalar daha çok önem kazanmaktadır.
Antifouling boyaların sürtünme direncini azaltıcı etkisi dinamik durumlarda (hareket halinde) daha fazla olmaktadır.
4.3 Birikim ve pürüzlülük sorunu tekne üzerlerinde olduğu gibi Pervane yüzeylerinde de etkili olabilmektedir Böylece Pervane Performansı da düşmektedir. Sevensen and Medhurst (1984) e göre bu düşüşlerle %50 enerji kaybı oluşabilmektedir. Pervane yüzeylerini teknedeki gibi kaplanması halinde kayıplarda önemli azalmalar görülmektedir.
4.4 Shultz önderliğinde yapılan çalışma ile (1), boya kaplamalarının A.B.D Donanması ARLEIGH BURKE sınıfı (DDG 51) fırkateynlerde ekonomik olarak maliyetlere nasıl yansıdığı araştırılmıştır. Çalışmada, fırkateynlerin tümünün 3 yıl boyunca bakım ve kontrol periyotlarında alınan değerlerle oluşan veritabanı referans alınmıştır.
4.5 Bu çalışmaya göre;
Karina üzerindeki birikimlerin gemi işletim maliyeti üzerine yansıması, yakıt maliyeti, boya söküm maliyeti, yeni boya malzemesi ve işçilik maliyeti, ile karina temizliği maliyetleri üzerinden oluşmaktadır.
Çalışmada kullanılan ana referanslardan birisi ABD Bahriyesinin
NAVAL SHIPS’ TECHNICAL MANUAL CHAPTER 081 WATERBORNE UNDERWATER HULL CLEANING OF NAVY SHIPS dokümanıdır. Bu referansa göre; yüzey pürüzlülüğünü değerlendirmek üzere 0 ila 100 değerleri arasında ve 10’ar birim artacak şekilde bir cetvel geliştirilmiştir. Burada 0 tümüyle temiz ve pürüzsüz tekne yüzeyini belirtmektedir. Örneğin FR30, sıfıra göre 3 kademe artmış yüzey pürüzlülüğünü göstermektedir.
ABD Bahriyesinin boyaya ilişkin maliyet unsurlarının yapısı ŞEKİL de
Görülmektedir.
ŞEKİL 2. Boyamaya ilişkin maliyet Faktörleri
4.6 2009 yılı fiyatlarıyla firkateynlerin su içi temizlik ve kontrol maliyetleri şu şekilde verilmiştir;
Tekne karina temizliği 26830 dolar / gemi
Ara dönem su içi kontrol ve temizliği 18700 dolar / gemi
Fırkateynlerin yakıt tüketimi açısından bakıldığında
Ortalama yıllık seyir suresi 2835 saat
Surenin %90 ı cruising süratlerde yani 15 knot, %10 ise Yüksek süratte 30 knot varsayılmıştır.
Bu gemiler için antifouling miktarına göre oluşan maliyetler ŞEKİL 3 de verilmiştir.
ŞEKİL 3. Antifouling derecesine göre temizlik maliyetleri
4.7 Makinelerin Özgül yakıt tüketimi değerleri SFC esas alınarak bu operasyonel değerlere göre yakıt tüketimleri hesaplanmıştır.
Ona göre; Yıllık yakıt tüketimi maliyeti 11.1 milyon dolar / Gemi / Yıl olmaktadır
15 yıllık bir süre içinde antifouling boyaların oluşturduğu pürüzlülük maliyeti 3 milyon dolar öngörülmüştür
FR 30 Düzeyinde birikim ile, pürüzsüz karina ya göre %10,3 oranında yakıt tüketiminde artma olmaktadır.
Bu ise 1.2 Milyon dolar/Gemi/Yıl ilave yakıt maliyeti getirmektedir. Birikim FR60 düzeyine çıkar ise bu durumda yakıt tüketimi %20.4 artmakta, bu ise 2.92 Milyon Dolar/Gemi/Yıl ilave maliyet getirmektedir.
ŞEKİL 4. DDG71 Güç sisteminin (4 adet LM 2500 Gaz Türbini) Güç Üretimine karşın yakıt tüketimi
4.8 Gemi karinasının belirtilen ilave maliyetlerden kurtulabilmesi için yapılacak kontrol ve bakım tutumların ise, yapılacak işin cinsine göre ayrı maliyetleri bulunmaktadır. Kaliteli boya kullanılması halinde kümülatif boya ve bakım maliyetlerinde bakım maliyetlerinin payı giderek azalmaktadır Karina birikiminin FR 30’dan FR 20’ye düşürülebilmesi halinde 340.000 bin dolar/Gemi / Yıl Kazanç sağlanacaktır. Tüm Filo için düşünüldüğünde boyalar ve boyama pratikleri üzerinde yapılacak araştırmaların, kendini birkaç yılda amorti edebileceği belirlenmiştir.
5.Savaş gemileri için boya ve kaplama Standartları
5.1 Ticaret gemileri için tekne boyama ve kaplama sistemleri üzerine gerek kurumsal (Std.Büroları, Klaslar v.b.) gerekse boya firmaları tarafından standartlar geliştirilmiştir.
Boya ve kaplamda standartlarının yanı sıra antifouling boyaların çevre üzerinde yarattığı olumsuz etkilerin azaltmak üzere de kurallar
Geliştirilmiştir. Örneğin IMO bu boyaların kullanılma sınırlamaları ile sertifikalandırma kurallarını belirleyen bir regülasyon oluşturmuştur.
5.2 Savaş gemileri görevleri gereği Ticaret gemilerinden çok farklı operasyonel profillere ve sınırlamalara sahiptir. Bu bakımdan Ticaret gemileri için geliştirilen boya standartları savaş gemileri için geçerli değildir. Ancak onlarda aynı malzemelerden yapıldığından ve aynı ortamlarda hareket ettiklerinden bu konuda benzer standartlara gereksinim vardır. Böylece Örneğin NATO yapısında yer alan savaş gemileri için ANEP 77 içerisinde boyama konusunda kriterler belirlenmiştir. STANAG 4360 konunun detaylarını kapsamaktadır.
Boya öncesi yüzey temizliği üzerinde ABD Bahriyesinin NAVSEA S9086-CQ-STM-010 Standarttı bir örnek olarak incelenebilir.
6. Geliştirilen Yeni Boya Teknolojilerinden örnekler
6.1 Örneğin Japon Nippon Paint Marinefirmasınca Standart antifouling boyaları Boya bileşeni içerisindehidrojel bileşkenler kullanılarak tekne sürtünme direncinde azaltma ve dolayısıyla yakıt tasarrufu sağlanabilmiştir ( Ecoloflex SPC 200 LF).
6.2 Avrupa’da bir grup bilim insanı öncülüğünde yapılan çalışmalarda geliştirilen Zwitterionic Polymer Coatings .Bu tip kaplama aşınmaya uğrasa da su içerisinde yaklaşık 1 dakikalık bir sürede kendini toparlayabilmekte. Böylece kaplamanın sürekliliği ve uygulama periyodunun uzatılması bakımından önemli yararlar sağlanabilecektir .
6.3 Amerikan Bahriyesince desteklenen ve Michigan Üniversitesi’nde geliştirilen Yeni bir boya teknolojisi projesindesürtünme direncini düşürecek HIDROFOBIK bir boya geliştirilmiştir. Hidrofobik madde molekülleri suyu yüzeylerinden itici özelliğe sahiptir. Örneğin doğal ve Sentetik yağ molekülleri bu özelliği gösterir.
Bileşimi henüz gizli olmakla birlikte bu boyalarla kaplanan yüzeylerde hem bu itici özellikten yararlanılmakta hem de boyanın mekanik yapısıyla mikro hava baloncukları oluşturulmaktadır Böylece her iki etken birleşerek teknenin sürtünme direncini azaltmaktadır bu etkiye ilave olarak denizaltılarda ayrıca gürültü seviyesi düşürülebilmektedir.
6.4 Karina üzerindeki birikimlerin havuza çıkmadan deniz içerisinde temizlenebilmesi amacıyla yakın zamanda robot temizleyiciler geliştirilmeye başlanmıştır. Örneğin Jotun firmasınca geliştirilen HULLSKATER robotu gemi üzerinde konumlandırılan uzaktan kumanda sistemi ile tekne karinasını gemi tipine bağlı olarak maksimum 8 saatte temizleyebilmektedir. Lityum bataryalı robot, tekne üzerine manyetik şekilde tutunmakta , üzerinde monteli 3 projektör ile temizleme alanı aydınlatılmakta ve tekerlekli olduğundan kavisli yüzeylerde hareket edebilmektedir.
ŞEKİL 5. HULLSKATER Temizlik Robotu
6.4 Konu üzerinde güncel olarak yapılan araştırmalar ve geliştirilen diğer bazı ürünler hakkında buradan daha detaylı bilgiler edinilebilir.
KAYNAKÇA :
1. Economic impact of biofouling on a naval surface ship. P. Schultza; J. A. Bendickb; E. R. Holmb; W. M. Hertelb a .2010.
2. Hundley LL, Tate CW. 1980. Hull-fouling studies and ship powering trial results on seven FF 1052 class ships. Report # DTNSRDC-80/027. West Bethesda (MD): DW Taylor Naval Ship Research and Development Center.
3. ‘Marine Fouling and its Prevention’ (Woods Hole Oceanographic Institution [WHOI] 1952)
4.NAVAL SHIPS’ TECHNICAL MANUAL CHAPTER 081 Waterborne Underwater Hull Cleanıng of Navy Shıps
5. New hull coatings for Navy ships cut fuel use, protect environment (w/Video)
1.Öncelikle enerji güvenliği açısından baktığımızda özellikle dışa bağımlı enerjinin temin edilebilir olması, ambargo, fiyat değişimleri ve yasal değişimlerden etkilenmemesi gerekmektedir. Bu kritik etkenlerin yanı sıra yakın zamanlarda gündeme gelen bir diğer etken Enerji verimliliği konusudur. Çünkü enerji verimliliği başlı başına bir enerji kaynağı olarak düşünülebilir. Verimi arttırmakla Savaş gemilerinin daha az yakıt tüketmesi ,böylece operasyon sürelerinin ve seyir sıalarının artması mümkün olur. Bu bölümde bahriyelerde enerji verimliliğinin kısaca ne gibi yöntemlerle sağlandığını ve HİDRODİNAMİK ÖNLEMLERİ göreceğiz.
2.Ticaret gemilerinde Enerji verimliliği konusunda IMO tarafından uluslararası yönlendirici hedefler ve yöntemler belirlenmiştir. Bahriye gemilerinin fiziksel yapıları ve operasyonel profilleri Ticaret gemilerinden farklı olmakla birlikte bu sektörde belirlenen önlemlerin çoğunluğu Bahriye gemileri içinde geçerlidir.
Ticaret gemileri ile donanma gemileri arasında kullanım amaçları bakımından önemli farklar vardır. Ticaret gemileri taşıdıkları yüke göre belirli sınıflara bölünmüştür ancak donanma gemileri çeşitli görevler bakımından çok daha geniş bir yelpazeye sahiptir aynı zamanda donanma gemilerinin operasyonel kullanımları Ticaret gemilerinden çok farklıdır. Bu farklılıklara rağmen Ticaret gemileri için geliştirilmiş olan enerji verimliliğini arttırıcı teknolojik önlemler donanma gemilerinde kullanılabilir niteliktedir
3. Bu önlemleri şu şekilde gruplayabiliriz;
3.1 TEKNE FORMU OPTİMİZASYONU
Uygun pervane ve tekne tasarımı, tekne formunu Optimize ederek ıslak yüzeydirencinin düşürülmesi. Tekneye ek düzenleyicilerin montesi ile dalga ve rüzgâr etkilerinin değerlendirilmesi. Tekne profiline uygun balp tasarımı.
3.2 ENERJİ TASARRUFU CİHAZLARI MONTESİ
Pervane verimini arttırıcı olanlar, tekne direncini düşürücü olanlar ve güneş ile rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklarının değerlendirilmesi
3.3 TEKNE İNŞAATI OPTİMİZASYONU VE AĞIRLIK DÜŞÜRÜCÜ ÖNLEMLER
Üretim yöntemlerinin optimizasyonu. Yüksek dirençli malzeme kullanımı ile ağırlıkların azaltılması yoluyla güç gereksinimin düşürülmesi
3.4 MAKİNE TEKNOLOJİSİ GELİŞİMİ
Gemi makine sistemlerinin daha az enerji tüketmesi verimli çalışabilmesi için üreticilerce geliştirilen yenilikler. Sistemlerden gelen atık ısıların tekrar kullanılması.
3.5 OPERASYONEL ÖNLEMLER
Optimum seyir rotası planlaması. Tekne ve pervane bakımları. Gemi enerji tüketicisi sistemlerinin Optimize edilmesi ve tümsel enerji yönetimi. Trim ve balast optimizasyonu.
4. KÜLTÜREL DÖNÜŞÜM
Yukarda belirtilen çeşitli teknolojik gelişim ve önlemler , bunları uygulayacak ekipler olmadıkça bir katkı sağlayamayacaktır. Temelde gerekli olan uygulayıcılarda farkındalık ve bilinç değişimi yaratarak önlemlerin sürekli kılınabilmesidir.Bu konu teknoloji dışında ayrıca ve önemle irdelenmelidir.
5. Enerji verimliliği acısından baktığımızda gemi hidrodinamiği, tekne ve tekne- pervane etkileşimi bakımlarından büyük önem arz eder. Tekne hareketi iki şekilde enerji tüketir. Tekne ıslak yüzeyinin viskoz rezistansı ile dalga direnci. Viskoz direnç teknenin ıslak alanının uzunluğunun karesi ile doğru orantılıdır. Teknenin kargo kapasitesi ise uzunluğun küpü ile değişmektedir. Bu nedenle taşıma kapasitesine göre teknenin güç gereksinimi daha yavaş yükselir Böylece büyük teknelerinhidrodinamik Enerji verimliliği daha fazla olacaktır.
6. Savaş gemileri görev gereği yüksek süratlere çıkmakla birlikte kullanım ömürleri içinde çoğunlukla crusing süratlerinde seyretmektedirler. Bu süratlerde yüzey sürtünmesi ise direncin çoğunluğunu oluşturur. Bu nedenle direncin azaltılması yakıt ekonomisi ile eşdeğerdir. Tekne üzerinde alınan önlemlerin başlıcaları aşağıda belirtilmiştir.
5. DEĞİŞİK BALP TASARIMLARI.Tekne pruvasında balp kullanımı ile hidrodinamik performansın artırılması çok uzun zamanlardan beri bilinen ve özellikle genelde Ticaret gemilerinde kullanılan bir yöntemdir. Ancak savaş gemilerinde sürat gereksinimi nedeniyle yakın zamana kadar bu yöntem kullanılmıyordu. Fakat yakıt ve enerji maliyetlerinin yükselmesi ile balp kullanımı tekrar gündeme gelmiştir Örneğin Alman tasarımı MEKO sınıf firkateynlerinin yeni yapılanlarında kullanılmakta olup Cezayir bahriyesine verilen gemilerde bulunmaktadır. Bu şekilde maksimum surette düşme olmakla birlikte yakıt tasarrufukompanze eder oranda artmaktadır. Bu yöntemde baş taraftaki Sonar’ın montajı sorun yaratmakla birlikte Sonar’ın balp içerisine alınabilmesi ile sorun çözülmüştür. Örneğin ABD DDG 51 firkateynler için 50 gemide ömür boyu kullanımda toplam 200 milyondolarlık Bir tasarruf sağlanabileceği öngörülmüştür
7. TEKNE ÜZERİ EKLENTİLER.Tekne ve pervanenin etkileşimi yoluyla enerji kaybına azaltmak üzere pervanelerin önünde ilave parçalar monte edilir ya da değişik dümen yelpazesi şekilleri kullanılır. Bu tip yöntemlerin amacı, su akışının pervaneye düzgün bir şekilde gelmesini sağlayarak pervane verimini arttırmaktır. Yöntemlerden birisi kıçta karinaya flaplar ve üçgen yapılar monte etmektir. Flapların ya da üçgen yapıların kullanılmasıyla kıç tarafta yukarı doğru ekstra kaldırıcı basınç sağlanmakta böylece form direnci ile emme direnci önemli ölçüde azalmaktadır. Böylece %5- 12 güçtasarrufu sağlanabilmektedir.
8. DDG 51 sınıfı firkateynler de bu şekilde monte edilen flapların bir yıldan daha az bir sürede amorti edildiği görülmüştür. Flaplar İngiliz Bahriyesinin Tip 23firkateynleri de ve TİP 42 destroyerlerinde de başarıyla kullanılmaktadırlar.
ŞEKİL 1. Kıç Flap montajı örneği
9. Bir diğer teknoloji PERVANE BOSASI ÜSTÜNE MONTELİ FİNLER kullanmaktır. Bu finler vortex kayıplarını düşürerek pervane direncini azaltmakla birlikte gürültü ve titreşimi de düşürmektedir. Pervane göbeğinin arkasında oluşan kayıpları düşürmek üzere pervane başlığının dümen yelpazesi ile entegrasyonu bir başka yöntemdir.
ŞEKİL 2. Bosa uzatmalı Dümen Yelpazesi
10. SCHNEEKLUTH KANALLAR MONTESİ. Bunlar pervane baş tarafına monteli dairesel kanallardır. Hydrofoil kesitleri ile su akışını minimum dirençle pervane merkezine doğru yönlendirmektedirler. Etkileri üçgen Finlerdeki gibidir.
.
ŞEKİL 3. Schneekluth Çember montajı
11. DÜMEN YELPAZESİ TASARIMI. Pervane verimini arttırmak üzere dümen yelpazesiyle bağlantılı olarak örneğin, bir Ford traktör kombinasyonu asimetrik bunlarda yelpazenin aerofoil kesiti Pervane ekseninin üstünde ve altında ayrı ayrı optimize edilerek pervane akışının en uygun şekilde olması sağlanır. Bir diğeri balık Pervane bosası Finleri monte edilmesidir. Bu eklentiler kullanmak yoluyla pervane arkasındaki akışın radyal dağılımı iyileştirilerek yüksek devirde oluşan kayıplar azaltılarak kuvvetli vorteks lirin oluşumu önlenir
12. GRIMM WHEEL ÇARKLARI. Pervanenin hemen arkasına montajlı kanatların kullanılmasıyla Pervane arkasında oluşan rotasyonel akıştaki enerjinin bir kısmının geri alınması Hedeflenmektedir.
ŞEKİL 4. GRIM WHEELS ÇARKLARI
Belirtilen Önlemlerin çoğu teknelerin ilk inşaasında uygulanabilecek niteliktedir.
Ancak örneğin kıça flap montesi yepılacak hidrodinamik bir model yada CFD
analizi sonrası hizmetteki uygun savaş gemilerine de uygulanabilir. Nitekim Yunan donanmasında uygulanmıştır (2).
Sonraki yazıda , YÜZEY DİRENCİNİ DÜŞÜREREK enerji verimini arttırma konusu ele alınacaktır.
KAYNAKÇA :
Ship Energy Efficiency Measures .ABS Guide
2. Energy saving measures for Naval Vessels. G. Gougoulidis, PhD . MIT
3.Ways to energy Efficiency.SSPA 2016
4. EU REPORT – Study on energy efficiency technologies for ships
1. HAVA KİRLİLİĞİ nedeniyle Dünya üzerinde oluşan iklim değişikliği tehdidine karşılamak üzere Kyoto da uluslararası bir değerlendirme yapılarak önlemler belirlenmiş ve bir PROTOKOL imzalanarak 16 Şubat 2005’te yürürlüğe girmiştir.
2. Uluslararası Denizcilik Organizasyonu (IMO) bu protokolden hareket ederek Denizcilik sektöründe uluslararası kuralları belirlemek üzere bir dizi çalışmaktadır. İklim değişikliğinin getirdiği tehlikeleri karşılamak üzere EEDI (Energy Efficiency Design Index) ile SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan) olmak üzere 2 adet Öncü Kriter tariflemiştir. Bu kriterler Temmuz 2011 tarihinden sonra MARPOL ANNEX VI içinde yer alarak zorunlu hale getirilmiştir.
3. EEDI Endeksi Ticari gemilerde enerji verimliliği daha yüksek ana ve yardımcı makine sistemleri kullanılması için bir Kriterdir. İlgili geminin beher deplasman tonu ve mil başına gram karbondioksit oluşumunun hesaplanması ve bu değerin anılan geminin kendi sınıfındaki referans olarak belirlenmiş olan değerlerle karşılaştırılması esas alınmaktadır.
Kriter, 2015 yılından bu yana yeni yapılan gemilerde zorunlu olup her 5 yılda bir yeniden değerlendirmeye girecektir.
4. Başlangıç olarak karbondioksit seviyesinin %10 indirilmesi, daha sonra her 5 yılda bu değerin kademeli olarak artırılması öngörülmüştü. Burada referans 2000- 2010 yılları arasında o tipte inşa edilmiş gemilerin ortalama oluşturduğu salınım seviyesidir.
5. Yukarıda belirtilen kriterlerin değişik ticari gemi sınıfları için nasıl hesaplanacağı ve bunların uygulama yöntemleri IMO nün bir dizi Kılavuz dokümanlarında ayrıntılarıyla belirtilmiştir.Özde hesaplamanın yapısı aşağıdaki ana formüle dayanmakta;
Bu kriterin yıllık aşamalarla ve gemilerin DWT sine bağlı olarak nasıl karşılanması gerektiği şu grafikte belirtilmiştir;
6. SEEMP ise, belirli bir gemide enerji verimliliğinin operasyonel olarak ve en ekonomik şekilde sağlanabilmesi için uygulanacak önlemleri tarif etmektedir. Bu Kriter hem yeni inşa edilen hem de kullanımda olan gemiler için geçerlidir. Planla birlikte EEOI (Energy Efficiecy Operational Index) olarak tanımlanan bir de rasyonel Kriter getirilmiştir. Kriterle, geminin operasyonları içerisinde yapılan bakım ve değişimlerin, enerji verimliliği üzerinde yarattığı etki ölçülmek istenmekte. Böylece verimliliğin zaman boyutu içerisinde değişimi izlenebilmektedir. Ancak bu kriterin uygulanması gönüllülük esasına bağlanmıştır. SEEMP kavram ve kapsamı, bir örnek olarak IRCLASS (INDIAN REGISTER OF SHIPPING) in geliştirdiği aşağıdaki ŞEMADAN görülebilir.
ŞEKİL Guidance notes for ship Owners and Operators – IRCLASS
7. Yukarıda belirtilen kriterlerin değişik ticari gemi sınıfları için nasıl hesaplanacağı ve bunların uygulama yöntemleri IMO nün bir dizi Kılavuz dokümanlarında ayrıntılarıyla belirtilmiştir
8. İngiliz Lloyd register ile Norske Veritas ortak olarak konu üzerinde yaptıkları çalışmada belirlenen ana unsurlar şöyledir
8.1 2020 yılına kadar EEDI ile SEEMP uygulamaları ile yılda 151 buçukmilyon ton karbondioksit salınımı azalması beklenmektedir
8.2 İş ortamının bilinen koşullarda devam etmesi halinde yakıt tüketiminde ortalama %13 azalma. Bu uygulamalarla 2020 yılına kadar Dünya Ticaret filolarının yakıt tüketimlerinde yaklaşık 50 milyar dolar tasarruf sağlanabileceği öngörülmektedir.
8.3 Karbondioksit salınımını düşürmek için alınan önlemler dolaylı olarak yakıt tüketimini de azaltmaktadır. Ancak bunun gerçekleşmesi için ayrıca araştırma ve daha gelişmiş teknolojilerin uyarlanması gerekecektir. Hidrodinamik alanında Teknolojideki gelişmeler ve daha verimli makine sistemleriyle %10 civarında enerji tasarrufu beklenmektedir
8.4 EEEDI nın zorunlu kılınması ile karbondioksit salınımının azaltılması ve daha verimli makine sistemlerinin teknolojik gelişimi zorunlu hale gelecektir
9. IMO tarafından geliştirilen, iklim değişikliği tehdidinin deniz ulaşım sektörü çerçevesinde giderilmesi amaçlı önlemler, bu sektörü hedef almaktadır. Ticaret gemileri ile Deniz Kuvvetlerinin operasyon profilleri amaçlarına bağlı olarak farklı olmakla birlikte ortaya konan önlem ve kriterlerin, bir bölümünün bundan sonraki yazımda açıklanacağı üzere Dünya Bahriyeleri için de değerlendirilebilecek ve kullanılabilecek nitelikte olduğunu görülebilir.
1.1 Ülkemizin bilinen birincil enerji kaynaklarının % olarak dağılımı şekil 1 de görülmektedir.
Şekil.1 2016 Yılı Türkiye Birincil Enerji Arzında Kaynakların Payı
Kaynak: EİGM/ETKB 2016 Genel Enerji Denge Tablosu
1.2 1990 – 2016 yılları arası toplam enerji talebi arzı tahmini, şekil. 2 de gösterilmiştir.
Buna göre 2016 şartları çerçevesinde 2030 yılında talep %153 artış ile 209 Mtep değerine erişecektir.
Şekil.2 Toplam enerji arzı talep tahmini
Kaynak: EİGM/ETKB Genel Enerji Denge Tabloları
1.3 2017 yılı referans alınarak birincil enerji kaynakları ile kurulu güç kapasiteleri aşağıdaki gibidir; (ithal edilenlerle birlikte) (1)
PETROL
Kapasite : 366 MİLYON VARİL
Kurulu güç kurulu güç (fueloil-nafta- motorin): 303 MW ( Megawatt )
KÖMÜR
Kapasite: 19,3 milyar ton Linyit
Kurulu güç: 18665 MW
DOĞALGAZ & LNG
Kapasite : 18 MİLYAR M3
Kurulu güç : 23063 MW
1.4 Yenilenebilir enerjilerde ise kapasiteler şöyledir; (2)
Güneş enerjisi:
Yıllık radyasyon erişimi ………380 milyar kWh
Günlük ortalama kapasite 3,6 kWh/m2
Kurulu güç 3403 MW
Rüzgâr enerjisi :
Ortalama minimum 7 m/s rüzgâr hızı ile.
Kapasite (yıllık) 48000 kWh
Kurulu güç 6482 MWKapasite (teknik olarak olası) 140 GWh / yıl.
Kurulu güç : 27265 MW
Jeotermal kaynaklar
Kapasite 31500 MW
Kurulu güç 1064 MW.
1.4 İthalat (2)
1.4.1 1990 – 2016 Yılları döneminde, enerjide gerçekleşen ithalat ve ihracat değerleri aşağıda olduğu gibidir. Yıllar içinde ithalatın oranı yaklaşık 10 kat artarak %15 den %154 e çıkmıştır.
Şekil 3 1990-2016 yılları arasında Türkiye Toplam Enerji Ticareti
Kaynak: EİGM/ETKB Genel Enerji Denge Tabloları
1.5 Petrol ve Doğalgaz ithalatı
1.5.1 Petrol : 2.186 Milyar ton
1.5.2 Doğalgaz : 44,5 Milyar m3 (LNG 12 Milyar m3)
1.6 Tüketim
1.6.1 Türkiye Kalkınma ve Enerji Bakanlığı verilerine göre 2018 yılı ithalat değerleri
Petrol : 50 Milyon ton
Dizel yakıtı : 25 “ “
Benzin : 2,3 “ “
Jet yakıtı : 5 “ “
Diğer : 22.7 “ “
1.6.2 2007 – 2017 döneminde Türkiye’nin toplam ve kişi başı enerji tüketimi (Mtep) aşağıdaki gibi olmuştur. Avrupa Birliği (AB) ortalama değerleri ile karşılaştırıldığında bizde toplam tüketimin giderek arttığı, AB de ise kişi başı tüketimin azalmakta olduğu görülmektedir.
Şekil 4 2007-2017 Yıllarında Türkiye Toplam Birincil Enerji Tüketimi
Kaynak: EİGM/ETKB Genel Enerji Denge Tabloları
1.6.3 1990 – 2015 dönemi boyunca ülkenin toplam birincil enerji üretim, toplam elektrik üretimi ve ekonomik büyüme oranları şekil 4 dedir:
Enerji üretimi ile elektrik üretiminin, ülke büyüme hızı ile doğru orantılı seyrettiği,
Kriz zamanlarında hepsinin birden büyük inişler yaptığı anlaşılmaktadır.
Şekil .5 1990-2015 Türkiye T. Birincil Enerji, T. Elektrik Üretimi, Ekonomik Büyüme Yıllık Artışları
Kaynak: EİGM/ETKB Genel Enerji Denge Tabloları,
Şekil 6 Türkiye, B. Enerji Yıllık Artış Oranları Tahminine Göre B. Enerji ArzıTalepleri (Mtep)
Kaynak: EİGM/ETKB Genel Enerji Denge Tabloları
1.7 Enerji bağımlılığı
1.7.1 Ülkelerin enerji bağımlılığı ve güvenliği kavramları daha önceki Yazım da açıklanmış ve irdelenmişti. Birincil enerji kaynakları, ülkemizin demografik yapısının değişmesi, buna bağlı olarak enerji talebinin artması ve sanayinin gelişimi nedenleriyle talebi karşılamakta yetersizdir. Türkiye bulunduğu coğrafi konum nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarında ise önemli avantajlara sahiptir. Ancak mevcut teknolojik imkanları bakımından yenilenebilir enerji kaynakları (rüzgâr,solar.jeotermal ve biyolojik) yeteri kadar kullanılmamaktadır. Bu bakımdan enerji açığı ithalat yoluyla karşılanmaktadır.
1.7.2 Türkiye’nin toplam enerji arzında dışa bağımlılığı, 1990’da %52 iken, 2000 yılında %67, 2010’da %70 ve 2016 yılında %74 düzeyine çıkarak son 26 yılda %22 artmıştır. Ülkemiz bu değerler ile enerjide ithalata bağımlılıkta 39 Avrupa ülkesi içinde 5. sırada yer alıyor. Avrupa Birliği (AB) üyelerinin enerji ithalatı bağımlılığı ise ortalama %55 olmuştur.
1.7.3 Türkiye’nin enerji ithalatı faturası 2019 yılında 41 milyar 184 milyon 553 bin dolarlık bir değerle toplam ithalatı içinde en büyük paya sahip olmuştur.
1.7.4 Enerji güvenliği ve güvenilirliği için, enerji üretiminin artırılması, enerji arzını karşılama oranının yükseltilmesi gerekir. Buna karşın plansızlık ve yanlış enerji politikaları nedeniyle üretime gereken önem verilmemiş ve tüketime karşın enerji üretimi artışı gerileyerek Türkiye’nin dışa bağımlılığı ve cari açığı artmıştır.
3.Türkiye enerji ve tabii kaynaklar bakanlığı 2023 yılına kadarki süreçte enerjinin kontrol altında tutulması ve yönlendirilmesine rehberlik etmek üzere bir dizi STRATEJİ VE EYLEM PLANLARI nı geliştirmiştir. (4)
STRATEJİ planının konumuza ilişkin yönleri şöyledir;
TEMA 2: ENERJİ VERİMLİLİĞİ VE ENERJİ TASARRUFU
Ülkemizin yeterince değerlendirilememiş, oldukça yüksek bir enerji verimliliği potansiyeli bulunmakta olup bu potansiyelin değerlendirmek üzere Enerji verimliliği ve enerji tasarrufuna yönelik olarak bilinçlendirme kampanyaları yürütülecek. İlgili Bakanlıklar ve sivil toplum kuruluşları ile koordinasyonu kurulacak.
Verimlilik alanında mevzuat ve teşvikler bulunmakla birlikte henüz hedeflenen etki tam olarak sağlanamamıştır. Bu konuda Etki analizine dayalı gelişim sağlanacak
HEDEF 4 Yenilenebilir enerji kaynaklarının yerinde tüketimini sağlamak üzere enerji depolama sistemlerinin devreye alınması sağlanacak
TEMA 5 TEKNOLOJİK ARGE VE İNNOVASYON
Yerlileştirilecek ekipmanlarda katma değeri yüksek aksam ve bütünleştirici parçalara yönelik olarak envanter ve ihtiyaç analizleri yapılacak, yerlileştirmeye ilişkin üretim imkânları araştırılarak yerli üretimin teşvik edilmesine ilişkin yol haritası belirlenecektir.
Öncelikli teknolojilerde kamu-üniversite-sanayi iş birlikleri ile kurulacak merkezlerin tesis edilmesi sağlanacak. Yenilenebilir enerji kapsamında yeni teknolojilerin kullanılmaya başlanması sağlanacaktır.
Bakanlık ilk Ulusal Enerji Verimliliği Eylem Planı’nı 2018 tarihinde yürürlüğe koymuştur. Plan 2017-2023, Avrupa Parlamentosunun ve Konseyinin 25 Ekim 2012’de enerji verimliliği üzerine yayımladığı 2012/27/AB sayılı Direktifi ile de uyum sağlanmış olması bakımından önem arz etmektedir.
Bakanlığın geliştirdiği yasa, yönetmelik, yönerge, strateji belgesi, eylem planı dokümanları ile ENERJİ konusunun kritikliği ve önemi hakkında ülke genelinde farkındalık ve bilinçlenme yaratılmak hedeflenirken bir yandan da bu alanda gerekli adımların ne şekilde atılacağı belirlenmektedir.
İlke olarak başta bakanlığın kendisi olmak üzere, KAMU BİRİMLERİ nin uygulamalara başlayarak öncülük etmesi öngörüldüğü anlaşılmaktadır. Koordinasyon yapılacak bakanlık ve kamu birimleri ya da ilgili kuruluşlar hedef başlıklarında açık olarak belirtilmiş ise de MSB’nın bunlar arasında yer almadığını görüyoruz.
Kanımızca bu bakanlık ve bağlıları, çok özel bilgimiz olmamakla beraber (normal olarak istatistiki bilgiler açık değildir) enerji tüketiminde önemli bir paya sahiptir. Bu bakımdan Enerji bakanlığı rehberliğinde öngörülen önlem ve eylemlerin, SİLAHLI KUVVETLER (DZ. K.K) de karşılıklarının olmasının Ülkemizin enerji güvenliği, ekonomisi ve teknolojik gelişmeler bakımlarından çok önemli katkılar yaratacağı inancındayız.
Bu bağlamda ENERJİ konusunun MİLLİ SAVUNMA ve BAHRİYELER açılarından arz ettığı ÖNEM nedir ?Alanın KRİTİK ve VAZGEÇİLEMEZ BİR bir stratejik unsur olmasının ardında neler bulunmaktadır ?
Sonraki yazının konusu…..
KAYNAKÇA:
Türkiye sanayii ve kalkınma bankası sektör raporu kasım2019
