2. BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE BİLGİSAYAR DESTEKLİ İMALAT

Önümüzdeki yıllarda bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve imalat (CAM) alanlarında aşağıda sıralanan
gelişmeler olacaktır:
1. Dün CAD denince sadece geometrik şekil verme anlaşılıyordu. Bugün elektrik kablolamadan tutun, sac açılımına, ışık altında nasıl görüneceğine kadar her türlü işi aynı ortamda yapıyoruz. Yarın bunlara yenileri eklenecektir.
2. Parçayı modellerken, program aynı zamanda mühendislik hesaplamalarını (CAE) otomatik yapacak ve mümkün olmayan geometrileri kullanıcıya bildirecektir.
3. İnternet ve bilgisayar teknolojisi ilerledikçe kurum içindeki ürünün paylaşım halinde tasarlanması yöntemi
de gelişiyor. 2023 senesinde farklı ülkelerdeki tasarımcıların aynı ürünün komponentlerini eşzamanlı
modellemeleri çok olağan bir durum olacaktır. Bugün varolan bu teknoloji ileride daha da akıllanacaktır.
4. Üretim proseslerinin simülasyonu: Otomotiv ve beyaz eşya gibi alnlarda üretim üssü haline gelen Türkiye,
verimliliğini artırmak için üretim proseslerinin simülasyonuna daha çok yatırım yapmalıdır. Bu konuda dikey simülasyon yazılımları geliştirmelidir.
5. Yeni üretim tekniklerinin araştırılması: Nano teknoloji, yeni malzemeler, hızlı prototip ve hızlı imalat teknolojileri, yüksek hızlı talaşlı imalat, değişken pprofilli sac imalatı, değişken malzeme özelliklerine sahip malzemeler, kompozit malzemeler gibi geleceğin üretim yöntem ve malzemelerinin araştırılması, simülasyonlar ile bilgisayar ortamında geliştirilmesi gerekmektedir.
6. Bilgisayar ortamında yapılan analiz ve simülasyonlar gittikçe gerçek dünyayı daha iyi benzeteceklerdir. Bunun için analizler çok daha detaylı yapılması gerekecektir. Bu da çözüm sürelerini etkileyecek ve bir
çok analiz Grid Computing ile yapılacaktır.
7. Optimizasyon algoritmaları gelişecektir. Öğrenebilen ve yeni durumlara ayak uydurabilen akıllı algoritmalar gelişecektir.
8. Analiz programları, fiziksel simülatörler ile beraber çalışarak tasarlanan komponentin sistemin titreşim, dinamik, mukavemet, akustik gibi özelliklerini nasıl değiştireceğini görmek mümkün olacaktır.
9. Modelleme yazılımları sesten anlayabilen, sesle idare edilebilen özellikler içerecektir. Örneğin, "şu parçanın kenar radyüsü beş milim olsun" gibi. Program da kullanıcısına aynı şekilde cevap verecektir.
10. Yazılımların menüleri, yardım dosyaları ve bir önceki maddede yer alan sesten anlama özellikleri "Otomatik Tercüman" aracılığı ile görsel ve sesli olarak Türkçe'ye veya ilgili dile çevrilecektir.
11. Türkiye test cihazları ve ölçüm teknolojileri konusunda mutlaka Ar-Ge yapmak zorundadır. Tasarımda kullanılacak bilgi birikiminin oluşturulmasında ölçüm teknolojilerinin çok önemli yeri vardır. Türkiye bu konuda çok zayıftır.
12. Yatay olmasa bile (tüm dünyanın kullandığı ortak paket programlara alternatif üretmek mantıklı olmayabilir) dikey uygulamalar için mühendislik yazılımlarında olması gereken yazılım teknolojileri mutlaka oluşturulmalıdır: grafik arayüzü motorları, sinyal işleme teknikleri, çözücü algoritmaları gibi.

3. SANAL GERÇEKLİK

Tasarım stratejileri grubunun en temel ögesi olarak prototipleme öncesi tasarımın gerçeklenmesine, değişik koşulların oluşturulmasına ve verilerin analizine yönelik çalışmaları kapsamaktadır. İlerleyen paragraflarda değinilen Sanal Prototipleme ve Simülasyon Modelleme Yazılımları da paralel çalışmalar içermektedir. Sanal Gerçeklik hem uygulanması gereken seviye/detay, hem de elde edilen sonuçların güvenilirlik derecesindeki gereksinimlere göre ele alınması gereken bir konudur. Bu kapsamdaki çalışmaları olumlu yönde etkileyebilecek önemli bir gerçek; yapılacak çalışmaların her aşamasında kullanılabilir bir ürünün elde edilebilecek olmasıdır. Bu ara ürünlerin uygulandığı seviye ve sonuçların güvenilirliği düşük olacaktır.

Ancak, amacımız, sanal gerçeklik konusunda yapılan çalışmaların organizasyonunu sağlamak ve her aşamada elde edilen ara ürünün bir sonraki adımda kullanılmasını sağlamaktır. Bu görüşe paralel olarak, yapılmış olan ve yapılacak çalışmaların ulusal düzeyde veritabanında derlenmesi konusu bu raporda ele alınmıştır. Sanal Gerçeklik konusunda yapılacak çalışmaların her bir strateji alanı için ayrıca ele alınması gerekmekle birlikte, teknoloji olarak birçok ortak yan içerdiği düşünülmüştür.

Yapılan çalışmalarda uygulanan teknolojilerin paralelliğini sağlamak ve uygulanan simülasyon ve iletişim standartların yaygınlaştırılması yapılan çalışmaların tekil başarılarından çok "ulusal anlamda" ilerleme kaydedebilmek için önemlidir. Aynı şekilde çeşitli kesimlerce üretilecek ara ürünlerin yeniden ve entegre şekilde kullanımı için önemlidir. Bu sebepten dolayı üniversitelerde verilen eğitimden başlayarak standardizasyonun sağlanması önerilmektedir. Mevcut ulusal durumumuzun, yetenek ve kabiliyetlerimizin, ayrıca ulusal bazda sahip olduğumuz teknolojik altyapının irdelenmesi sonrasında oluşturulacak bir grubun söz konusu standartları belirlemekte öncü olması önerilmektedir.

Geometrik modelleme tekniklerinin geliştirilmesi, görsel veri formatlarının standardizasyonunun sağlanarak eğitimin yaygınlaştırılması, bunların sonucu olarak ulusal sanal gerçeklik yazılımının geliştirilmesi, canlandırım ve grafik tasarım tekniklerinin geliştirilmesi, bu kapsamda yetenek geliştirilmesi gereken teknoloji alanlarıdır.

4. SANAL PROTOTİPLEME

Görsel ve donanım içeren prototipleme kabiliyetleri diğer tüm stratejik alanlar için gerekli bir teknolojik alt
alandır ve yukarıda bahsedilen sanal gerçeklik ile paralel ve konunun devamı olarak ele alınmıştır. Yapay us
ve modelleme yazılımları çalışmalarındaki sonuçların sanal prototiplemeler ile bağdaştırılması teknolojinin
son sınırlarını zorlamak için büyük önem arzetmektedir. Örneğin, ergomonik tasarımların, enerji tasarrufu ile
ilgili tasarımların, geliştirilen modelleri sanal gerçeklik ile birleştirerek prototipleme imkanı sağlaması
amaçlanmaktadır. İnsan vücudunun/hareketlerinin matematik ve görsel olarak modellenmesi daha sonra
kimyasal süreçlerin modellenmesi faaliyetleri ile entegre edilerek çalışmaların birleştirilmesi öngörülmektedir.


5. SİMÜLASYON VE MODELLEME YAZILIMLARI

Tasarımda simülasyonun vazgeçilmez parçası modelleme yazılımlarıdır. Yukarıda açıklanan sanal gerçeklik
ile ilgili altyapı simülasyon konusunda yeterli birikimi getirmekle birlikte, her sanal gerçekliğin ihtiyaç duyacağı
modelleme yazılımlarının da geliştirilmesi gerekmektedir. Modelleme yazılımları ile ilgili çalışmalara sınır
getirilememiştir.
Bu yüzden öngörülmesi gereken faaliyet yapılacak modelleme çalışmalarının bir model havuzunda toplanmasını sağlayacak nitelikte olması düşünülmüştür. Modellerin bir arada entegre olarak çalışmasını sağlayacak simülasyon ve iletişim standartlarının yaygınlaştırılması önemlidir.
Kimyasal süreçlerin matematiksel modellenmesi, insan vücudunun görsel ve matematiksel modellenmesi, kimyasal süreçlerin insan vücudundaki alt elemanların modelleri ile etkileşimi zaman içinde sağlanmalıdır. Öngörülen modelleme ile ilgili teknolojik alanlar ile;
.. Savunma sanayi için gerekli olan akustik, elektronik harp gibi ortam modelleri,
.. Sanayi üretimi içini cihazlara özel modellerin geliştirimi, yapay zekanın tüm simülasyon sistemlerinde
kullanımı
.. Biyolojik ve kimyasal süreçlerin sanal prototiplemesi ve modellenmesi
amaçlanmıştır.

"Sensör ve ortam modellerinin geliştirilmesi ve yaygınlaştırılması" modelleme çalışmalarının standardizasyonunun sağlanması / kontrol edilebilmesi amacı ile ayrı bir konu olarak ele alınmalıdır. Simülasyon ve modelleme çalışmaları, konunun doğası gereği, doğrudan uygulanabilir prosedürlere sahip değillerdir. Bu nedenle yapılacak temel, akademik araştırmaların verimli olması pek beklenemez. Bu durum, doğrudan uygulamalı araştırmalarla başlanmasını ve bu araştırmaların üniversiteler-uzman firmalarpotansiyel kullanıcılar tarafından yapılmasını zorunlu kılar. Bu sacayakları, tercihen kullanıcılar liderliğinde kurulursa başarılı araştırma geliştirme çalışmaları yapılabilecektir. Bu aşamada sektör seçimi yapılmaması, ilgi duyan her sektörün destekten yararlanması sağlıklı olur. Bu konudaki ulusal destek üniversiteler ve uzman firmalar çevriminde kullandırıldığında, düşecek araştırma geliştirme maliyetleri konuyu potansiyel kullanıcılar açısından da çekici kılacaktır. Bu süreçteki en büyük kazanç, modelleme ve yazılım uzmanlarını sektör konu uzmanlarıyla verimlilik-karlılık hedefi etrafında yan yana getirmek olacaktır. Bu süreçteki başarı, verimlilik-karlılığın asıl takipçisi olan üretim-hizmet sektörlerinde, simülasyon ve modellemeye oluşacak güvenle ölçülmelidir. İlk safhanın başarılı kabul edilmesi halinde; doğrudan eğitim, verim artışı ya da teknoloji üretimine yönelik sınai uygulamalar 2010-2015 sürecinde desteklenmelidir. Bu destekleme, artık seçilmiş stratejik sektörlere yapılmalıdır. İlk iki aşamanın başarılı kabul edilmesi halinde destek, 2015 yılından 2023 dönemi sonuna kadar yalnızca teknoloji üreten faaliyetlerle kısıtlanabilir.