30 Ekim 2012 | ÜRÜN 51. Sayı (Ekim 2012)

Festo San. ve Tic. A.Ş. Yeni, inovatif tesis ve kontrol konseptlerinin oluşturulmasında biyonik teknoloji örnekleri ilham veriyor.
Yapay deniz anaları ile Festo’nun proses otomasyonu arasında nasıl bir bağlantı olabilir? Sürdürülebilir bir ekonomik gelişim sağlayacak verimli konseptler nelerdir? Festo içme suyu/atıksu şartlandırma, biyoteknoloji/ilaç ve kimya sektörlerinin geleceğine dair izlenimler sunuyor.
Akıllı ve adaptif mekaniğe sahip Festo’nun Aquajellies tasarımı, elektriksel tahrikli, özerk hareket edebilen yapay bir deniz anasından ibaret. Şeffaf bir yarıküre ve ileri hareketi sağlayan sekiz koldan oluşan dış yapının merkezinde su geçirmez, lazerle sinterlenmiş basınca dayanıklı bir taşıyıcı yer alıyor. Bunun içinde ise elektriksel tahrik mekanizması, her biri bir cep telefonu pili boyutunda iki adet lityum iyon şarjlı pil, bir şarj regülatörü ve bir oynar diski tahrik eden servo motorlar bulunuyor.
Her kol yapı itibariyle Fin Ray Effect® ile donatılmış. Der Fin Ray Effect® ise balık yüzgecinin işlevsel anatomisinden esinlenerek oluşturulmuş bir konstrüksiyon. Biyolojik örneğine benzer bir biçimde peristaltik, geri tepme prensibine dayanan, dalgalı kontraksiyonlar (kasılma-gevşeme) şeklinde işleyen bu tahrik sistemi ile ileri hareket gerçekleşiyor.

Özerk organizasyon
 Yüzde 99 oranında sudan oluşan doğadaki örneklerine benzeyen bu yapılar, su içinde kendi kendini kontrol eden ve belirgin ölçüde kolektif bir davranış biçimine sahip olan bir topluluk gibi hareket ediyorlar. Hatta bu otonom deniz anaları, enerji ihtiyaçlarını kendi başlarına kontrol edebiliyorlar. Bu, şarj istasyonuyla aralarında gerçekleşen kesintisiz iletişim sayesinde oluyor. Havuzun üst kenarında yer alan şarj istasyonuna yaklaşan yapay deniz anası, burada istasyona çekiliyor ve pili şarj ediliyor. Su yüzeyinde gerçekleşen iletişim için AquaJelly yakın mesafe iletişiminde kullanılan ZigBee adlı telsiz hattından yararlanılıyor. Onunla şarj istasyonu arasındaki veri transferine ve hatta kendisiyle su yüzeyindeki diğer AquaJelly’ler arasında irtibat kurup, şarj istasyonunun şu anda meşgul olduğunu bildirmesine izin veriyor. Birbirleriyle çarpışmayı önleyen çevre sensörlerine ek olarak AquaJelly’lerde bir de kendi enerji seviyelerini denetleme imkanı veren bir iç sensör sistemi bulunuyor.
Her deniz anasının o anki durumu bir android aplikasyonuyla ayrı ayrı monitörize edilebiliyor. Arıza arama sonuçları gerçek zamanlı olarak görselleştirilebiliyor, pillerin şarj seviyesiyle ilgili parametre sorgulaması yapılabiliyor.
Deniz analarının her biri, pilin şarj durumu, tahrik sisteminin konumu ve diğer deniz analarıyla arasındaki mesafe ve konum gibi durum ve değerlerden oluşan değişkenlere göre hangi eylemde bulunacağına karar veriyor. Bu prensibi otomasyona aktardığımızda tam veya kısmen otonom çalışabilen akıllı sistemlerin odaklı bir ortak çalışma halinde büyük işlerin altından kalkabileceği düşünülebilir.

Proses otomasyonunun geleceğine bir bakış: Su biriktirme havuzlarının akıllı kontrolü
Suyun dağınık olarak yerleştirilmiş birden fazla yağmur suyu havuzundan tek ya da merkezi bir atıksu arıtma tesisine aktarılması da öz organizasyonun devreye girdiği uygulamalardan biridir. Condition Monitoring burada da etkili bir işletme, bakım ve onarım döngüsünü garantiliyor. GSM bağlantısıyla tesisin tümü uzak bir noktadan kontrol edilebiliyor, denetlenebiliyor. AquaJelly örneğindeki toplu zeka prensibi biriktirme havuzlarının kontrol sistemlerine aktarıldığında, havuzları denetleyen dağınık esaslı kontrol birimlerinin birbiriyle iletişimde bulunması ve sürekli denetimi pekala düşünülebilir. “Su ekonomisinde işletilen dağınık esaslı su rezervuarlarının enerji bakımından özerk otomasyonu” başlığı altında sunulan referans niteliğindeki bir projede bu konu daha şimdiden ele alınmaktadır.

Geniş bir uygulama alanı: Fabrika otomasyonu
Festo Bionic Learning Network menşeili yapay deniz anaları ilk kez 2008 Hannove Fuarı’nda sergilenmişti. O günden bu yana, kolektif davranış kalıplarına yönelik araştırmalar dahil olmak üzere, bu konsept birçok gelişme ve tasarıma ilham kaynağı oldu. Benzer uygulamalar kendi kendini kontrol eden, dağınık esaslı mekatronik toplu sistemler biçiminde geleceğin fabrikalarında karşımıza çıkacak. Bunlar, özerk hareket edebilen, birbiriyle bir iletişim ağı kurmuş öz organizasyona sahip sistemler olacak.
Deniz analarının Fin Ray Effect®’li tahrik sistemi de pratiğe aktarılabilir. DHDG serisi adaptif tutucular çoktan seri üretim ürünü olarak pazardaki yerini almış durumda. AquaJelly’lerin dış gövdesine gelince; burada da lazerli sinterleme/katmanlama yöntemiyle işlenen en modern malzemelerle çalışıldı.

Özetle Festo
Festo, otomasyon teknolojisinde dünya lideri olmakla birlikte teknik eğitim ve ileri eğitim alanında da dünya pazar lideri. İster tek ürün, ister montaja hazır paket çözümler olsun, Festo marka pnömatik ve elektriksel tahrik sistemleri endüstriyel ve proses otomasyonunda inovasyon ile eş anlamlı. Bu inovasyonların tek amacı müşterilerin üretkenliğini artırmak. Bu amaca ulaşmak için dünyanın hemen her yerinde şubeleri mevcut. Müşterileriyle sistemsel ortaklık ise Festo’yu Festo yapan en temel özellik. Festo dünya genelinde 59 ülke şirketinde 15.500 eleman çalıştırıyor. 2011 ticari yılı cirosu ise 2,1 milyar euro olarak gerçekleşmiş.

Bionic Learning Network
Festo’nun teknik eğitim ve ileri eğitim alanında gösterdiği faaliyetlerin sadece bir kısmını yansıtan Bionic Learning Network çerçevesinde üniversite öğrencileri, isim yapmış yüksek okullar, enstitüler ve geliştirme şirketleriyle işbirliği içinde proje ve deneyler gerçekleştiriliyor, teknoloji platformları üzerinde çalışılıyor. Burada hedef, biyoniğin desteğiyle otomatik hareket aşama ve akışlarını daha verimli ve daha üretken bir hale getirmek. Bionic Learning Network karmaşık problem ve uygulama ihtiyaçlarına şaşırtıcı çözümler sunuyor.