Üretken Tasarım, Caddelerin Sürat Şampiyonu BAC Mono’yu Geleceğe İvmelendiriyor
Bir otomobilin 0’dan 100’e daha hızlı çıkmasını mı sağlamak istiyorsunuz? En etkili yöntem, ağırlığını yarıya indirmek. Formula 1 araçlarından izler taşımasına rağmen karayollarında trafiğe çıkması tamamen yasal olan BAC Mono’nun artan çevikliğinin ardında yatan formül de bu.
Performans tutkunlarının sürüş keyfine odaklanmış bir marka olan BAC Mono, fazlalıklarından arındırılarak bir Toyota Corolla’nın yarısından daha hafif hale getirilmiş, 570 kilogramlık ağırlığa sahip bir “süper otomobil.” Tek koltuklu bir yarış arabası gibi tasarlanmış olan araç, çok hafif bir karbon-fiber şasiye sahip. Tanıtımı bu yılın başlarında İngiltere’nin Liverpool şehrindeki BAC Yenilik Merkezi’nde yapılan bu spor aracın yeni versiyonu, eskisinden 4,8 kg daha hafif. Söz konusu ağırlık tasarrufu, aracın, güç/ağırlık oranlarını azamiye çıkaran yazılımın açtığı yolda üretken tasarım yöntemleri kullanılarak geliştirilmiş olan jantlar sayesinde sağlanmış. Fazladan ağırlığın aşağı çekilmesinin, hem performansta hem de görünümde önemli bir değişim sağlamasından ötürü, otomotiv tasarım ve imalatında devrim yaratabilecek bir potansiyele sahip olduğu düşünülüyor
BAC Mono, Neill ve Ian Briggs isimli İngiliz kardeşler tarafından 2009 yılında Liverpool’da kurulmuş olan Briggs Otomotiv Şirketinin (BAC) tasarlayıp ürettiği bir araç. Performansına bakılarak ona bir “yarış otomobili” dense de, BAC Mono aslında trafikteki yayaların korunması hakkındaki yasa ve yönetmeliklerin yanı sıra güvenlik standartlarıyla da tamamen uyumlu olan ve bu sayede trafiğe çıkması yasal olan bir araç. Bir anlamda, “caddelerin sürat şampiyonu” da denilebilecek aracın 4 silindirli, 2,3 litrelik turbo motoru, 332 beygir gücüne sahip. Daha da etkileyici olanı, otomobilin 0’dan 100 km/s hıza yalnızca 2,6 saniyede çıkıyor olması. Aracın maksimum hızıysa 270 km/s. Otomobil dünyasının eleştirmenleri, BAC Mono’nun ivmelenme becerisini, go-kart arabalarına benzeyen çevikliğini ve yol tutuşunu anlata anlata bitiremiyorlar.
BAC Mono’nun fiyatı yaklaşık 250.000 dolar. BAC’nin kurucu ortağı ve tasarım direktörü olan Ian Briggs, “Otomobilimizin fiyatı yüksek, satış hacmi de düşük olduğu için, çok daha pahalı olan şeylerin maliyetini üstlenebilecek ilk şirketlerden biriyiz,” diyor.
Ian Briggs’in bu cümleden kastı, 3B baskı gibi yeni imalat yöntemlerini kullanıyor olmaları. Zira yeni BAC Mono’nun farları, yan aynaları ve arka ışık yuvaları da dahil yaklaşık 40 parçası, 3B baskı yoluyla imal edilmiş. Panellerin büyük kısmıysa, düşük ağırlığı, sağlamlığı ve ısıya karşı dayanıklılığı kanıtlanmış bir malzeme olan grafenle güçlendirilmiş karbon fiberden yapılmış.
Ancak BAC’nin otomobil ağırlığından tasarruf sağlama anlamında yaptığı en önemli iş, jantların imalatında Autodesk Fusion 360 yazılımındaki üretken tasarım teknolojisini kullanmak olmuş. Üretken tasarım, nesnelerin tasarımında algoritma geliştirirken, makine öğrenimi ve bulut bilişimin olanaklarından yararlanıyor. Böylelikle ortaya çıkan nihai ürünler son derece yüksek bir dayanıklılık/ağırlık oranına sahip oluyor. Süreç şu şekilde işliyor: Tasarımcılar BAC Mono’nun jantlarını tasarlarken, performansa dönük kısıtlamaların neler olacağının (jantların ne kadar ağırlık taşıması gerektiğinin) yanı sıra, kullanılacak malzemeyi (alüminyumu), hatta imalat yöntemini (maliyetten tasarruf etmek için 5 eksenli CNC frezelemeyi) baştan belirliyorlar. Yazılım bu kısıtlar ve verilerden hareketle, tasarımcılara neredeyse sonsuz sayıda seçenek sunarak, çok daha geniş bir çözüm yelpazesi içinden seçim yapmalarına katkıda bulunuyor ve daha iyi sonuç alınmasını sağlıyor.
Tabii BAC’nin tek kaygısı otomobil ağırlığını aşağı çekmek değil. Şirket bunu yaparken bir yandan da, markasının gücünü tasarım estetiğine zarif bir şekilde yansıtmak istemiş. Bu nedenle, malzemelerin yerleştirileceği noktalarda, BAC’nin arzuladığı estetik formlara ve marka kimliğine sadık kalınmasını sağlamak üzere belli tasarım kısıtları uygulanmış.
BAC’nin bu noktada işini kolaylaştıran, 3B baskı ve üretken tasarım yöntemine başvurması. Bu teknolojiler müşterinin de isterlerine uygun bir tasarım ortaya çıkmasını mümkün kılıyor. Sipariş üzerine üretilen ürünlerde uzmanlaşmış küçük bir otomobil şirketi için bu gelişme son derece önemli. Ian bu hususun altını şu sözlerle çiziyor: “Küçük bir şirket olarak illa ki yatırım yapacaksak, bu yatırımı başka bir üretici için binlerce parça üretebileceğimiz bir araca yapmayı tercih ederiz; oysa biz yılda sadece 30, 40, 50 parça üretiyoruz.” “Dolayısıyla bu noktada seri imalat yapanlara göre daha şanslıyız. Çünkü 3B baskı bizi özgürleştiriyor: sadece bir adet parça üretmek istediğimizde, bir adet üretiyoruz. Koltuklar müşterinin talebine göre şekillendiriliyor. Direksiyon simidi, pedallar müşterilerin vücut ölçülerine uygun şekilde yapılıyor. Parçaların üzerine müşterinin ismini veya isminin baş harflerini yazsak yeridir. Müşterilerimiz dünyada eşi benzeri bulunmayan, üst-segment fiyata sahip, özel bir otomobil satın almış oluyor. Sonuçta da, bizden en gelişmiş teknolojileri görmeyi bekliyor. Üretken tasarım da bu tip teknolojilerden biri.”
Müşteriden yansıyan geri beslemeleri ve onun isterlerine uygun ürün ortaya çıkarmayı temel alan bu yaklaşım, zaman zaman imalatı elverişsiz sayılabilecek noktalara sürüklese de, sonuçta üretken tasarım ve 3B baskı birbirini etle tırnak gibi destekleyen kavramlar. Ian, “Üretken tasarımın yapabileceklerine alan açarsanız ve herhangi bir sınır koymazsanız, yalnızca 3B baskıyla üretilebilen yapılar ortaya çıkar,” diyor. “Fiyatlar düştükçe, sanırım üretken tasarımın ve ortaya çıkardığı çözümlerin daha fazla benimseneceğini de göreceksiniz.”
Yeni Mono’nun jantları ise, daha geleneksel yollarla ama yenilikçi teknolojilerle imal edildi. Küçük çaplı bir seri imalat ile bu işin kotarılması maliyet avantajı da sağlamış oldu. 3B baskı yoluyla üretilmeleri halinde, tek bir takım için on binlerce dolara mal olabilecek jant imalatında maliyetin bu şekilde yükselmemesi için üretken tasarım sürecinde değişikliğe gidildi. Şirket, yeni versiyonda her bir jantın 3 yerine 5 eksen işleme kafasına sahip CNC takım tezgahlarında imal edilmesine karar verdi. Bilindiği gibi, karmaşık yüzeylerin işlenmesinde geometrik kısıtlamalar nedeniyle, 3 eksen frezelemede parçanın birçok kere bağlanması gerekiyor. Oysa kesme takımının hareket edebileceği 5 eksenin bulunduğu işleme tezgahlarında tek bir ayarla bir parçanın beş tarafını işlemek mümkün olabiliyor. Bu, BAC Mono’nun eski versiyonlarının 3 eksenli makinelerde yapılan jantlarına kıyasla, parça boyutları ve biçimleri bakımından çok daha fazla olanağa sahip olmak demekti. Bu sayede, yeni jantlar standart jantlara göre %35 daha hafif olarak, 2,2 kg ağırlıkla üretilebildi.
Yeni jantların hem telleri hem de dayanak noktaları daha küçük boyutlu ve ince. Bu, beş köşeli jant teli takımını, doğrusal ve eğrisel geometrilerin kusursuz bir karışımıyla uzatıyor ve düzleştiriyor. Aks miline bağlanan dairesel kaplinin içinden geçen ek delikler, hafifçe biyomorfik petek dokusu oluşturuyor.
Üretken tasarım ve topoloji optimizasyonunu jantlar üzerinde uygulayan başka otomotiv şirketleri de var. Ancak, üretken tasarımda yaygın olan biyomorfik tasarım dilini mükemmel bir estetikle birleştiren bir araç olmasıyla BAC Mono, diğerlerinden hemen ayrışıyor. Ağırlık merkezi yere yakın olan araç, yandan bakıldığında bir çekiç kafalı köpekbalığını ya da vatozu andırıyor. Otomobilin mekanik bileşenleriyse, biçimli, akıcı şasinin arka tarafına doğru daha görünür hale geliyor. Üretken tasarımın parçaları birleştirme yeteneği, bir binek aile otomobiline veya SUV segmentinde bir araca kıyasla bu tip arabalar için çok daha uygun.
BAC Mono’nun jantları, henüz teknolojinin en cüretkâr örneklerinin dinamik akışkanlığına sahip değil; ancak jant tasarımı son derece verimli biyolojik elyaf desenleri etrafında bütünleştikçe, gidişat o yönde daha belirgin hale gelecek. Üretken tasarım, dünyanın dört bir yanındaki oto galerilerde ve trafikte daha fazla görünür oldukça, bu teknolojinin mümkün kıldığı daha hafif arabalar ve malzeme tasarrufu, yakıt verimliliğine de yansıyor olacak. Bu da araçların karbon salımlarının azalması ve iklim değişikliği üzerindeki etkilerinin daha da aşağı çekilmesi demek.
BAC, bu istikamette ilerlemek isten bir şirket. Üretken tasarım bu anlamda çok önemli, zira arabaların metal parçalarının evrimine yönelik ciddi bir gelecek vaat ediyor. BAC için araçlarını biyotik metalle imal etme sürecinin bundan sonraki safhalarında, sırada süspansiyon sistemleri ile şasi elemanları var. BAC kurucu ortağı ve ürün geliştirme direktörü Neill, “Jantlar geleceğe dönük olarak üç veya dört safhalı olarak kurguladığımız üretken tasarım yaklaşımımızın ilk aşamasında yer alıyordu,” diyor.
Ian, “Araçlarımızda, üç veya beş eksenli bir freze makinesinde katı alüminyum bloklardan işlenmiş 400 parça var,” diyor. “Bu bileşenlerden herhangi birini, üretken tasarım sürecine dahil edebilir ve çok mütevazı bir maliyetle, daha da hafif araçlar üretilebiliriz. Bunları zaten frezeliyoruz. Dolayısıyla, üretken tasarımın çizdiği istikamet doğrultusunda biraz daha uzun süre frezelemek, bizim için ağırlıktan tasarruf etme yolunda anlamlı bir seçenek olacaktır. Velhasıl şunu söylemek mümkün: Tasarımı optimize etme ve ağırlıktan tasarruf sağlama şansınız varsa, üstelik de bunu öncekiyle aynı süreç dahilinde yapabiliyorsanız, hem harcadığınız paranın karşılığını fazlasıyla alırsınız hem de daha hafif bir araç üretirsiniz.”