Etiyopya'ya özgü ekmek pişirme makinesinin tasarımı
Ethiopian special bread baking machine design
Yazar: YESUF ABRAR MOHAMMED
Danışman: PROF. DR. İKBAL ESKİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Bulanık mantık = Fuzzy logic ; Makine tasarımı = Machine design ; Otomasyon = Automation ; PLC = Programmable logic controller ; Süreç kontrol = Process control

Özet:
ETİYOPYA'YA ÖZGÜ EKMEK PİŞİRME MAKİNESİNİN TASARIMI 
Yesuf Abrar MOHAMMED 
Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Yüksek Lisans Tezi, Ağustos 2022
Danışman: Prof. Dr. İkbal ESKİ 
ÖZET
'İnjera' olarak bilinen ekmek, Etiyopya ve Eritre'nin ulusal ekmeğidir. Geleneksel olarak, üretilen bu ekmek, büyük miktarda odunu tüketen verimsiz bir ocak kullanılarak pişirilir ve bu da ormansızlaşma, insan sağlığı sorunları, enerji ve zaman israfına neden olur. Kentsel alanlarda elektrikli soba kullanan bir nüfus olmasına ve zaman içinde deneme değişikliğini yapılmasına rağmen, kaliteli ürün çıktısı olan seri üretim sisteminin olmaması nedeniyle pazarın talebini karşılamamaktadır. Bu nedenle daha verimi bir sisteme ihtiyaç olduğundan, bu çalışmada yeni bir tam otomatik pişirme makinesi modeli önerilmiştir. Bu otomatik pişirme makinesi sistemi, ekmek pişirme işleminin ve kalitesini iyileştirebilir, enerji tüketiminden ve zaman israfından tasarruf sağlayabilir, pazarın yüksek talebini karşılayabilir ve ayrıca karbondioksit emisyonlarının azaltılmasına büyük katkı sağlayabilir. Bu tez kapsamında, tasarlanan otomatik makinenin dört ana bölümü vardır: hammadde besleme, hamur işleme, hamur dağıtma-pişirme ve ürün işleme sistemi. Önerilen makinenin tasarımında Solidworks programı kullanılmıştır. Tasarlanan makinenin parametrelerinin kontrolünde, farklı yöntemlere kazanç parametreleri ayarlanmış PLC sistemindeki PID kontrolör kullanılmıştır. Bu ayar yöntemleri Ziegler-Nichols, Genetik Algoritma ve Matlab Tüne yöntemidir. Ayrıca PID kontrol organı ile sonuçları mukayese edebilmek için Bulanık Mantık kontrol organında tasarlanmıştır. PLC'nin kumandası için en uygun PID kazanç parametreleri seçilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Makine tasarımı, Otomasyon, Proses kontrolü, Programlanabilir mantık kontrolü, Oransal integral türevi, Bulanık mantık.

Abstract:
ETHIOPIAN SPECIAL BREAD BAKING MACHINE DESIGN
Yesuf Abrar MOHAMMED 
Erciyes University, Graduate School of Natural and Applied Sciences
Master. Thesis, August 2022
Supervisors: Prof. Dr. İkbal ESKİ
ABSTRACT
Ethiopian special bread, commonly known as 'injera', is a national dish of Ethiopia and Eritrea. Traditionally, this special bread is baked using an inefficient stove that consumes large amounts of wood which in turn results in deforest ration, human health issues, energy, and time wastage. Even though there is some population in urban areas who use electric stoves and there has been a trial modification throughout time, the demand of the market does not satisfy due to a lack of a mass production system with good quality product output. Therefore, since there is a need for an efficient system, in this study a novel fully automated baking machine model is proposed. This automated baking machine system can improve the accuracy and quality of the baking process, save energy consumption and time wastage, satisfy the high demand of the market, and have a great contribution to the reduction of carbon dioxide emissions. Generally, the whole automated machine has four main sections: raw material feeding, dough processing, dough dispensing and baking, and final product handling system. A Solidworks program was used in the design of the proposed machine. In controlling the parameters of the designed machine, the PID controller in the PLC system, whose gain parameters are set to different methods, is used. These tuning methods are Ziegler-Nichols, Genetic Algorithm, and Matlab Tune method. In addition, Fuzzy Logic is designed in the control body in order to compare the results with the PID control body. The most suitable PID gain parameters have been selected for the control of the PLC.
Keywords: Machine design, Automation, Process control, Programmable logic controller, Proportional integral derivative, Fuzzy logic.