Bir makine mühendisi, hangi programları bilmelidir?

Makine mühendisliği okumayı hedefleyenler, okumakta olanlar, yüksek lisans yapanlar ve doktora hayalleri kuranlar, sözüm sizlere, mezun olmuş ve iş hayatına atılmış bir makine mühendisinin, aktif çalışma hayatında yeni bir programı tanıması, onunla ilgili incelikleri detayları keşfetmesi maalesef mümkün olmuyor.

Bu mesleği yeni yeni tanıyan ve Makine mühendisi unvanı ile neler yapabileceğini yeni yeni aklında netleşen genç mühendis adaylarına ise öğrenmeleri gereken programları şu şekilde listelemek isterim;

Yazının devamını okumak istemiyorsanız liste halinde sunalım;

• AutoCAD – 2 Boyutlu ve İzometrik çizimler için. ( Şart )
• SolidWorks veya Inventor – 3 Boyutlu çizimler için. ( Şart )
• Matlab – Sayısal Analiz Programı ( Şart Değil )
• ANSYS – Sonlu elemanlar metodu ( Şart Değil )
• WORD ve EXCEL programları ( Şart, şart, şart )
• Advance Steel ve SAP 2000 ( Sadece Çelik konstrüksiyon tasarımı )

1- Kesinlikle ama kesinlikle AutoCAD, ama öyle basit çizimlerle değil!

AutoCAD ( otoked ) ismini muhakkak duyacaksınız ve isteseniz de istemeseniz de bu programı kişisel bilgisayarınıza yükleyecek, istemeye istemeye de olsa zorunluktan dolayı bu program ile basit çizimler gerçekleştireceksiniz, peki bu basit çizimler size yeterli olacak mı?  Tabi ki, olmayacak. Yol yakınken vereceğim detaylara göre AutoCAD programını öğrenin; 

Öncelikle AutoCAD’in birçok projede, uygulamada sadece 2 boyutlu ve izometrik çizim methodları ile sınırlı kaldığını, yani temel itibari ile çizgilerden, dairelerden, elips ve diğer formdaki 2 boyutlu çizim araçlarından yararlanılarak oluşturulan çizimlerle sınırlı kaldığından bahsetmemiz gerekir.

Bu arada CAD‘in ne olduğunu ve tarihçesini merak ediyorsanız bu yazımı inceleyebilirsiniz.

1.1. A4,A3 şablonlara hakim olun; Kendi çizimlerinizde kendi antet kağıdınızı kullanacak ve bu anket kağıdını block editor programı ile düzenleyerek, farklı isteklere göre dizayn edebilin. Bu konuda uzman olmalısınız çünkü hem kendi A4,A3 başta olmak üzere antetlerinizi oluşturacak hem de çalıştığınız firmanın veya okulun, … antetlerine eriştiğinizde onları sizden düzenlemenizi isteyecekler. Bu yüzden bu konuda bilgili olmalısınız.

1.2. Temel makine elemanlarını, kapıları, bacaları tanıyın; Teknik resim dersinde sıkça aktarılır, özellikle Rulman,zincir,redüktör, civata, dişli gibi elemanların kesit görünüşlerini çizin ve kesinlikle tanıyın. Çünkü ileride sadece AutoCAD’de bir şeyler çizerken değil aynı zamanda iş hayatında da elinize tutuşturulan bir projeyi okurken de bu tip makine elemanlarının görünüşlerini tanımak size büyük avantaj sağlayacaktır. Ayrıca, kapıları bacaları da tanıyın dedim, buna “ben makine mühendisiyim, ne işim olur kapı,baca ile” diyerek tepki göstermeyin çünkü ileride sadece makinelerle dolu teknik resimlere değil, içinde bolca bina projesi, kapılar, betonerme, çelik ve beton kompozit yapılar bulunan birçok projeye de göz atmanız pek olası bir konudur.

1.3. Sadece dikdörtgen,kare,çizgi çizmeyin; Sıkça dişli, civata, zincir gibi makine elemanların 2 boyutlu, sağ, sol, üst, ön, arka görünüşlerini çizin, bu sadece size zorlu geometrileri kağıda geçirme yeteneği değil aynı zamanda 2. maddede belirttiğim üzere onları tanıma kabiliyetini de size kazandıracaktır. Bundan pek emin olun. 

1.4. AutoCAD’de 3 boyutlu çizime fazla girmeyin! ;  Bunu söylememin ana sebebi, AutoCAD’in sıklıkla 3 boyutlu projeleri tamamlanmış veya 3 boyutlu olarak modellenmeye gerek olmayan malzemelerin çizimi için kullanılmasıdır. Yani AutoCAD gerçek anlamda bir 3 boyutlu tasarım programı değildir, her ne kadar AutoDesk firması bu konuda belirli başlı geliştirmeler yapsa da zaten AutoDesk’in makine elemanlarının çizimi için geliştirdiği hali hazırda Inventor, çelik yapıların tasarımı içinde hizmetimize sunduğu Advance Steel – Revit gibi belirli başlı ayrı kulvarda programları bulunmakta.

1.5. Bol bol çıktı alın; A4, A3 boyutlarında özellikle olmak üzere farklı çeşit ve boyutlarda çizdiğiniz parçaların çıktısını alın. Bunu illa somut olarak almanız gerekmez, bir PDF olarak bile olabilir. Genelde evlerde A3 boyutlarında çıktı almamız imkansızdır, bu yüzden özellikle Sanayi’de, fabrikalarda, projelerde en çok kullanılan format olan A3 formatında çıktı almayı öğrenin. Bu bazen küçük bir nokta, bazende binlerce çizgiden, binlerce blok ve parçadan oluşan devasa projelerde. Ama muhakkak, çizdiğiniz şeyleri kağıda ortalamayı, düzgün görünüş ve kalitede çıktı almayı öğrenin, aynı zamanda çıktı aldıktan sonra kağıdın nasıl katlanacağı konusunda da bilgi sahibi olmaya çalışın.

1.6. Çizimlerinizi renklendirin ve kalınlıkları ayarlayın; Teknik resim dersi alanlar bilirler, 0,9 kalem, 0,7 kalem ve benzeri çeşitli kalınlıklar ile çizdiğimiz teknik resimleri aynı şekilde AutoCAD programında da çeşitli kalınlıklarda işlemeliyiz. Bu yüzden yine AutoCAD’i öğrenirken, kalınlıkları eklemeyi ve çizgilerimizi tiplerine göre Layer yani katman panelinden renklendirmeyi de öğrenmeli, hatta bu işlemi en iyi şekilde yapacak biçimde kendimizi geliştirmeliyiz. Her ne kadar birçok çıktı siyah beyaz alınsa da bilgisayar formatları her zaman rengarenk olur.

2. Inventor ya da SolidWorks ile 3 boyutlu tasarlayabilimelisiniz

Inventor, AutoCAD’in üreticisi olan AutoDesk’in yakın zamanda çıkardığı ve kısa sürede köklü bir 3 boyutluk modelleme programı olan SolidWorks’e rakip olabilmeyi becermiş, uygulamada hesaplı bir program olması ile de halen daha birçok orta ve küçük ölçekli firmanın kaçış yolu olarak görülen bir program.

Bu iki programdan birini seçerek yola başlayın ya Inventor’u ya da SolidWorks’ü istediğiniz, gördüğünüz her türlü basit objeyi modelleyebilecek ve bu objeleri parçalar halinde montajlayabilecek bilgiye sahip olmaya çalışın.

2.1. Önce çizin, sonra ölçülendirin; Bu tip 3 boyutlu tasarım programlarında, çizim aşamasında ölçülendirme yapılmaz, 2. aşamada Akıllı Ölçülendirmeler ile çizgilere dairelere, açılara,… ölçüler verilir, bu yüzden bu tarz programlarda yapmak istediğiniz 3 boyutlu tasarıma odaklanın. AutoCAD programında ölçüler çizilirken verilir ve çizilen bir çizginin ölçüsünü değiştirmek karmaşık sistemlerde imkansız denilecek kadar zordur. Fakat bu tarz 3 boyutlu tasarım programlarında istediğiniz gibi ölçüleri değiştirebilirsiniz. Bu yüzden ilk önce çizeceğiniz şeylere odaklanın.

2.2. Önce AutoCAD’i halledin; SolidWorks ya da Inventor programlarından birine başlamadan önce AutoCAD’i en azından 2 boyutlu tasarım açısından orta seviyeye kadar bitirdiğinizden, kendinizi iki boyutlu çizim prosesinde profesyonel gibi hissettiğinizden emin olun. Çünkü bu tarz programlar, sizi 2 boyuttan 3 boyuta taşıdığı için zaten hali hazırda bir iki boyut bilgisi gerektirir. Yani çizgileri, daireleri, ölçülendirmeyi, elipsleri ve daha birçok geometrik şekli AutoCAD ile tanıyın, onlar ile 3 boyutlu modelleri, montajları bu programlar ile yapın.

2.3. Tüm 3 boyutlu programlar aynıdır; Aslında tüm 3 boyutlu programlar aynı temele dayanır, önce bir düzeleme çiz, daha sonra bu çizime derinlik ver, süpür ya da döndür. Temel budur. Bu temeli kavradığınızda zaten edindiğiniz bu bilgiler ile birçok programı aynı anda kullanabileceksiniz.

2.4. Birden fazla düzlemde çalışmayı öğrenin;  3 boyutlu programlarda, çizimlerle ilerlemek için sürekli bir düzlem ihtiyacı olur, bazen çizdiğiniz küp bir malzemeyi delmek için onun bir yüzüne çizim yapmak zorunda kalırız. Bunun gibi birçok ihtiyaçtan ötürü yüzeyler ile çalışmak zorunda kalırız. Peki, ya bize küpün yüzü değil de, 45 derecelik bir düzlem gereksey di ? İşte, bunu çözümleyemiyorsak düzlemler ile çalışmayı bilmiyoruz demektir. Bu yüzden her ne programda çalışıyorsanız çalışın, o programın düzlem oluşturma, düzlemlerden düzlemler, alanlarda düzlemler ve noktalardan düzlemler gibi referans düzlemler yaratma gibi işlemlerine hakim olun. Tek düzlem ya da parça yüzeylerine bağlı kalmayın.

2.5. Toolboxlar yani araç kutularından yararlanın; Genelde, birçok 3 boyutlu program, her şeyin tasarımını kullanıcıya bırakmaz. Bazı, klasikleşmiş işlemleri kendi kütüphanesinde saklı tutar. Örneğin, siz bir cıvata çizeceksiniz fakat sırf cıvata çizmek 30 dk sürüyor, işte gerek Inventor, gerekse SolidWorks, sunduğu makine elemanları kütüphaneleri ile bunu en kısa süreye indiriyor ve birkaç referans nokta ile projelerinize kolaylıkla cıvatalar, delikler, vidalar, dişliler, rulmanlar ve daha fazlasını ekleyebiliyorsunuz. “Program ekliyorsa, çizmeyi niye öğreneyim ki!” demeyin, siz yine bir cıvata nasıl çizilir, bir dişli nasıl çizilir öğrenin çünkü bu bilgiler gerek gerçek hayatta karşılaştığınız bir cıvatanın gerekse bir dişlinin boyutlandırılmasını kolaylıkla anlamanızı sağlayacaktır.

2.6. Parçalar ile değil, montajlar ile çalışın; Biliyorsunuz ki, evimizde kullandığımız küçük bir alet bile onlarca parçanın bir araya gelmesi ile oluşuyor. Peki sadece hareketli aksamının parça sayısı 10.000 olan otomobilleri tasarlayan bir mühendis olsaydınız? Bu yüzden böylesine devasa montajlara bulaşmadan önce küçük montajlar yaparak kendinizi şimdiden hazırlayın. Hatta montaj mekanikleri ile animasyonlar yapmayı alışkanlık edinin.

2.7. Numaralandırın; Parçaları Sag_kol, Sol_kol şeklinde isimlendirmek yerine numaralandırma yöntemini seçiniz. Bir proje için 3 alt montaj varsa 3 alt montajı ana proje altında farklı farklı numaralandırın, böylece daha büyük montajlarda, parçaların karşımasının önüne geçebilirsiniz. Eğer hayalinizde bir tasarım arge şirketinde çalışmak varsa buna şimdiden alışmanız gereklidir. Hatta en karışık parça kodlamalara bile kendinizi hazırlamalısınız.

3. MATLAB benzeri sayısal analiz programı

Sayılsal analiz, birçok sayısal işlemin yanında sensörlerin bağlanabildiği, görsel işlemelerin yapılabildiği ( örneğin bir otoparkta plakaların video ile tanınması ) programlardan en az bir tane bilmelisiniz. Eğer, tabi ARGE alanında faaliyet göstermek istiyorsanız.

Araştırma geliştirme alanında en çok kullanılan sayısal analiz programı MATLAB’dir, bu program ile öyle 2+2,3+3 gibi işlemler yapılmıyor, bir araba süspansiyon sisteminin ne kadar enerji absorde edeceği, differansiyel denklemler ile modellenebiliyor, bir ısı grandyanı görsel analizler ile analiz edilebiliyor, aklınıza gelen daha birçok insan eli ve zekası ile zaman alacak matematiksel işlemler bu program sayesinde saniyeler içerisinde ve tek tuşla gerçekleştirilebiliyor. Ayrıca, MATLAB’ın sahip olduğu Windows Form oluşturma sistemi ile de bu işlemleri butonlu, grafikli, seçenekli bir şekilde dizayn edebiliyoruz.

Ayrıca son yıllarda Matlab’in bünyesine kattığı Computational Fluid Dynamics yani Akış dinamiğini yorumlama kabiliyeti ile ARGE alanında gözde bir program haline gelmiştir.

4. ANSYS – Sonlu Elemanlar ile Analiz

Burada, uzun uzadıya İntegral ve türev anlatmayayım, madde insanın sayması ile sonlu bir sayı ile ifade edilemeyecek kadar küçük atom parçacıkları ile oluşur. Peki eğer madde böylesine küçük parçalardan oluşuyorsa, bizim tasarladığımız makineler, çelik konstrüksiyonlar kaç tane küçük parçacıktan oluşuyordur? Evet, sonsuz, sayamayacağımız kadar fazla milyonlarca, milyarlarca, katrilyonlarca,… Peki, böyle bir sistemi nasıl elle tutulur ve analiz edilip sonuçlarını irdeleyebileceğimiz bir sisteme dönüştüreceğiz. İşte bu soruya en iyi yanıtı “ben varım abicim, ben ne güne duruyorum” diyerek cevap verecek ANSYS programı verir.

ANSYS, sahip olduğu alt modüller ile oldukça karmaşık bir program haline geldi fakat doğadaki bir fiziksel olayı, en iyi şekilde modelleyebileceğiniz ve çözümleyebileceğiniz program olma unvanı yine bu programa aittir.

Eğer ki “ben araştırma geliştirme alanında çalışacağım” diyorsanız, bu programı öğrenmeden ve özellikle gazların akışını modelleyebilecek bilgiye sahip olmadan lütfen bu hayalinizi gerçekleştirmek için yola çıkmayın. Önce ilk 2 madde de belirttiğim AutoCAD ve Solidworks programını öğrenmeniz gerekir ki, ANSYS ile modelleyeceğiniz fiziksel olayan için gereken parçaları çizebilin.

4.1. Ansys ile statik analiz; Bu başlığı eklememin ana sebebi her ne kadar paragrafta bu programa sadece Yüksek Lisans, Doktora yapmak isteyen Arge alanında çalışmaya odaklanmış kişilerin yoğunlaşmasını önersem de standart donanımlı bir Makine mühendisinin ANSYS programında, daha önceden çizdiği parçaların, analizini basit yöntemler ile yapabilmeli. Mesh nedir, ne için yapılır ve nasıl en iyi mesh işlemini gerçekleştirebilirim diye sorgulayabilmelidir.

5. EXCEL ve WORD

Tüm Office programları demiyorum, burada bahsettiğim bu 2 programdır. Bu 2 programı bilen birisinin diğer Office programlarında afallaması neredeyse imkansızdır. “Ben zaten Word biliyorum, yazı yazabiliyorum” diyorsanız, bu konuda kendinize çok fazla güveniyorsunuz demeliyim çünkü Word kullanmak demek, birkaç satırdan oluşan paragraflar ile bir doküman oluşturmak değildir.

Word kullanmak, wordte yazdığınız bir yazıyı görseller ile süsleyip etkileyici kılabilmek, tablolarla sembollerle daha etkileyici yazılar düzenlemek ya da kurumsal yada akademik bir belgede düzeni sağlayıp, içeriği en iyi sekilde kullanıcılara sunmak için biriktirdiğimiz yöntemler, teknikler ve diğer metaryalleri başarılı bir şekilde kullanabilmektir. İşte tüm bunları yapabiliyorsanız, siz olmuşsunuz diyebiliriz.

Excel, apayrı bir konu çünkü excel daha karmaşık ve sayısal veriler ile çalışıp, devasa tablolar oluşturup bu verileri grafikler ile görsellere aktarmayı sağlayan daha çok, fonksiyonel bir program.

Excel kullanabiliyorum diyen birisi, en azında tabloları toplayan, çeşitli matematiksel işlemleri tablo hücreleri ile yapabilen formlar tasarlayabilmeli yine bu oluşturduğu verileri X,Y grafiğine ve diğer grafik formatlarına rahatlıkla dökebilmelidir, eğer bunları yapamıyor sadece hücrelerdeki verileri değiştirebiliyorsa hiç boşuna “Ben Excel biliyorum” dememeli. Çünkü maalesef Excel sadece hücrelere sayı girilen, yazı yazılan bir program değildir.

5.1. Excel’de formüller ile çalışmayı öğrenin; TOPLA ( SUM ), TODAY gibi bazı komutları bilmeli ve bunların nasıl kullanıldığı konusunda kendi oluşturduğunuz tablolar ile alıştırma yapmalısınız.

5.2. Word’de tablolar ile çalışabilmelisiniz; Maalesef Word’de bir dizayn oluşturmak, bir şeyleri kendiniz tasarlamak ya da bir düzen sağlamak istiyorsanız tablolar bölümünü tamamı ile kavramalısınız, zaten bu bölümü öğrendiğinizde hayal gücünüz kendiliğinden açılacaktır. Bu bölümü bilmemek, dokümanlarınızı düzenlerden hayal gücünüzün önüne geçene en önemli engeldir.

6. Çelik Konstrüksiyon – Advance Steel + SAP 2000

Biliyorsunuz ki, günümüzde inşaat sektöründe, bir yapıyı tamamı ile betondan imal etmek yerine çelik konstrüksiyon – beton ikilisi kompozit olarak kullanılıyor ve bu kombine sistemler ile mühendislik harikası yapılar inşa edilebiliyor. Böyle bir zamanda bu 2 programı bilmeniz sizi çelik konstrüksiyon tasarımı ve statik analizi konusunda biri adım öne geçirebilir.

Dikkat!

Ne yazık ki, günümüzde pazardan domates seçer gibi seçilen Makine mühendislerinin, tüm bu programlar bilmesi bile hayallerindeki konuma erişmeleri için yeterli olmuyor, kendimize değer katmak için yapabileceğimiz birkaç şey daha var, bunları devamında listeleyip bu uzun soluklu yazımı bitiriyorum;

• İngilizce demiyorum, artık o bile yeterli değil, iyi derece ingilizcenin yanına orta seviyede Almanca ya da Japonca eklemenizi öneririm. Rusça da fakat Rusya’da birçok mühendisini ithal ettiği için bu dil de pek etkin bir dil değil.
• Genel kültür bilginizi geliştirin, kütük gibi, gündemden ve geçmişinden bir haber insanı sadece Makine müh. olarak değil bir çaycı pozisyonuna bir temizlikçi pozisyonuna koymak bile artık pek mümkün değil.
• Makine müh. unvanının ağırlığını kavrayın ve yapabileceklerinizi bilerek, insanlarla, kişilerle sınırlı kalmayın, tüm sınırları aşabileceğinizin bilincinde olun.
• Bilgi paylaşmaktan kaçınmayın, bu sizin pozisyonunuzu sıkıntıya sokmaz, hem iş yükünüzü hafifletir hem de ne kadar bilgili bir kişiliğe sahip olduğunuzu dışa vurur.
• Her şeyden önce, ne olursa olsun kazandığınız bu tüm yetenekler, tüm değerler ile güzel şeyler yapın, asla ve asla gizli ego edinmeyin, “her şeyi ben bilirim” diyerek kibirlenmeyin, “muhakkak, birileri bir konuda benden üstün, onlardan bir şeyler öğrenmeliyim” mottosu ile yola çıkın ve hayat yolculuğunuzu sadece bir mühendis olarak değil bir insan olarak da bu düşünce ile bitirin.