Günümüzde bilim giderek daha zorlu bir alan haline geliyor. Bir yandan yenilikler daha karmaşıklaşırken, bilgi birikimimiz de derinleşiyor. Bilim insanları, dağlar kadar veriyle boğuşarak, karmaşıklaşan sorunlara cevap ararken, bütçelerdeki kesintilerin yanı sıra işleri kısa zamanda sonuçlandırmanın baskısını da hissediyorlar. Hedeflerin büyük, kaynakların ise kısıtlı olduğu böyle ortamlarda ise verimsizliğe yer yok. Bu şartlarda bilimin imdadına ise yeni dijital araçlar yetişiyor.
Üç boyutlu teknolojiler alanında faaliyet gösteren Dassault Systemes’in Türkiye Ülke Müdürü Elif Gürdal’a göre; moleküler yapıları modellemeyi mümkün kılan bu teknikler, mikroskopik dünyayı anlamamıza yardımcı olarak bilimsel hamlelerin önünü açıyor. Atomlardan uçaklara, çok-ölçekli modellerden ilaç endüstrisine, tüm dallarda icatları ve bilgi birikimini kolaylaştıran yeni bir çağa girdik. Biyolojik, kimyasal ve malzeme modelleme ve simülasyon tekniklerinin bilime sundukları katkılar sayesinde, artık bilimsel araştırmalar gerçek dünyanın fiziksel boyutları ile sınırlı değil. Büyük data, dijital modelleme sayesinde düşen maliyetler ve yüksek hızlı bilgisayarlar, bilim insanlarının araştırma metotlarında çığır açıyor. Ayrıca daha önce bireylerin izole şekilde üzerinde çalıştıkları sorular, artık bulut temelli platformlar sayesinde ortak projelere dönüşüyor, aşırı miktarda veri bu şekilde analiz edilirken, ortak bir platformda buluşan araştırmacılar bilgi paylaşabiliyor.
Bilginin paylaşılma şekli de değişiyor
Bilginin paylaşılma şekli de bir değişimden geçiyor. 3 boyutlu modeller, artırılmış ve sanal gerçeklik, sadece metin ve grafik paylaşımını değil, deneyimlerin paylaşılmasını da mümkün kılıyor. Paylaşılan ister bir nano partikülün yapısı, ister insan vücudundaki bir organın işlevi, ister dünyadaki iklim değişimi, isterse uzaktaki yıldızların gözler önüne serdiği evrenin sırları olsun, bu deneyimin aktarımı mümkün. Nasıl teknoloji, ekonomilerin mal ve hizmet üreten yapılardan, çok boyutlu deneyimlere geçişini sağladıysa, dijital teknolojiler bilimi sıradanlıktan kurtararak dinamik bir deneyime dönüştürmekte. Bu sayede bilimin temelini oluşturan merak ve yaratıcılık dürtülerini özgür kılıyor. Yeni bir dünyayı hayal etmek, o dünyayı simüle etmek ve bütün bunları gerçeğe dönüştürmek için, elimizde hiç olmadığı kadar etkin araçlar var. Deneyimleme Çağı’na Hoş Geldiniz.
Nano Ölçekten Makroya Simülasyon – Herşeyin Tasarım Süreci Muazzam bir Değişime Uğrayacak
Dassault Systèmes, BIOVIA Stratejilerden Sorumlu Üst Düzey Yöneticisi Reza Sadeghi, “Gündelik deneyimleri genelde makro boyuttan bakarak aktarırız” diyor ve şöyle devam ediyor: “Oysa, bu deneyimleri destekleyen, gizli bir de mikro dünya mevcut. Bilimdeki gelişmeler artık bilim insanlarına, mühendislere ve ürün geliştirme uzmanlarına makro ve mikro dünyaları eş zamanlı anlama fırsatı sunuyor.”
Geçmişte, yeni malzemelerin icadından sahada kullanımına kadar on yıllar geçerdi -ki genelde doğada bulunan materyallerden bahsediyoruz. “Ancak daha hızlı gelişim ve daha yüksek performans sunan ürünlere duyulan ihtiyaç, mevcut malzemelerin ötesine geçmeyi zorunlu kıldı” diyor Sadeghi. “Bilim bu ihtiyaca kuantum yapıları ve çok boyutlu performans kriterlerini makro boyutta karşılayabilecek özellikte tasarlanmış materyaller geliştirerek cevap verdi.”
Dassault Systèmes’in BIOVIA markası, malzeme mühendisliğini, son kullanıcının molekül, biyolojik özellik ve malzeme seçme ve tasarlamasına yardımcı olarak ve uygulamalarını modelleme, simülasyon ve tahmini analizle rafine etmelerine olanak sunarak ileriye taşıyor. Teknolojide, malzemenin artık sabit değil değişken bir unsur haline geleceği noktaya yaklaşıyoruz.
Ürünlerde tasarım ve mühendislik çalışmalarının, pek çok uzmanın yetenek, beceri ve beyin gücünü gerekiyor Bu uzmanların hepsinin aynı sonuca odaklanarak etkin şekilde iletişim kurmalarının şart. Dassault Systèmes’in 3DEXPERIENCE platformu, geliştirme sürecine dahil olan herkesin gerçekliğin aynı versiyonu üzerinde çalışmasına imkan vermek üzere geliştirildi. Ürün gelişim sürecinde konsept aşamasından bilimsel keşif ve üretime uzanan bir seyri tanımlamak mümkün.
Katkısal Üretim, Malzeme ve Tasarım Konusundaki Fikirlerimizde Değişime Yol Açıyor
Dassault Systèmes, SIMULIA Üst Düzey Teknoloji Sorumlusu Bruce Engelmann’ın deyimiyle “Ürün geliştirme kritik bir noktaya ulaşmış durumda ve üretimde -yazılım dışında- büyük bir hamle gerçekleşmekte. Bu hamle, hepimizin simülasyon ve tasarım sürecine bakışımızı değiştirecek.”
Endüstriyel Katkısal Üretim
İşte bu hamle, Endüstriyel Katkısal Üretim (KÜ). Üç boyutlu yazıcı olarak da bilinen teknoloji bir süredir kullanımda. Ancak KÜ artık sadece prototip üretmek için kullanılmıyor; son kullanıma uygun, sertifikalı parçalar da bu şekilde imal edilebiliyor. KÜ’nün klasik üretim sürecinin tamamen yerine geçeceği beklenmese de, en azından bazı noktalarda tedarik zinciri verimliliğini optimize edecek şekilde tamamlayıcı roller üstlenebilir. KÜ ayrıca mühendislere tasarım dalında daha önce hayal edemedikleri özgürlükler sunarak, yaratıcılıklarını kullanmalarına da yardımcı oluyor. Kullanılan parça adedini azaltabilir, kafes yapılarla ağırlık tasarrufuna gidebilir, ürün içerisindeki elektronik parçaları yazıcıda üretebilirsiniz; bu teknikleri hastaya özel tıbbi ürünlerden, kişiselleştirilmiş tüketim maddelerine uzanan geniş bir yelpazeye uyarlayabilirsiniz.
Katkısal Üretim insanların tasarım yapma şeklini temelden değiştirecek. KÜ için tasarım yapıyorsanız, simülasyon ve tasarım eş zamanlı olmalı. Bu iki adım birbirini takip edemez.
Son üretim tekniğiniz ne olursa olsun, tasarım ve simülasyonu eş zamanlı işletmenin faydaları zaten bir süredir biliniyordu. Engelmann “Tasarım ve simülasyonu birleştirdiğinizde, tüm ürün geliştirme süreci daha etkin işler. Optimizasyon da bu alanda mükemmelliği temsil eder; bu noktada bir yandan parçayı tasarlarken, bir yandan da simülasyonları gerçekleştirirsiniz. Tasarımı geliştirirken ve parametrelerle oynarken kullandığınız esas girdi, eş zamanlı işlemekte olan optimizasyon süreci olur” diyor.
Engelmann, ileri simülasyon araçları bir süredir mevcut olsa da, bazı kullanıcıların şu ana kadar tasarı ve simülasyonu müteakip adımlar şeklinde kullanmaya devam edebildiklerini vurguluyor. Ancak “katkısal üretim düşüncesi”nin etkilerini ve bunun herkesin tasarım konusuna yaklaşımı nasıl değiştireceğini yakında göreceğimizi ifade ediyor. “Tasarım artık statik bir süreç değil. Elbette insan halen bu süreçte bir girdi ve insanlar, yüzeyler veya vida delikleri gibi bazı sabit noktaları tanımlamak zorunda. Öte yandan tasarım alanında bunlar dışında kalan her şey için yazılım araçları optimal bir tasarım önerebilir”.
Beklendiği üzere, Dassault Systèmes tasarımda özgürlüğü ön plana çıkaran bu ortamın ihtiyaçlarını karşılamak üzere gereken adımları attı. Üretim için hangi teknik kullanılırsa kullanılsın, bitmiş ürün son kullanıcıyı tam olarak tatmin etmek zorunda. Bu amaca uygun olarak, (SIMULIA Tosca ve/veya fe-safe araçları ile oluşturulabilecek) yaratıcı ve organik bütün parça tasarımları CAD dosyasındaki bir geometriye karşılık gelecek şekilde tercüme edilmeli. Peki neden? Çünkü CAD verileri -ister plastik enjeksiyon kalıpları, ister metal tornalar kullanın- üst düzeydeki simülasyonlardan (örneğin düşürme ve çarpışma testleri) üretime, her yerde hakimiyetini sürdürüyor.
Tasarım süreci bu derece heyecan verici şekilde gelişirken, iki yönlü bir evrim geçirdiği hatırlanmalı: dışa doğru, bitmiş ürün alanında makro düzeyde ve aynı zamanda aşağı doğru ürünün molekülleri boyutunda, mikro düzeyde. Tasarım öncesinde malzeme seçimleri yapabilmek gibi yeni imkanlar ortaya çıkıyor. Malzemenin vereceği tepkiyi tahmin etmek katkısal üretim gibi -malzemeleri eriten ve yeni şekillerde ve genelde yüksek ısılarda, birleştiren- süreçler üretimde daha sık kullanıldıkça önem kazanıyor. BIOVIA markasının sunduğu teknoloji işte burada devreye giriyor.
BIOVIA ve SIMULIA markalarının teknolojilerinin -malzeme modelleme, multifizik simülasyonları ve optimizasyon alanlarında- birleşimi ve 3DEXPERIENCE platformu sayesinde bir araya gelmeleri yeni bir sentez ortaya çıkarıyor. Bilim-destekli malzeme ve mühendislik yetileri sanal ürün mühendisliği ve performans simülasyonları ile bütünleşerek veri, protokol, metot, modelleme ve bilgi olarak hayat buluyor. Bu eşleşme nihayet makro ve mikro dünyalar arasındaki uçurumu kapatarak, atomdan bitmiş ürüne tasarım ve optimizasyonu mümkün kılıyor.
