Katmanlı üretim teknolojilerinin yapılarda uygulanabilirliğine yönelik bir karar destek sistemi
A decision support system for the applicability of layered manufacturing technologies in buildings
Yazar: MELTEM EZEL ÇIRPI
Danışman: PROF. DR. AYŞİN SEV
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilgisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Bulanık DEMATEL = Fuzzy DEMATEL

Özet:
Artan Dünya nüfusu ile birlikte çalışma alanlarına ve konuta olan ihtiyacın artması, insanların yaşam koşullarının değişerek konfor düzeylerinin yükselmesi, iş gücü maliyetlerinin artması, ömrünü tamamlayan yapıların yenilenme ihtiyacı ve acil durumlar gibi nedenlerle nitelikli, kullanışlı, hızlı ve ekonomik konut üretmek için, yeni teknolojiler geliştirilmekte ve uygulanmaktadır. Bu teknolojilerden biri olan katmanlı üretim sisteminin inşa edilecek bir yapı için uygun bir üretim sistemi olup olmadığını çeşitli ölçütler üzerinden ortaya koyarak bir karar destek sistemi önermek tezin ana amacını oluşturmaktadır.
Bu kapsamda yapılan literatür araştırması sonucunda elde edilen bilgiler ışığında belirlenen ölçütler üzerinden DEMATEL yöntemi kullanılarak bir karar destek sistemi ortaya koyumuştur. Belirlenen örneklem ile önerilen karar destek sistemindeki ölçütlerin ağırlıklarına göre önem sıraları ortaya koyularak, avantajlı ya da dezavantajlı olan ölçüt ya da ölçütler bulunmuştur.
Dört bölümden oluşan çalışmanın giriş kısmında problemin tanımı yapılarak, çalışmanın amacı, yöntemi, kapsamı ve sınırlamaları ele alınmıştır.
Çalışmanın ikinci bölümü iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada sayısal üretim araç, teknik ve yöntemleri ele alınmıştır. İkinci aşamada katmanlı üretim temel kavramları ve teknolojileri, inşaat endüstrisinde Katmanlı Üretim (KÜ) ve uygulamaları incelenmiştir. İncelenen uygulamalarda KÜ ile bir yapının tamamının inşa edilemediği görülmüştür. Çalışmalar beton benzeri hızlı bileşik bir malzemenin ekstrüzyonu ile yapılan duvar inşası üzerine yoğunlaşmıştır. Duvar inşası dışındaki teknikler ile daha pahalı ve daha uzun sürede üretim yapıldığı için bu tekniklerin sınırlı sayıda kullanıldığı ortaya koyulmuştur.
Üçüncü bölüm katmanlı üretim teknolojilerinin özellikleri üzerinden ortaya koyulan ölçütlerin DEMATEL yöntemi kullanılması ile oluşturulan karar destek sisteminin yer aldığı kısımdır. Bu bölüm üç aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada değerlendirme yöntemini seçebilmek için Çok Ölçütlü Karar Verme Yöntemleri (ÇÖKV) incelenmiş ve çalışmaya uygun değerlendirme yöntemi seçilmiştir. İkinci aşama da seçilen yönteme göre değerlendirme ölçütleri belirlenerek tanımlanmıştır. Son aşamada ise belirlenen karar destek sistemi ölçütleri seçilen yöntem ile değerlendirilmiştir. Önerilen karar destek sisteminde yer alan ölçütler arasındaki ilişkilerin, önem düzeylerinin ve ölçütlerin birbirleri üzerine olan etkilerinin belirlenmesi için DEMATEL yöntemi seçilmiştir. Önerilen ölçütlerin değerlendirmesi yüzyüze görüşmeler yoluyla yapılacağından ve sözel ifadeler kullanılacağından bu ifadeler önce sayısal dile sonra da bulanık sayılara çevrilmiştir. Bu yüzden önerilen karar destek sistemi bulanık DEMATEL yöntemi ile analiz edilmiştir.
Çalışmanın son bölümü olan dördüncü bölümde ise araştırmaya ilişkin sonuçlar verilerek gelecek çalışmalara ışık tutmak için önerilerde bulunulmuştur. Sonuç olarak karar destek sisteminde kullanılan ölçütlerin öncelik sırası belirlenmiş ve birbirleri arasındaki ilişkiler ortaya koyulmuştur. Verilen örneklem üzerinden varılan sonuçlara göre ölçütlerin önceliklerinin neredeyse birbirine yakın olduğu görülmüştür. Maliyet ölçütünün en önemli olduğu, form ölçütünün ikinci sırada, işçiliğin ise üçüncü sırada yer aldığı görülmüştür.
Çalışma sürecinde KÜ'nün yapı sektöründe gelişme aşamasında olmasından ve ülkemizde bu teknik ile yapı üretimi yapılmaması gibi zorluklarla karşılaşılmıştır. Bu süreç sonunda elde edilen sonuçlara göre gelecek çalışmalarda;
-Konunun uzmanlarından destek alınarak disiplinler arası çalışmalar gerçekleştirilmesi
-Ölçütlerin revize edilmesi ve örneklem sayısının arttırılması ile uygulama alanında karar vermede kullanılacak bir modelin ortaya koyulması
-Belirlenen ölçütlerin farklı duvar yapım türlerine göre karşılaştırılması
-KÜ'de kullanılacak farklı baskı malzemesi türlerine göre yerel malzeme kullanım olanağının araştırılması
-Belirlenen ölçütlerin farklı ÇÖKV yöntemleri ile karşılaştırılması planlanmaktadır.

Abstract:
With increasing world population demand to the working spaces and housing, increase in comfort levels by changing people's living conditions, increase in labor costs, need for architectural renovation, in a case of emergencies to produce qualified, convenient, fast and economical housing for such reasons, new technologies are developed and applied in dwelling production. The main purpose of the thesis is to suggest a decision support system by revealing whether a additive manufacturing system, which is one of these technologies, is a suitable production system for a building to be constructed, based on various criteria.
In this context, a decision support system has been introduced by using the DEMATEL method based on the criteria determined in light of the information obtained as a result of the literature research. By determining the importance order according to the weights of the criteria in the proposed decision support system with the determined sample, the criteria or criteria that are advantageous or disadvantageous have been found.
By defining the problem in the introduction part of the study, which consists of four parts, the purpose, method, scope and limitations of the study are discussed.
The second part of the study consists of two stages. In the first stage, digital production tools, techniques and methods are discussed. In the second stage, the basic concepts and technologies of additive manufacturing, its applications in the construction industry are examined. In the applications examined, it was observed that a whole building could not be built with additive manufacturing. The work has focused on the wall construction made by extruding a concrete-like fast compound material. It has been demonstrated that these techniques are used in limited numbers since they are more expensive and produced in a longer period with the techniques other than wall construction.
The third part is the part of the decision support system created by using the DEMATEL method of the criteria set out on the properties of additive manufacturing technologies. This section consists of three stages. In the first stage, to choose the evaluation method, multi-criteria decision-making (MCDM) methods were examined and the evaluation method suitable for the study was selected. The second stage is defined by determining the evaluation criteria according to the method chosen. At the last stage, the criteria of the decision support system determined were evaluated with the chosen method. The DEMATEL method was chosen to determine the relationships between the criteria in the proposed decision support system, their level of importance, and the effects of the criteria on each other. Since the proposed criteria will be evaluated through face-to-face interviews and verbal expressions will be used, these statements have been translated into numerical language and then to fuzzy numbers. Therefore, the criteria in the decision support system were analyzed by the fuzzy DEMATEL method.
In the fourth part, which is the last part of the study, suggestions were made to shed light on future studies by giving results related to the research. As a result, the priority order of the criteria used in the decision support system was determined and the relations between each other were revealed. According to the results obtained from the sample given, it was seen that the priorities of the criteria were almost close to each other. It was observed that the cost criterion is the most important, form criterion is in second place and workmanship is in third place.
In the process of working, some difficulties were encountered, such as the fact that additive manufacturing is in the development stage in the building sector and not producing buildings with this technique in our country. According to the results obtained at the end of this process, in future studies;
-Conducting interdisciplinary studies with the support of experts in the subject
-Revealing the criteria and increasing the number of samples and a model to be used in decision making in the field of application
-Comparison of determined criteria according to different wall construction types
-Researching the possibility of using local materials according to different types of printing materials to be used in additive manufacturing
-It is planned to compare the determined criteria with different MCDM methods.