Otomobil gövde imalatında kullanılan robotik sistemlerin ve imalata etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effect of manufacturing and robotic systems used in automobile body production
Yazar: GÜLCAN SAMAR
Danışman: DOÇ. DR. ÖZDOĞAN KARAÇALI
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Makine mühendisliği = Mechanical engineering

Özet:
Bu çalışmada, imalatı gerçekleştirmek için kullandığımız işlemlerin yapısı anlatıldı ve işlemlerde yapılan iyileştirmeler sonucunda nasıl daha kaliteli ürün elde edebileceğimiz üzerine çalışmalar yapıldı. Gövde imalatı için kullanılan tezgah ve araçların verimli şekilde nasıl kullanılacağına değinildi. İmalat hatlarının yerleşimi ve bu yerleşim sonucunda istenilen kapasitenin sağlanması hakkında çalışmalar yapıldı.  

Bu süreci gerçekleştirmek için, otomotiv sanayinin ihtiyaç duyduğu ve yan sanayi firmalarında da uygulanmakta olan PPAP (üretim parçası onay prosesi) dosyaları anlatıldı. Uygulama alanında gerçekleştirilen çalışma sonucu bu dosya içerisindeki veriler üzerinde nasıl iyileştirmeler yapılacağı hakkında çalışmalar yapıldı.

İmalat işlemlerinde kullanılan robotik sistemlerin yapısı ve kullanım yeri anlatıldı. Ürünü taşıma ve imalatı gerçekleştirme işlemleri için kullandığımız robotik sistem yapısının üretim hattına uyumu üzerine çalışmalar yapıldı. 

Son olarak, clinch(kenar katlama) işleminin yeni hali olan robotik silindir hemming yönteminin yapısı, etkileri, iyi ve kötü yönleri anlatıldı. Üretim parça kalitesini ve üretim kapasitesini arttırmak için, Ford yan sanayi firmalarında üretimi halen devam etmekte olan kayar kapı adı verilen iş parçası üzerinde belirlenen malzeme, işlem yapısı kullanılarak, iç ve dış panellere uygulanan pres basıncı altında yüzeylerde oluşan deformasyon(şekil değişimi) ANSYS ve Pam-Stamp 2G programı ile hesaplamalar ve analizler yapılarak gösterildi. 

Yapılan bu çalışmada amaç, tek bir robota bağlı çoklu robot kolu ile kenar katlama(hemming), mastik ve lazer kürleme işleminin adımlarının birbirini takip eden ve tamamlayıcı şekilde ilerlediği gösterildi. Bu tamamlayıcı adımları gerçekleştirebilmek için işlem kalitesini de etkileyen bazı parametrelerin belirlenmesi gerekir. Çoklu robot kolunun yerleşiminin iş parçası üzerindeki etkileri sayısal olarak analiz edilerek, en uygun işlem parametreleri belirlendi.

Bu çalışmanın bilime katkısı, robotun ilerleme hızı, devir hızı ve takımlar arasındaki değişim süresinin revize edilmesi ile iş parçasının kırışıklık ve geri esneme  oranında azalma meydana geldiği görüldü.

Çoklu robot kol kullanımının işlem süresinin azalmasını sağladığı belirlendi. Bu sonuca bağlı olarak, otomotiv endüstrisinde bu işlemin ve belirlenen alt parametrelerinin kullanımı ile daha kaliteli ürün elde edildiği gösterildi.

Abstract:
In this study, the structure of the processes that we use to realize the manufacturing is explained and studies on how we can obtain better quality products as a result of the improvements made in the processes have been made. We talked about how to use the machine tools and tools used for body production efficiently. Work was carried out on the placement of the production lines and the required capacity as a result of this placement.

In order to realize this process, PPAP (production part approval process) files, which are needed by the automotive industry and which are also applied in sub-industry companies, were explained. As a result of the study performed in the application area, studies were made on how to make improvements on the data in this file.

The structure and usage of robotic systems used in manufacturing processes are explained. Work was carried out on the adaptation of the robotic system structure that we use for carrying and manufacturing the product to the production line.

Finally, the structure, effects, good and bad aspects of the robotic roller hemming method, which is the new form of clinch (edge folding), are explained. In order to increase production part quality and production capacity, deformation (deformation) formed on surfaces under press pressure applied to internal and external panels by using material, process structure determined on work piece called sliding door which is still continuing production in Ford supplier industry ANSYS and Pam-Stamp 2G program showed calculations and analyzes.

The aim of this study was to show the successive and complementary progression of the steps of hemming, mastic and laser curing with multiple robot arms connected to a single robot. In order to carry out these complementary steps, some parameters affecting the process quality must be determined. Numerical analysis of the effects of the multi-robot arm placement on the workpiece determined the most appropriate process parameters.

The contribution of this study to science, the speed of rotation of the robot, revolving speed and the time of change between the tools were observed to reduce the crease and flexing rate of the workpiece.

It was determined that the use of multiple robotic arms reduced the processing time. Based on this result, it has been shown that better quality products are obtained by using this process and its sub-parameters in the automotive industry.