Fabrika ve montaj zinciri
Modern sanayi toplumlarında hemen hemen tüm tüketim maddeten, çeşitli makinatardan. işlemlerden, malzemelerden, insanlardan ve ürünlerden oluşan karmaşık örgütlerde, yani fabrikalarda yapılır. Fabrika düzeninin temelinde işbölümü ilkesi yatar. Bu ilke, Adam Smith (1723-1790) tarafından, içinde iğne imalatı yöntemlerinin anlatıldığı Milletlerin Zenginliği Üstüne (Inquiry into the Nature and Cau ses of the Wealth of Nations) (17761 adlı kitabında anlatılmıştır. İğne imalatı, her biri bir başka kişi tarafından yapılan birkaç ayrı işe bölünmüştü. Sonraları, geniş çaplı üretimde, işin bir dizi işleme bölündüğü bu tip örgütlemenin zorunlu olduğu anlaşıldı.
Fabrika Sistemi
Zanaatçı, genellikle eşya imalatının bütün evrelerini kendi yürütür. Ancak o bile, yardımcılara gerek duyar; sözgelimi, tahta oymacı ları kullandıkları araçları kendileri yapmaz, sadece gerektiğinde bilerler. Son yıllarda bilgisayarlardan yararlanarak, malın hem taslağını hazırlayan hem de seri üretim yoluyla imal edilmesini denetleven vu
böylece de zanaat tekniklerinin birliğini yeniden sağlayan bir uzman ile yürütülecek bazı yöntenjler planlanmaktadır.
Avrupa’da fabrika sistemi XVII. yüzyılda dokuma fabrikalarıyla yerleşti. Dokuma işlemi, taraklama, bükme, dokuma gibi bölümlere ay rılmıştı ve fabrikaya çok sayıda makinanın yerleştirilmesini gerektiriyordu. Öyleyken bile, toplam kumaş üretiminin gene de çok küçük bir oranı fabrikada üretilmiş sayılır.
Birbirleriyle değiştirilebilecek, standart parçaları olan makinaîa-rın yapımıyla bu yolda önemli bir adım atılmış oldu. 1803’te Marc Isambard Brunel, Portsmouth’taki gemi tersanesine palanga yapacak makinaların parçalarını birbirleriyle değiştirilebilecek biçimde planladı (1). En az 22 ayrı çeşidi bulan bu 45 makinayı Henry Maudsley yapmıştır. 1807’ye doğru bu maki-nalar Kraliyet Donanmasının tüın palanga sistemi gereksemesini sağ layabilecek duruma gelmişti ve 1808’de üretim hızı yılda 130000 pa langaya ulaşmıştı.
İlk otomatik montaj zinciri (41 Detroit’teki (ABD) Olds Motor VVorksun 1901’de yanmasından sonra başladı. Fabrika, arabaların iş
çiden işçiye tekerlekler üzerinde götürülebileceği biçimde yeniden yapıldı. Bu fikir sonradan Henry Ford tarafından kullanıldı ve böylece standart parçalı ve otomobilleri fabrika içinde oradan oraya götüren taşıyıcı kayışlı bir montaj zinciri kullanılmış oldu. (Parçaların standart olması, arabaların stoktaki parçalarla onarıtabileceği yada monte edilebileceği anlamına geliyordu.) 1914’e gelindiğinde Ford fabrikası bir buçuk saatte bir T modet araba üretecek hıza erişmişti. Hızlı üretim, maliyeti düşürerek, başlangıçta 850 dolar olan T model bir arabanın fiyatının 1916 da 400 dolara indirilmesine neden oldu
Modern Montaj Zincirleri
Modern montaj zincirlerinde karmaşık ürünlerin montajı büyük bir hızla yapılır, Böylece daha çok sayıda daha düşük maliyetti mal elde editir. Üretim zincirinde büyük, tamamlanmış parçalar kadar otomobil motorlarının silindir blokları gibi karmaşık, işlenmiş parça lar da üretilir (5). Bazı üretim zincirlerinde, parçaları bir makinadan ötekine aktaran otomatik donatım bulunur.
3) Ford’un T modeli
ilk olarak 1908 yılında imal edildi, 19 yıl* lık üretim süresi boyunca 15 milyon otomobil satıldı. Seri üretimin T model Ford’ lorla başladığı söylenebilir.
2) İlk kez 1873’te yapılan Colt tabanca bugün de yapılmaktadır Albay Somuel Colt (1814-62) ateşli silahların ilk seri ure-timcisiydi. Yaptığı taponcalar tek hareketli mekanizmolor olduğu için ateşlemeden önce horozunun kaldırılması gerekmekteydi, ilk olarok Meksika Savaşında (1846-8)
kullanılmıştır
1) Kraliyet Donanmasının tersanesinde kurulan makmalar, takımlarıyla birlikte değiştirilebilir parçaların kullanıldığı ilk seri üretim sistemidir Makinalar öyle iyi düzenlenmiştir kİ. birkaçı 1950’lerde bile kullanılmaktaydı Birinci yılın sonunda 24000 sterlin kazanç sağlayan mekanizma, yapımcısı Marc Isam-bard Brunelİ’e < 17691649) 17000 sterlin kazondırdı.
4) Montaj zinciri tekniği, son sıralarda işçi için daha kolay olan pek a kadar katı olmayan yöntemlere yerini bırakmaya başlamakla birlikte hâlâ otomobil sanayiinde kullanılmakladır.
Montaj zinciri kuşkusuz verimlidir, ama işçiler açısından bu yöntemle yapılan iş, hem son derece sıkıcıdır, hem de işçi üzerinde korkunç bir baskı yaratır. Bununla birlikte, seri üretim işlemi değiştirilmeye başlanmıştır. İş, kişi başına düşen işi daha ilgi çekici hale getirecek şekilde yeniden düzenlenmekte ve bilgisayarla denetlenen otomatik fabrikalar tasarlanmaktadır.
İşin daha zevkli hale getirilmesinde ilk adımı İsveç atmıştır. Her işçiyi belirli bir makinada çalıştırmak yerine, işçiler çeşitli guruplara bölünür. Grup üyelerinin ücreti aynıdır, ama herbiri değişik işler yapar. Bu gruplar emirlerle yönetilmez. Tersine her grubun kendi yöntemini geliştirmesi sağlanır. Sözkonusu sistem, başarıya ulaşmıştır. Bu sistemi kullanan Soder-talje’deki Saab-Scania’nın otomobil bölümü, motor montajı için 1972’de yeni bir fabrika, Volvo ise 1974’te otomobil montajı için bu tür bir fabrika kurmuştur.
Öteki Yeni Yöntemler
Birçok sanayide yeni düzenler ve imalat yöntemleri geliştirilmekte ise de, seri üretim yöntemi fazla sayıdaki benzer parçaların yapı-
mında hâlâ kullanılmaktadır. Tek tek yapılan özel ve örnek parçalar pahalıya malolur. Bu iki aşırı ucun arasında yeralan 50 yada daha az sayıda parça üretimi, daha uygun maliyetlidir. Bu, şaşılacak derecede önemli bir üretim alanıdır ve tahminlere göre ABD’de üretilen malların toplam değerinin yüzde 50 sinden fazlası 50’lik yada daha az sayıda yığınlar halinde imal edilmektedir.
Bilgisayar denetimli parçaların (6-8) yapımı, çeşitli işlemleri yerine getirmek üzere programlanabilen sayısal denetimli imalat araçları merkezlerine bağlıdır. Aynı zamanda, yapılmış parçaları bir merkezden ötekine aktaran ve yerleştiren çokyönlü sistemler bulunur. Modelin tipi bilgisayar denetimli sisteme uyacak şekilde yapılmalıdır. Bilgisayar denetimli parça üretiminde en ileri ülke JaDonya’dır. Ancak bu sistemin en gelişmiş örneği, Demokratik Alman Cumhuri-yetin’deki Karl-Marx Stadt’da görülür. Sistem iki futbol sahası genişliğinde bir alana kurulmuş havalandırma düzenli bir binada yer-almaktadır. Üstünde çalışılacak parçalar, fabrika zemini üzerinde, vatay bir endüksiyon motoru ile çalışan hava yastıklı araçlarla oradan oraya geçirilir.
ayrıca bak:
88 Otomatik denetim 222 Kimya mühendisliği
26 Maden isleme ma- 64 Petrolün rafine
kinaları edilmesi
28 Seramikçilik 6 Modern teknoloji
Otomatik araç değiş- gisayar tarafından ra oranla bu sistem
tirici cark sayısal de- secilen araç birkaç sa- daha pahalıdır ve
netime uygun cokyön- niyede gerekli yere ta- her zaman yararlı
lü bir makinadır. Bil- kılır. Standart araçla- olduğu söylenemez.
7) Bilgisayar tam otomatik imalat işlemlerinin kalbi sayılır, imalat verilerini toplar, sıralar, hammaddenin sıralanmasını ve depolanmasını kontrol eder ve en önemlisi de çeşitli parçaların
islenmesi için otomatik takımların kullanılışını düzenler.
isleme maliyetini düşürmek ¡cin yararlanılır. Parça ile ilgili bütün verileri topladığı için bilgisayar, . üretimi gerekirse yalnız bir birimden oluşan küçük gruplar halinde düzenleyebilir.
5) Montaj zincirinde A
yapılan ürünler, bu otomobil motorlarında olduğu gibi bir grup İsçiden ötekine geçer. Her isçi kendisine uia?an varı mamul motor üzerinde belirli bir is yapar [A,B|. Son olarak da mamul madde bir dizi kalite kontrol testinden geçmek üzere denetimcilere gider [C]. Bu sistem. bazı yararlar sağiamaklo birlikte, sıkıcı ve yinelemeli niteliğinden ötürü olumsuz bir özellik taşır.
6) Bilgisayar denetimli parça üretimi cok yönlü bir sistemden yararlanır. Parçanın karmaşıklığına göre iki yada üç makinada (ötekilere girmeden) islenmesi sağlanabilir. Bilgisayar 16 çeşit parçanın
işlenmesini yönetebilir. Bir parçanın teknik resmi haritaya benzer, çeşitli açıları ve ölçüleri bilgisayarın belleğine yüklenir. Sonra da yapılması gerekli olan işi yapacak olan belirli maki-naya iletilir.
8) Bilgisayarla yönetilen parça imalinde bilgisayar teknolojisinden az sayıda parçanın
B s! o ı s a v a r
ııııı
Makina 1
Güçlü atletler 425 kg’a varan ağırlıktaki yükleri kaldırabilirler, ama sıradan insanlar arasında 50-60 kg’dan fazla yük kaldırabilecek ancak birkaç kişi bulunur, İlk insanlar ağır kayaları ve ağaç kütüklerini kaldıracak makinaları kısa zamanda geliştirmişlerdir. En basit araç, bocurgat şeklinde düzenlenmiş tek bir makaradır. Ancak makara yalnızca yükü çekme yönünü değiştirir, hattâ makara yatağındaki sürtünme, bu basit aracı, doğrudan çekmeden daha az verimli hale getirir. Eğer ip, bir silindir yada çark üzerine bir çıkrık oluşturacak şekilde sarılırsa mekanik verim sağlanır. Böylece bir kişi kendi ağırlığını aşan bir yükü kolayca kaldırabilir. Küçük bir çıkrık elle çevrilebilir (bu ilk kez XIX. yüzyılda kullanılmıştır). İlk vinç ve bocurgatların çoğunda bu ilkeden yararlanılmıştır. Çekme işinde at, öküz yada öteki hayvanlardan da yararlanılabilinir.
Vidalar ve Makaralar
Eski zamanların vida ve makara gibi çok önemli buluşları bir tek kişiye maledilemez. Yunanlıların M.Ö. 400’lerde vidayı kul-
landıkları sanılmaktadır. Arkhi-medes (ölüm tarihi M.Ö. Î12) zamanına kadar vida çeşitli işlerde kullanılmıştır. Arkhimedes, yukarıya doğru eğimli tüp içine yerleştirilmiş uzun sarmal bir eğriden oluşan bir pompa tasarlamıştı; üst uçtaki bir kol çevrilerek helezonun altındaki suyun yukarı çıkması sağlanabiliyordu. Bu tür bir pompa ilk kez Nil Vadisini sulama amacıyla kullanılmıştır. Ortaçağ’da ve Roma devrinde zeytin ve üzüm ezmek için vidalı presler kullanıldığı bilinmektedir.
XIII. yüzyılda Villard de Hon-necourt adlı bir Fransız rahip, Ark himedes’i örnek alarak sıkıştırma yerine kaldırmayı sağlayan vidalı bir makina yaptı. Bugün kriko (2) olarak bilinen bu araç lastik değiştirmek üzere arabayı kaldırmaktan, bina yapımından, yerde hazırlanan döşemeleri yukarı kaldırmaya kadar birçok yerde kullanılmaktadır
Makaralar, dinsel oyunların doruk noktalarında tanrıların heykellerini sahneye indiren eski Yunanlılarca da biliniyordu. İsa dönemine girildiğinde artık Romalı mühendisler, ağır yükleri kaldırmak için birden fazla makaralı palangalar yapıyorlardı. Bugün New
York ve Londra’da bulunan Kleopatra dikili taşlarına benzer, 200 tonluk granit bir Mısır dikilitaşı, eski Roma’da çok sayıda makaralı palangadan ve kölelerin kas gücünden yararlanılarak dikilmiştir. Bugünün yekpare bocurgatları (3) da aynı ilkelerden yola çıkılarak yapılmıştır.
Bocurgatlar ve Vinçler
Kaldırma aygıtlarında mekanik verim sağlamak için dişliler de kullanılabilir. XVI. yüzyıl madencileri yalnızca beygir gücüyle maden çıkarıyorlardı (1). Daha sonraki buhar makinalı bocurgatlar (hattâ modern elektrik motorlular) aynı ilkelerle yapılmıştır.
İki palanga kullanılarak derli toplu bir bucurgat yapılabilir. Bundan sekizlik bir mekanik yarar sağlanır, ancak yükü 1 m yükseltebilmek için 8 m ip çekilmelidir.
İlli vinçler, kaldırılacak yükün üzerine çatılmış iki yada üç tahta bacağa takılı bir ip ve makaralı palangadan oluşmaktaydı. Güç, bir çıkrıkla yada ağır yükler için ayak değirmeni ile sağlanıyordu. Ortaçağların inşaat projeleri ve liman
2) Krikonun sarım
kolu [11 bir kez döndüğünde kriko dişlisinin bir adımı kadar yükselir, ince dişlerle çok ağır yükler kolaylıkla kaldırılır.
4) XIX. yüzyılda yapılan hidrolik asansörde makaralar da kullanılmıştır. Bir pompa [1] ile sıkıştırılan su, pistonu [2J iter Bu hareket altta ki makara çiftine [31 iletilir ve asansör [4)
iner yada çıkar. Böylece pistonun ufak bir hareketiyle asansörün uzun bir mesafe alması sağlanır. Asansörün hızı ve yüksekliği içerden. su pompasına bağlı halatlarla [5| kontrol edilir.
şumları değiştirilerek ters yönde yürütülüyordu. Aşağıdaki fren ci [4], mili çekerek [5] kütük kirişin [61 fren dolabını [7] sıkıştırmasını ve böylece çıkrığın durmasını sağlıyordu.
dikey mil saplamasını öğrendiler. Beygir gücüyle çalışan bir çıkrık [11 maden dolu deri kabı [31 çeken vincin dişli çarkını [21 çevirir. Bir yükü aşağı indirmek gerektiğinde. beygirler ko-
1) Madenciliğin ilk
zamanlarında, maden filizi dolu vagonlar yamaca kazılmış yataY yada hafif eğimli tünellerden çekilerek çıkarılırdı. XVI. yüzyılda çıkrığın gelişmesiyle madenciler
3) iki palanga kullanılarak derli toplu bir bucurgat yapılabilir. Bundan sekizlik bir mekanik yarar sağlanır, ancak yükü 1 m yükseltebilmek için 8 m ip çekilmelidir
tesisleri, ağır taş bloklarının kaldırılmasında hep bu tür araçlara dayanmak zorundaydı.
Modern vinç türleri köprü vinçleri ve kollu vinçler olmak üzere iki ana grupta toplanır. İkisinde de üzerine çelik tel sarılı bir çeşit dolaplı çıkrık kullanılır. Köprü vinçleri, iki uzun ray arasında gidip gelen bir kirişten (köprü) oluşur. Köprü, raylar üzerinde ileri geri hareket edebilir. Bocurgat sistemi, köprü boyunca bir yandan öteki yana hareket edebilen bir vargel üzerinde taşınır. Köprü vinçleri genellikle ağaç kütüklerinin yada çelik putrellerin taşınmasında kullanılır.
Kollu vinçte, yükü yanlara taşıyabilen yatay hareketli uzun bir kol bulunur. Bu tür vinçlerin uzak mesafelere erişmesi çoğunlukla, kola, yataya yakın bir açı verilerek sağlanır. Vinç kulesi (5) buna örnek olarak gösterilebilir.
İnsan Kaldırma
Gökdelenler ve çok katlı apartmanlar, düzinelerle katı birbirine
bağlayan asansörler olmadan ger-çekleştirilemezdi. Amerikalı mucit Elisha Otis (1811-1861) New York’ta büyük bir mağazaya 1857 yılında buharlı bir asansör verleştirdi.
İlk asansörlerde vidalı kriko sistemi kullanıldı ve 1870’lerde bunun yerini hidrolik basınçlı sistem aldı. Su, yağ yada bir başka sıvı bir pistona basınç vermek üzere pompalanır, piston da yükü kaldırır. Çoğu binalarda hidrolik ve makara sistemleri birilkte kullanılır. Yirminci yüzyılda, özellikle ABD’de binalar çok daha yüksek yapılma-va başlandı. Bu aşırı yüksek binalarda hızı dakikada 400 m’yi aşan asansörlere gerek duyuldu.
Yeraltı tren istasyonlarında ve büyük mağazalarda katlar arasında sürekli insan akımı vardır. Böyle yerlerde ekskavatör adı verilen taşıma şeridi ilkesiyle çalışan sonsuz basamaklı yürüyen merdivenler kullanılmaktadır. 1891’de alınan patent Amerikan Otis asansör şirketi tarafından alınarak geliştirilmiş ve VVestinghouse Elektrikli Asansörleri ile birlikte 1930’ların modern ekskavatörleri ortaya çıkmıştır. 1,25 m genişliğinde, dakikada 27,5 m hızla dönen bir ekskavatör saatte 8000 kişiyi taşıyabilir.
ayrıca bak:
72 Makaralar ve dişliler 140 Uzay araçları
84 Ağır yüklerin ta- 32 Büyük yapılar
sınması 130 Balonlar, hava
82 Hafriyat makinaları gemileri ve kuman-
138 Helikopterler ve dalı balonlar
otojirolar
İnsan kaldırmak için
harcanan güc, maden ocağında azaltılabilir. Eğer milin capı 30 sm
ve çıkrığın çapı 240 sm işe mekanik yarar sekizdir, yani 10 kg -lık bir güc
harcanarak 80 kg’lık bir adam maden çukurundan çıkarılabilir.
5) Vlnc kulesi yüksek I
binaların yapımında kullanılır. Binaya yada vere bağlanan vinç, iş ilerledikçe yukarıya
6) Yürüyen merdiveni
oluşturan sonsuz şeridin her basamağında iki tekerlek bulunur. Üstteki cift [1] dış rayda, alttaki [2] ise İC rayda çalışır. Merdivenin eğimli bölümünde raylar
7) Çatallı İstif arabası
tahta paletlere yada arabanın çatallarıyla kepçelenebilecek platformlara yerleştirilen yükü boşaltmak yada yığmakta kullanılır. Arabanın gerisindeki ağırlık, yükü dengeler. Coğu elektrik
motoruyla çalışır; dizel yada alçak basınçlı gaz motorları ile çalışanları da bulunur. Aynı güc ünitesi çatalları indirip kaldıran zincirleri yada mekanizmayı da çalıştırır. Araba giderken bu ünite, yükün düş-
memesi için geriye yaslanır. Bazı arabalarda yukarıya doğru uzanan ve yükü yerden 5 m yüksekliğe yığmaya yarayan te-leskopik direkler bulunur. Taşıma kapasitesi 5-50 ton arasında değişir.
aynı çizgi üzerin dedir. Fakat tepede ve dipte ayrılırlar ve insanların basabilecekleri şekilde düzleşirler. Bu tür merdivenler çalışmadığı zaman da kullanılabilir.
F.lektrik motoru
Trabzon
0«t makara
İr rav •• Dıs ray..
doğru uzatılır. Vincin standart ızgara bölmeleri, yükle birlikteki toplam ağırlığı bir beton kitlesiyle dengelenen yatay bir kolu destekler. Bucur-gat direk raylar bo-yunca^ıareket edebilen bir vargele bağlıdır ve sürücü kabininden denetlenir.
Alt plaka
Alt makara
