Tasarım ve Mühendislik

Tasarım mühendisliği, konsept tasarımların somut ürünlere dönüşme sürecinin tamamını kapsayan, iş birliği ve yaratıcı problem çözümleri bulma odaklı bir disiplindir. Nihai ürünün müşteri beklentilerini karşılayacağından, istenen amaca hizmet edeceğinden ve karlı bir şekilde üretilebileceğinden emin olmak adına özel uzmanlık ve deneyim gerektirir.

Tasarım mühendisliğine örnek olarak bina ve inşaat altyapısı tasarımı, endüstriyel ekipman tasarımı, tüketici ürünleri tasarımı (İngilizce) ve malzeme imalatı ve işleme gibi örnekler verilebilir. Tasarım mühendisliği alanına giren meslekler arasında endüstriyel tasarımcı; makine, elektrik veya elektronik mühendisi, simülasyon uzmanı, CAD tasarımcısı ve CAD teknik ressamı sayılabilir.

Tasarım mühendislerinin görevi temel matematik ilkeleri, mühendislik fiziği, sektörel tecrübe ve özel yazılımlar kullanarak çeşitli problemleri çözmek ve bir fikri konsept aşamasından alıp geliştirerek ayrıntılı bir tasarıma dönüştürmektir. Bu ayrıntılı tasarımın gereksinimleri karşılayarak kârlı bir şekilde teslim edilebilmesi ve üretici ve tedarikçi gibi paydaşlara bilgisayar destekli tasarım (CAD) modeli, teknik çizimler (İngilizce), bir "malzeme listesi" (BOM) (İngilizce) ve bir ürün bilgi dosyası aracılığıyla iletilmesi gerekir. Mühendislik tasarım geliştirme süreci iş birliğine dayalıdır ve endüstriyel tasarımın yanı sıra makine, elektrik ve elektronik mühendisliği dahil olmak üzere çeşitli disiplinleri kapsar. Ayrıca müşterilerden, tedarikçilerden, üretim ekibinden ve proje yöneticilerinden gelen geri bildirimler de sürecin birer parçasıdır.

Tasarım mühendisliği, şirketlerin başarılı ürünler geliştirebilmesi için çok önemlidir. Tasarım geliştirmenin amacı, hem müşterilere hem de işletmeye fayda sağlayan ve tüm paydaşların onayladığı bir ürün çözüm tasarımına ulaşmaktır. Tasarım geliştirmeyi sınırlayıcı faktörler bütçe, mühendislik kapasitesi ve pazara sürüm süresidir. Yinelemeli ve döngüsel olan tasarım mühendisliği süreçleri tekrar tekrar prototip oluşturma, test, değerlendirme ve inceleme adımlarından geçer ve bu döngü, üretim için yeterince uygun ve güvenilir olduğu düşünülen nihai bir tasarım elde edilene kadar sürer. İlk adımı problemi tanımlamak ve potansiyel çözümler üzerine beyin fırtınası yapmak olan tasarım mühendisliği süreci, ardından farklı prototipler oluşturup bunları test etme, geri bildirim toplama, problemi daha iyi tanımlama ihtimallerini değerlendirme, önerilen çözümlerin kabul mü yoksa ret mi edileceğine ya da geliştirme döngüsün tekrarlanmasının mı daha faydalı olacağına karar verme gibi adımlarla ilerler.

Tasarım ve mühendislik yazılımı uygulamaları, belirli görevlerin otomatikleştirilmesine ve verilerin yönetilmesine olanak tanıyarak ürün geliştirmeyi destekler. Tasarım mühendislerine hitap eden yazılımlara ürün veri yönetimi (PDM) (İngilizce), ürün yaşam döngüsü yönetimi (İngilizce), bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve bilgisayar destekli mühendislik (CAE) (İngilizce) örnekleri verilebilir.

CAD yazılımlarının amacı, bir ürün veya makine tasarımının sanal bir 3B modelinin yanı sıra modelle ilişkili teknik çizimler ve malzeme listesi (BOM) gibi verileri oluşturmaktır. Tasarım mühendisleri, bir çözüm önerisinin istenen amaca uygun olup olmadığını değerlendirmek için bilgisayar destekli mühendislik sürecinin temelini oluşturan bir CAD modelini kullanır. Mühendislik tasarımı için CAE simülasyon yazılımı, sonlu eleman analizi (FEA) ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) gibi özellikler içerir. Yol ve köprülerden tutun binalara, araba ve uçaklara, giydiğiniz kıyafetlere ve her gün kullandığınız ürünlerin yanı sıra yiyecek, su ve enerji gibi ihtiyaçlarınızın karşılanmasına kadar neredeyse aklınıza gelebilecek her alanda CAD yazılımları kullanılmaktadır.

Endüstriyel ve tüketici ürünleri imal eden işletmeler, müşteri taleplerini karşılama ve çözümlerini rakiplerinden daha önce pazara sürme yönünde baskı hissetmektedir. Başarılı ürün geliştirmenin anahtarı, çözümün müşteri ihtiyaçlarını karşılamakla kalmayıp aynı zamanda işletme için kâr getirmesini sağlayacak tasarım mühendisliğinde yatmaktadır. Ürün geliştirme sırasında verilen kararlar, yaşam döngüsü boyunca ürün kalitesini, bileşenlerini, malzemelerini, üretim süreçlerini ve kullanılabilirliğini etkileyebilir. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve bilgisayar destekli mühendislik (CAE) gibi tasarım mühendisliği yazılımları, tasarım süreçlerini otomatikleştirip ve verilerden elde edilen içgörüleri yöneterek, tasarımcı ve mühendislerin doğra anlarda ürün başarısını artıracak, operasyonel verimliliğe destek olacak ve pazara sürüm süresini kısaltacak etkili kararlar almalarını sağlayarak hem işletmelere hem uzmanlara katkı sağlar.

Tasarım ve mühendislik yazılımları, ürün geliştirme ekiplerine süreç kalitesinden ödün vermeksizin genel tasarım geliştirme süresini kısaltmak için belirli süreçleri otomatikleştirme ve verilerden elde edilen içgörüleri yönetme fırsatı sunar. Tasarım mühendisliğine yönelik CAD yazılımlarının temel özellik ve işlevleri şunlardır:

• Tasarımın fiziksel boyutlarını ve mekansal ilişkilerini kavramsallaştırmak amacıyla parça ve montajların 3B modellerini oluşturmak.
• Şaft ve dişliler, cıvatalı bağlantılar, sac levhalar, kaynak işlemleri, yapılar, boru hatları ve elektrik kablo tesisatları gibi mekanik ve elektrik tasarımı (İngilizce) elemanlarının otomatikleştirilmesi için uzmanların ihtiyaç duyduğu özellik setleri ve bunların CAD kitaplıkları.
• Üretim ekibine malzemeler, yüzey kaplamaları, üretim teknikleri, ebatlar ve toleranslar dahil olmak üzere doğru bilgilerin iletilebilmesi için 2B teknik çizimler veya 3B model tabanlı notasyonlar oluşturma işlevi.
• Montaj talimatları veya satış ve pazarlama materyalleri hazırlamak amacıyla tasarımın fotoğraf gerçekliğinde görüntülerini (İngilizce) ve animasyonlarını oluşturma imkanı tanıyan sunum ve görüntü oluşturma araçları.
• Yük koşullarına bağlı olarak bileşen tasarım sürecini otomatikleştirmek için stres, titreşim veya sıvı akışı hesaplamalarında (İngilizce) kullanılabilecek simülasyon özellikleri veya üretken tasarım araçları.
• Tedarik edilecek veya üretilecek bileşenlerin listesini otomatik olarak çıkarabilen ve toplu ham madde siparişlerini kolaylaştıran malzeme listesi (BOM) yönetimi (İngilizce) işlevi.
• Üretimin ilerleyen aşamalarında bileşenlerin stok malzemelere yuvalanması (İngilizce) veya bilgisayar destekli imalat (CAM) gibi görevleri otomatikleştiren yazılım özellikleri. Bunlar arasında 3B yazdırma (Katmanlı imalat) ve kısaca CNC denen bilgisayarlı sayısal kontrollü işleme (Talaşlı imalat) gibi özellikler yer alır.
• Eş zamanlı mühendisliği desteklemek, görevleri izlemek, tasarım incelemelerinden gelen bilgileri denetlemek ve mühendislik değişikliği emirlerini yönetmek için CAD verileri ve süreç yönetimi (İngilizce) işlevselliği.

Sürekli yenilik arayışındaki kurumlara ürün tasarımı ve mühendisliğine yönelik tasarım ve üretim teknolojileriyle buluşturan Autodesk, müşterilerine proje, disiplin veya sektörler arası sınırlara takılmadan rahatça çalışmasına olanak tanır. Tasarım ve mühendisliğe yönelik Autodesk yazılımları Ürün Tasarım ve Üretim Çözüm Paketi'mizde toplanmıştır ve aşağıdakileri içerir:

• Autodesk Inventor: 3B mekanik tasarım, simülasyon, görselleştirme ve dokümantasyon için profesyonel ürün tasarım ve mühendislik araçları.
  • Inventor Nastran: Doğrusal olmayan stres, termal, titreşim ve yorgunluk simülasyonu için yerleşik CAD işlevleri sunan bir yazılım.
  • Inventor Tolerance Analysis Boyut çeşitliliğinin etkilerinin değerlendirilmesi için tasarlanmış tolerans yığılma analizi yazılımı.
  • Inventor Nesting Inventor için ham madde veriminin optimize edilmesini sağlayan gerçek şekil yuvalama yazılımı.
  • Inventor CAM Inventor için 2,5 ila 5 eksenli entegre CAD/CAM programlama çözümü.
• Vault Tasarım dosyalarının yönetimi için ürün veri yönetimi yazılımı.
• AutoCAD Sektöre özgü araç setleri içeren 2B ve 3B CAD yazılımı.
• Factory Design Utilities Verimli bir üretim yerleşim planı oluşturma, tasarlama ve uygulama sürecini kolaylaştıran fabrika tasarımı yazılımı.
• Navisworks Manage Çakışma tespiti ve planlama araçları içeren büyük ölçekli tasarım inceleme yazılımı.
• ReCap Pro Gerçeklik yakalama ve 3B tarama yazılım ve hizmetleri.
• 3Ds Max Tasarımları görselleştirmek için 3B görüntü oluşturma ve animasyon yazılımı.
• Fusion 360 Ürün tasarımı ve üretim için bulut tabanlı CAD/CAM/CAE yazılımı.
• Fusion 360 Manage with Upchain Verilerinizi, çalışanlarınızı ve süreçlerinizi kolayca birbirine bağlayan bulut PLM ve PDM çözümü.
• Design Review Design Review CAD görüntüleme yazılımı, orijinal tasarım yazılımlarına sahip olmayanların 2B ve 3B dosyalardaki değişiklikleri ücretsiz olarak görüntülemesine, işaretlemesine, yazdırmasına ve izlemesine olanak sağlar.

Tasarım ve mühendislik kategorisindeki yazılım uygulamaları, belirli görevlerin otomatikleştirilmesine ve verilerin yönetilmesine olanak tanır. Tasarım mühendisliği sürecinde elde edilen veriler, ürün yaşam döngüsünün tedarik, üretim, devreye alma ve destek gibi sonraki adımlarında çok önemli rol oynar. Tasarım ve mühendislik yazılım uygulamaları tarafından oluşturulan verilerin diğer iş sistemlerine sorunsuz bir şekilde entegre edilebilmesi önemlidir.

Bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve bilgisayar destekli mühendislik (CAE) gibi tasarım ve mühendislik yazılım uygulamaları, dosyalara erişimin yönetilip kontrol edilmesinin yanı sıra doğru insanların doğru zamanda doğru verilere erişmesini sağlama imkanı tanıyan ürün veri yönetimi yazılımına entegre edilebilir. PDM yazılımları, ürün yaşam döngüsü (PLM) yazılımlarıyla birlikte çalışarak yeni ürün tanıtımı (NPI), malzeme listesi (BOM) yönetimi ve kalite kontrol gibi tasarım ve mühendislik süreçlerinin yönetiminde rol oynar. CAD yazılımları ayrıca 2B ve 3B CAD verileriyle bilgisayarlı sayısal kontrol (CNC) araç yollarının veya 3B yazdırma için dilimleme yöntemlerinin belirlenmesinde kullanılan bilgisayar destekli imalat (CAM) yazılımlarına entegre edilebilir. CAD ve CAM çözümlerinin imalat yürütme sistemlerine (MES) (İngilizce) entegre edilmesi, üretim süreçlerini verimli bir şekilde gözlemleme, izleme ve kontrol etmeyi mümkün kılar. Ürün tasarım verilerinin kurum çapında ihtiyaç duyulan her yere ulaştırılabilmesi için tasarım ve mühendislik yazılım uygulamaları, iş sistemlerine entegre edilerek malzeme ihtiyaç planlaması (MRP) veya kurumsal kaynak planlama (ERP) gibi yazılım uygulamalarıyla birlikte kullanılabilir.