Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, Tekas firmasında çalışan Recep Bey ve Bora Bey'in sunduğu bir webinar formatındadır. Recep Bey Trakya Üniversitesi Makine Mühendisliği mezunu olup yüksek lisansını tasarım optimizasyonu üzerine sürdürmektedir, Bora Bey ise Kocaeli Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği mezunu olup Marmara Üniversitesi'nde yüksek lisans yapmaktadır.
- Webinar, medikal sektörde implant yapısal analizi konusunu ele almaktadır. İçerikte öncelikle medikal tıbbi cihaz sektörü hakkında bilgiler verilmekte, Türkiye'nin bu sektördeki konumu ve pazar büyüklüğü anlatılmaktadır. Ardından Responsorta firmasıyla yapılan röportaj, tersine mühendislik süreci ve 3D Experience Simula yapısal analiz ürünlerinin tanıtımı yapılmaktadır. Video, implant plak tasarımının frekans ve harmonik dinamik analizine tabi tutulması ve sonuçların değerlendirilmesiyle devam etmektedir.
- Webinar, SolidWorks programında plaka tasarımı sürecini göstererek başlıyor, ardından Simulya analiz ailesinin farklı paketlerini (Structural Designer, Structural Engineer, Performance Engineer ve Mechanical Engineer) tanıtıyor. Son bölümde ise Harmony platformunda implant tasarımı için frekans ve harmonik dinamik analizlerin nasıl gerçekleştirileceği adım adım gösteriliyor. Analiz sonucunda elde edilen mod şekilleri, kütle katılım oranları ve efektif kütle değerleri incelenmekte, özellikle 1, 5 ve 7. modların önemi vurgulanmaktadır.
- Giriş ve Sunum Ekibi Tanıtımı
- Webinar, medikal sektöre yönelik implant yapısal analizi ve 3D Xperio Simula ürününün kullanımını anlatacak.
- Responsorto firması ile röportaj yapılmış ve genel müdür Osman Köysü ile firma hakkında bilgiler edinilmiştir.
- Sunum ekibi, Trakya Üniversitesi Makine Mühendisliği mezunu Recep Bey ve Kocaeli Üniversitesi Mekatronik Mühendisliği mezunu Bora Bey'den oluşmaktadır.
- 07:17Sunumun Amacı ve İçeriği
- Webinar'da medikal tıbbi cihaz sektörü, Responsorto firması, tersine mühendislik ve Geomagic Ward SolidWorks programı hakkında bilgi verilecektir.
- İmplant plak tasarımının nasıl yapıldığı, tersine mühendisliğin nerede kullanıldığı ve kemik modeli üzerinde nasıl yerleştirildiği gösterilecektir.
- 3D Xperio Simula yapısal analiz ürünlerinin ne olduğu, hangi paketlerin ve modüllerin kullanılacağı, frekans ve harmonik dinamik analizi konuları ele alınacaktır.
- 08:38Medikal Sektör Hakkında Bilgiler
- Türkiye tıbbi cihaz sektörünün pazar büyüklüğü 2,40 milyar dolar, ihracat geliri 933 milyon dolar ve toplam sağlık harcamasındaki payı %6,90'dır.
- Sektörde 50 bin üzerinde istihdam bulunmakta ve Türkiye, Orta ve Doğu Avrupa ülkeleri pazar büyüklüğü sıralamasında üçüncü sırada yer almaktadır.
- Medikal sektörde steteskop, tansiyon aletleri, tekerlekli sandalye, hasta yatakları, dizlik, baston ve ateş ölçüm cihazları gibi çeşitli ürünler bulunmaktadır.
- 10:16Tıbbi Cihazların Dalları
- Tıbbi cihazlar genel olarak sarf malzemeleri, tanısal görüntüleme, diş, sermaye teçhizatları, alet ve malzemeler, diğer tıbbi cihazlar ve vücut dışı tıbbi tanı ürünleri olmak üzere çeşitli dallara ayrılmaktadır.
- Sarf malzemeleri kısmında bandaj, pansuman, dikiş malzemeleri, tıbbi eldivenler, medikal cerrahi maskeler gibi günlük hayatta kullanılan malzemeler bulunmaktadır.
- Tanısal görüntüleme kısmında elektronik teşhis aygıtları, ultraviyole ve kızılötesi ışın aygıtları gibi tetkiklerde kullanılan ürünler yer almaktadır.
- 11:56Sağlık Endüstrisi ve Paydaşlar
- Sağlık endüstrisinde hizmet destek faaliyetleri (laboratuvar, temizlik, bakım) bulunmaktadır.
- Türkiye sağlık endüstrisinde hastaneler %53, ilaç sektörü %23, diğer hizmet sağlayıcılar %20 ve tıbbi teknolojiler sektörü %13 oranında pay sahiptir.
- Tıbbi teknoloji sektörü, sağlık endüstrisinin %13'ünü oluşturan önemli bir paydadır.
- 13:13Responsorta Firması ve Ürünleri
- Responsorta firması el ayak fiksatörü, tibia (kaval kemiği) fiksatörü, clavicula (köprücük kemiği) plakları, tibia ve fibula (kaval ve kamış kemiği) plakları gibi çeşitli implantlar üretmektedir.
- Firma ayrıca cerrahi operasyonlarda ameliyatı kolaylaştıran açılı vida üretimleri gerçekleştiriyor, bu vidalar yaklaşık 15 derece hareket edebilmektedir.
- Kişiye özel plak tasarımları da gerçekleştirilebiliyor; kemikte tümör tespit edildiğinde MR datasından taramalar yapılıyor, STL model hale getiriliyor ve hastaya ameliyat esnasında yerleştiriliyor.
- 15:37Üretim ve Kalite Kontrol Süreci
- AR-GE ekibinin ürettiği tasarımlar firmanın kendi üretim bünyesinde gerçekleştiriliyor ve kalite kontrol ekibi tarafından kontrol ediliyor.
- Ürünler dinamik harmonik analizler ve yorulma analizleri gibi çeşitli test cihazlarında analiz ediliyor.
- Responsorta firması sağlık sektörünün tüm ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde çalışmalar yapıyor.
- 17:04Tersine Mühendislik ve Tasarım Süreci
- Kemik gibi formlu yapıların tasarımı ve üç boyutlu modellenmesi zor ve niş bir hal alıyor, bu nedenle tersine mühendislik sürecine girebiliyor.
- Tersine mühendislik sürecinde bir parça tarayıcı ile taranarak bir yapıya getiriliyor ve geometrik özellikleri ile birlikte katıya çevriliyor.
- İki boyutlu ve üç boyutlu karşılaştırma yapılarak çeşitli analizler gerçekleştirilebiliyor.
- 18:53Solidwords Programı ve Tasarım İşlemi
- Cord Solidwords programı Solidwords'e entegre bir şekilde çalışmakta ve tarama datalarını farklı birimlerde içeri import edebiliyor.
- Program, tarama datasında meydana gelen bozuklukları gideriyor ve yeniden ağ oluştur seçeneği ile hassas bir şekilde ince meş atma operasyonu gerçekleştirilebiliyor.
- Tasarım sırasında titanyum alaşımı kullanılıyor çünkü insan vücuduna adaptasyonu en iyi malzeme olarak kabul ediliyor.
- 20:30Plak Tasarımı ve Kontrol
- Tasarım sırasında modelin en alt kısmına düzlem açılıp çizim yapılıyor ve ayrım çizgisi sayesinde modelin üst kısmına yansıtma işlemi gerçekleştiriliyor.
- Solidwords'in genel araçları kullanılarak yüzey oluşturulup, plan yapılacak kemik datasına uygunluğu kontrol ediliyor.
- Geomagic Wars Oliverse programı sayesinde istenilen meş datasına referans düzlemler tanımlanabiliyor ve vida tasarımları için dik düzlem oluşturulabiliyor.
- 22:20Tasarım ve Analiz Programı Özellikleri
- Program, tarama datalarında kolaylık sağlayarak tasarım işlemi gerçekleştirmeyi kolaylaştırıyor.
- Plak üzerinde hem frekans hem de dinamik harmanı analiz çalışması yapılacak.
- GeoForge ve SolidWorks programlarının komutlarıyla entegre çalışabilme özelliği büyük avantaj sağlıyor.
- 24:13Analiz Ürün Gamı
- Structural Designer ile statik, frekans, burkulu ve termal analizler gerçekleştirilebiliyor.
- Structural Engineer paketi dinamik analizler, model ve harmonik dinamik analizler sunuyor.
- Performans Engineer ve Durability paketleri nan iner analizler, yorulma kabiliyetleri ve karmaşık malzemeleri analiz etme imkanı sağlıyor.
- 26:50Analiz Türleri ve Temel Dinamik Denklemi
- Frekans ve harmonik dinamik analizi gerçekleştirilecek, ayrıca şok response ve random vibration gibi analizler de dahil edilebilir.
- Temel dinamik denklemi: m·a = -k·v + F, burada m kütle, a ivme, k sönüm katsayısı, v yer değiştirme ve F kuvvet.
- Frekans analizinde kuvvet tarafı sıfırlanarak kütle ve sertlik değerleri üzerinde çalışılır, doğal frekans formülü 1/2√(k/m) olarak hesaplanır.
- 28:51Zaman ve Frekans Uzayları
- Zaman uzayından frekans uzayına geçiş, zaman grafiğinin sütunlar şeklinde bir grafik haline gelmesiyle sembolize edilir.
- Frekans uzayına geçiş, farklı bir bakış açısı sunarak problemleri çözmeye yardımcı olur.
- Laplace dönüşümü ile sistem dinamiği ve otomatik kontrol gibi yapılarda da frekans uzayına geçerek diferansiyel denklemlerde çözümleme imkanı sağlanır.
- 29:46Frekans Analizi ve Referans Değerler
- Frekans analizinde RPM (devir) değeri referans alınabilir çünkü birçok makinede motorlar belirli devirlerde çalışır.
- 3000 RPM, 50 Hz'e tekabül eder ve bu frekans frekans analizinde önemli bir mod oluşturur.
- Frekans analizinde kütle katılım faktörü (participation factors) da önemlidir ve yüksek çıkan oranlar ilgili eksenlere dikkat çekmelidir.
- 32:40Harmonik Dinamik Analiz
- Frekans analizinden sonra implant tasarımına yük uygulanarak harmonik dinamik analiz gerçekleştirilir.
- Harmonik dinamik analiz, zorlanmış yükleri ve sönümsüz zorlanmış titreşimleri görmek için tercih edilir.
- Tek serbestlik derece sisteminde kütle ve yay şeklindeki bir sistemin hareketi Newton'un ikinci yasası kullanılarak incelenir.
- 33:31Dinamik Analiz Denklemleri
- Dinamik analizde hareket denklemi -kx + F sin(ωt) = 0 şeklinde yazılır ve x'in ikinci türevi ivme olarak ifade edilir.
- Denklem takımları çözümlenerek çökme değeri bulunur ve dinamik etki baz alındığında Newton'un ikinci hareket denklemi kullanılır.
- Omega değerlerinin oranı r şeklinde tanımlanır ve çökme değeri f/(k(1-ω²/ω²)) şeklinde hesaplanır.
- 36:20Analiz Platformunda İşlemler
- Analiz platformunda parça import edilerek başlanır ve platform birçok farklı formatta parçayı içeri dahil edebilir.
- Mesh kısmında tedrahedron meshler kullanılır ve model seçip mesh size ayarlayarak otomatik mesh işlemi gerçekleştirilir.
- Setup kısmından malzeme atama yapılır, titanyum alaşımı gibi malzemeler kullanılır ve simülasyon kısmında malzemenin yoğunluğu, modülü, polis ve akma dayanımı görüntülenebilir.
- 38:30Frekans ve Harmonik Analiz Uygulaması
- Frekans analizi için analiz türü seçilir ve asistan sayesinde mod sayısı (örneğin 10) belirlenir.
- Sınır koşulu olarak modelin plan mızın alt kısımlarından sabitleme işlemleri gerçekleştirilir.
- Harmonik analiz için frekans analizinden alınan doğal frekanslar kullanılır ve yükleme kısmında modelin üst yüzeyinden x ekseninde eksi 100 Newtonluk bir kuvvet uygulanır.
- 41:01Harmonik Analiz Ayarları
- Harmonik analiz için output kısmında analiz sonucunda görülecek verilerin seçimi yapılır, bu seçim yapılmazsa analiz yoğunluğu artar ve uzun sürebilir.
- Platform üzerinde analiz yapmak oldukça kolaydır, mouse hareketleri ile model döndürülebilir ve pan edilebilir.
- Asistan ve menü sayesinde kısa sürede frekans ve harmonik analiz tanımları gerçekleştirilebilir.
- 42:23Frekans Analiz Sonuçları
- Frekans analiz sonuçlarında doğal frekans, frekans değerleri ve mod şekilleri görüntülenebilir.
- Diagnostik view asistan üzerinden data menüsüne girerek frekans modları, kütle katılım oranı ve efektif kütleyi görebilirsiniz.
- Partition factor, kütle katılım oranlarına bakarak model üzerinden yorum yapmak için önemlidir.
- 43:23Mod Şekillerinin Yorumlanması
- X öteleme, Y dönme, Z dönme, Y öteleme, Z öteleme ve X dönme serbestlik derecelerinde yüksek katılım oranları gösteren modlar önemlidir.
- 1, 5 ve 7 moddaki frekans değerleri ve şekilleri analiz için referans alınabilir.
- Efektif kütle kısmında da katılım oranları gösterilmekte ve dönmelerde daha fazla oran olduğu görülmektedir.
- 45:04Dinamik Analiz Sonuçları
- Dinamik analizde 1. modda 70 Hz, 5. modda yaklaşık 200 Hz ve 7. modda 240 Hz değerleri gözlemlenmiştir.
- Modelde kalınlaştırılması gereken yerler, çökme hareketi olan ve ilgili frekans aralıklarında sıkıntılar oluşabilecek vida, çivi delikleri ve slotlardır.
- Dinamik analiz sayesinde hız değerleri de incelenebilir, ilgili modlarda yaklaşık 0,50 metre bölü saniye hız değerleri gözlemlenmiştir.
- 47:173D Experience Simu Platformu
- 3D Experience Simu platformu, Sodes ve Geomes kullanarak implant tasarımı ve frekans-harmonik analizleri gerçekleştirmek için kullanılır.
- Platform, Simya bakışı kullanarak medikal sektörde uygun yapısal analizler yapabilir.
- Performans Engineer'de statik, nanner, statik frekans, termal ve burkulma analizleri, model dinamik analiz, harmonik dinamik analiz ve implicit nan diner dinamik analizleri gerçekleştirilebilir.