Havacılık endüstrisi için robot konseptli yeniden yapılandırılabilir montaj sistemi tasarım metodolojisi geliştirilmesi
Development of robot based reconfigurable assembly system design methodology for aerospace industry
- Tez No: 656412
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA YURDAKUL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 199
Özet
Modern havacılık endüstrisi tek bir üretim hattında üretilen yeni uçaklar için montaj proses hatlarını geliştirirken üretim sürelerini de kısaltmaktadır. Montaj otomasyonu, robotik, malzeme taşıma, ölçüm, proses modelleme ve simülasyon, imalat prosesleri süreçlerindeki hızlı gelişmeler uçak yapıları montaj sistemlerinin tasarımı için sistematik metodolojilerin kullanılmasını gerektirmektedir. Literatür araştırmaları, havacılıktaki montaj operasyonları için tasarım metodolojilerinin eksikliğini ortaya koymaktadır. Bu tezde, aksiyomatik tasarım prensipleri kullanılarak yolcu uçağı gövde yapıları montajı için tasarım karmaşıklığına çözüm öneren yeni bir montaj sistemi tasarım metodolojisi geliştirilmiştir. Teknik olarak uygulanabilir olan dört montaj sistemi tasarım alternatifi sunulmuş ve montaj sistemi tasarım çözümleri elde edilip bu çözümler detaylı olarak açıklanmıştır. Detaylı bilgisayar simülasyon modelleri oluşturularak ürünler, prosesler, analiz ve optimize edilmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre, fikstürlerin havacılık montaj operasyonları için kritik olduğu tespit edilmiştir. Bu nedenle, montaj proseslerinde oldukça zaman alan ve maliyeti yüksek olan geleneksel montaj fikstürleri yerine modüler montaj fikstürleri tasarlanmıştır. Montaj fikstürleri, tamamen farklı uçak gövde panellerinin montajının yapılabilmesi için modüler çelik kiriş konstrüksiyon sisteminin geliştirilmiş tasarımına sahip olan ve boxjoint adı verilen kutu profil bağlantı yapısı ile CATIA kullanılarak tasarlanmıştır. Montaj fikstürlerinde diğer önemli bir gereksinim ise mukavemet ile ilgilidir. Bu nedenle geleneksel ve modüler fikstür yapıları hem analitik metotlar ile hem de sonlu elemanlar metodu ile Nastran, Patran ve Siemens UG NX kullanılarak analiz edilmiştir. Modüler fikstür çalışmalarından sonra montaj ve komponent yerleştirme proseslerinde endüstriyel robotların seçim problemleri için MOORA yöntemi kullanılmıştır. Robot seçim problemi, montaj prosesleri için 9 robot ve komponent yerleştirme prosesleri için 6 robot kullanılarak 6 adet tamamen bağımsız teknik kritere göre çözülmüştür. Proseslere yönelik en uygun robotların parametrik olarak seçimleri yapılmıştır. Bu tez sadece havacılık sektörü için değil, aynı zamanda farklı endüstri dallarındaki tüm montaj sistemlerinin tasarımı için bir referans kılavuzu olarak kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
The modern aerospace industry develops assembly process lines for new aircraft which are produced on a single production line while shortening production times by seeking new technologies. Rapid advances in assembly automation, robotics, material handling, measurement, process modeling and simulation, manufacturing processes require the usage of systematic methodologies for the design of assembly systems for aircraft structures. A literature review establishes a lack of design methodologies for aerospace assembly operations. In this dissertation, a novel assembly system design methodology is developed by using axiomatic design principles in order to propose a solution to design complexity for aircraft fuselage structure assembly. Four technically feasible assembly system design alternatives are presented and assembly system design solutions are obtained and described in detail. Using a detailed computer simulation model products, processes analyzed, and optimized. According to the simulation results, it is understood that fixturing represents a critical aspect of aerospace assembly operations. Thus, instead of dedicated assembly fixtures, which is quite time consuming and expensive, modular assembly fixtures are designed. The assembly fixtures are redesigned to carry out completely different aircraft fuselage assembly panels by using CATIA with an improved design of the modular steel beam construction system called box joint. Another prominent requirement relates to the stiffness and the strength, thus dedicated and modular fixture structures are analyzed both analytical methods and finite element methods by using Nastran, Patran, and Siemens UG NX. After modular fixture studies, the MOORA method is used for the selection of KUKA industrial robots in assembly and stringer placement processes. The robot selection problem is solved according to 6 completely independent technical criteria by using 9 robots for the assembly processes and 6 robots for the stringer placement processes. The most convenient robots for the processes are parametrically selected. This dissertation can be used as a reference guide to assembly system design for not only the aerospace industry but also whole assembly systems in different industry branches.
Benzer Tezler
- A quantitative approach on human factor analysis in maritime operations
Deniz operasyonlarında insan faktörü analizi üzerine kantitatif bir yaklaşım
PELİN ERDEM
Doktora
İngilizce
2021
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE AKYÜZ
- Havacılık endüstrisinde prognostik sağlık yönetimi ve veri madenciliği
Data mining and prognostic health management in the aviation industry
MERYEM ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiAviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHARREM MERCİMEK
- Havacılıkta değişim ve hava kargoda inovasyon: Türkiye'de bir uygulama
Change in aviation and innovation in air cargo: An application in Turkey
CEMRE ECE YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Ulaşımİstanbul ÜniversitesiUlaştırma ve Lojistik Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ÖZGÜR KARAGÜLLE
- Sac metal kalıplarında titreşim analizi ve iyileştirme çalışmaları
Vibration analysis and improvement studies in sheet metal dies
OĞUZHAN GÜLÇAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Otomotiv MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET YILDIZ
- FPGA ile kaynak robotunun adaptif kontrolü
Adaptive control of welding robot with FPGA
ABDULKADİR SADAY
Doktora
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ALİ ÖZKAN