Bilgisayar destekli tasarım (Computer Aided Design, CAD) ve bilgisayar destekli üretim (Computer Aided Manufacturing, CAM) programları günümüzde sırasıyla tasarım ve imalat alanında en çok kullanılan mühendislik yazılımlarıdır. Mühendislerimizin büyük bir çoğunluğu bu programları kullanarak mesleklerini icra etmektedirler. Tasarımlar CAD programlarıyla yapılmakta, CAM programları da üretilecek parçaların CNC tezgâhlarında işlenmesi için gerekli NC kodlarını istenen parametrelere göre oluşturan programlardır. CAM programları yardımıyla parçalar en hassas şekilde üretilebilmektedir.
CAD/CAM programları ikibinli yılların başından beri, endüstride çok yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. En küçük atölyeden en büyük firmalara kadar hemen hemen her yerde neredeyse firmanın demirbaşı olmuşlardır. Bir firmada olmazsa olmazlardandır. Çünkü tasarımı yapmak için neredeyse klasik yöntemlerle çizim devri bitmiş, çok gelişmiş yazılımlar kullanılmaya başlanmıştır. Her şeyin dijital ortamda yapıldığı ve takip edildiği bir döneme girilmiştir. Ürünün bütün yaşam döngüsü neredeyse artık dijital ortamdadır. Milyonlarca parçalar tek tek çizilmekte, üretim resimleri çıkartılmakta, üretilmekte ve sonrasında da montajları yapılmaktadır. Bütün detaylar en ince ayrıntısına kadar bilgisayar ortamında görülebilmektedir. Aynı anda binlerce mühendis bu programı kullanmakta, çok kapsamlı bir ürünü dahi birlikte tasarlayabilmekte ve devamında üretebilmektedir. Son yıllarda bunun dışında herhangi bir tasarım veya üretim yöntemi kullanılmamaktadır. Klasik veya geleneksel yöntemler yerini bilgisayar ortamında tasarım ve üretimlere bırakmış, hemen hemen her şey dijitalleşmiştir.
Çok yaygın talaşlı imalat yöntemlerinden olan frezeleme, tornalama, delme, taşlama gibi üretimler bilgisayarlı sayısal kontrole (Computer Numerical Control, CNC) sahip tezgâhlarda yapılmaktadır. Metal ve plastik parçaların işlenmesi için imalatta yaygın olarak kullanılır. CNC bir dijital modelin işlenmiş bir bileşene dönüştürülmesi için kullanılır. Takıma bağlı bir mikro bilgisayara gömülü yazılımın kullanılması yoluyla takım tezgâhlarının kontrolünü otomatikleştirmek için bir yöntemdir. Kontrollü işlemeyi otomatikleştirmek ve operatör ihtiyacını ortadan kaldırmak için önceden programlanmış CAM yazılımı kullanılır. CNC makinelerinin ana avantajı, işleme döngüsü ve üretim süreci sırasında gözetimsiz çalışabilmeleri ve operatörün başka görevleri yerine getirmesine imkân sağlamasıdır. Bu avantaj sayesinde, kontrollü işleme süreci sırasında insan hatası büyük ölçüde azalır ve farklı parçaların yüksek hassasiyette işlenmesi sağlanır. CNC işlemenin bir başka avantajı da parçanın en doğru ve hassas olarak üretiminin yapılmasıdır. Günümüzün CNC işleme operasyonları, yalnızca yüksek hassasiyetli takım tezgâhlarından ve kod kontrollerinden değil, aynı zamanda farklı durumlarda birden fazla üretim sürecini tekrarlama yeteneğinden de yararlanmaktadır. CNC programlamanın esnekliği, CAD dosyalarının kolayca ayarlanmasına ve birden fazla farklı parça üretecek şekilde değiştirilmesine imkân sağlamasıdır.
CNC işleme operasyonları çok yaygındır ve 3 ana tip bilgisayar destekli eksen işleme ile çalışır. Üç türün en basiti, iş parçasının üretim süreci boyunca sabitlendiği ve standart doğrusal X, Y ve Z yönlerinde hareket edebildiği 3 eksenli işlemedir. 3 eksenli işleme, temel braketler, delikli plakalar veya basit alüminyum kalıplar gibi fazla derinlik veya ayrıntı gerektirmeyen oldukça basit 2D parçalar için uygundur. Daha kapsamlı işlemler için 4 eksenli tezgâhlar tercih edilir. 4 eksenli tezgâhlarda işlemenin ana avantajı, A dönme ekseninin kullanılmasının, birden fazla fikstür değişikliği ihtiyacını ortadan kaldırması ve bu da üretim sürecinin toplam maliyetini düşürmesidir. Bu tip tezgâhlarda standart 3 eksenli CNC işlemede mümkün olmayan açılı parçaların üretimi mümkündür. Üretim sürecinin başarılı bir şekilde optimize edilebilmesi için tüm açılı özelliklerin aynı eksen etrafında uzanması gerektiğine dikkat edilmelidir. Çok daha karmaşık işlemeler için çözüm 5 eksenli işleme tezgâhlarıdır. Bir seferde 5 taraftan işlenebilen bir iş parçasını belirtir. Bu tür karmaşık işleme, otomotiv, havacılık ve denizcilik endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. 5 eksenli işleme, daha karmaşık CNC programlama ve kod kontrolleri gerektirir. Günümüzde bu tezgâhların eksen kabiliyetleri, tezgâh tablası ve kesici eksene farklı eksenlerde birlikte hareket etme imkânı verilmek suretiyle daha da arttırılarak, karmaşıklığı daha fazla olan parçaların işlenmesine de imkân sağlamaktadır. Yüksek hassasiyet ve karmaşık ayrıntıların kesilmesi ve yüksek formlu şekillerin işlenmesi için en etkin işleme türüdür.
İmalat sanayi incelendiğinde bu alanda çok ciddi eleman açığı bulunmaktadır. Çok ciddi iş yükü bulunmakta, bu alanda uzmanlar aranmakta ve iyi maaş verilmektedir. Özellikle son zamanlarda neredeyse her imalat yapan firma tecrübeli CAM bilen eleman aramaktadır. Durum öyle bir hal almıştır ki nerdeyse firmalar bu alanda yurt dışından hizmet alır hale gelmişlerdir. Ülkemizde bir taraftan mühendisler işsiz gezerken bir taraftan da yurt dışından bu hizmetin pahalıya satın alınması çok vahim bir durumdur. Burada, özellikle genç mühendis adaylarının bu alanlara yönelmesi ve uzmanlaşması tavsiye edilmektedir. İşler mühendisleri beklemektedir. Ciddi potansiyel vardır ve bu potansiyeli değerlendirmek lazımdır.
Bu yazımızda sadece kullanıcı eksikliğinden bahsettik. Madalyanın diğer yüzü ise bu yazılımların hemen hemen hepsi yurt dışından satın alınmaktadır. Acaba bu konuda neler yapılabilir? Sadece kullanıcı olmak dışında neler yapılabileceğine kafa yormak lazımdır. Ülkemiz insanının kendi yazılımlarını geliştirmesinin vakti gelmiştir. Yerli yazılımlara yönelmek, bu alanda biz de varız dememiz gerekmez mi? Devletimizin büyüklerinin, firmalarımızın değerli yöneticilerinin de bu alanda adım atması elzemdir. Üniversitelerin desteği mutlaka olmalıdır. Başka yol yoktur.
Üniversitelerimizin büyük bir çoğunluğunda, CAD dersleri zorunlu CAM dersleri ise seçmeli olarak verilmektedir. Bu dersler çok temel seviyede verildiği için mühendislerin uzmanlaşması ancak iş hayatında mümkün olabilmektedir. Hal böyle olunca özellikle seçmeli olmasından dolayı da CAM anlamında ciddi teknik eleman açığı bulunmaktadır. Burada üniversitelerimize çok ciddi görevler düşmektedir. Bu derslerin çok iyi, detaylı, karmaşık projeleri yapacak şekilde verilmesi gerekmektedir. Bu alanda daha ciddi çalışmaların yapılması zorunludur. Verilen eğitimin kalitesi arttırılmalıdır. Öğrenciler hızla bu alanda projeler yapmalıdırlar. Ciddi projeler yapmadan, konunun detaylarının öğrenilmesi mümkün değildir. Üniversitelerimizin daha etkin çalışması ve iyi eğitim vermesi dileğiyle…