ÜRETİMİN YENİ 'BOYUT'U...

Mustafa Orhun Çetin / INBUSINESS

ABD'nin Kuzey Carolina şehrindeki Wake Forest Rejeneratif Tıp Enstitüsü'nün 3B yazıcı ile 'yazdırdığı' bir organ, işlevsel şekilde insana nakledildiğinde henüz 1999'daydık. Bu hamle 3B yazıcıların oyuncak ya da bir aksesuar üretmekten çok daha önemli olduklarını gösterdi.

3B tekno- lojisi sayesinde dijital olarak görülebilen fikirler plastik, metal, karbonfiber ve kağıt gibi birbirinden farklı materyaller kullanılarak yazıcılar ile gerçeğe dönüştürülmeye başlandı. Aradan geçen 22 yılda 3B teknolojisi ekonomide daha fazla rol almaya başladı. 3B yazıcılar ile otomobiller, konutlar, endüstride ihtiyaç duyulan parçalar yazdırılabildiği gibi biyo-yazıcılar ile dokular üretilebiliyor hatta bir operasyon öncesi hastanın müdahale edilecek bölgesinin modeli oluşturulabiliyor. Böylelikle henüz operasyon başlamadan gerekli çözümler geliştirilebiliyor. İşte bu nedenle 3B teknolojisinin önemi ve rolü üretimde olduğu kadar sağlık açısından da her geçen gün artıyor.

49.1 MİLYON DOLAR

Endüstri 4.0, teknolojinin de rüzgarını arkasına alıp gümbür gümbür 5.0 çağına ilerlerken 3B sektörü de büyümeye devam ediyor. Pazar araştırmaları konusunda uzmanlaşmış Alman Statista'nın verilerine göre 2020'de 12 milyar dolarlık bir pazar büyüklüğüne ulaşan 3B baskı ve hizmetlerinin 2026'da 37.2 milyar dolara ulaşması bekleniyor. Türkiye'de de Cumhurbaşkanlığı Strateji ve Bütçe Başkanlığı'nın 2019'da yayınladığı 'Üretimde Paradigma Değişikliği, Artırımsal Üretim, Üç Boyutlu Yazıcılar' araştırması bu konudaki tabloyu ortaya koyuyor. Rapora göre 2017'de Türkiye'de üç boyutlu baskı pazarı 22.5 milyon dolarlık büyüklüğe sahipken 2023'te 49.1 milyon dolara çıkacağı öngörülüyor.

Raporda en dikkat çeken detay ise firmaların ürünleri kiralamaktan çok satın alma yoluna gitmelerinin ilerleyen dönemde ithalat yükünü artıracağı bilgisi. Üretim tarafından gelen haberler ise Başkanlığın hazırladığı raporun kısa zaman içinde yenilenmesi gerektiğini gösterecek nitelikte. Çünkü 3B teknolojisi hem şirketler hem de bireysel kullanıcılar tarafından kullanımı hızla artıyor.

3B OLMADAN DÖNÜŞÜM OLMAZ

3B teknolojisini halihazırda kullanan Fark Holding'in Yönetim Kurulu Üyesi ve CEO'su Ömer Burhanoğlu, "Günümüzde artık çok yüksek adetli üretimler ve dolayısı ile üretim ve stok maliyetleri yerine ihtiyaca yetecek üretim adetleri ve kişiye özel yapılan ürünlerle yatırım maliyetleri düşürülebiliyor, teslim süreleri de son derece kısalıyor. Özellikle sanayide yan ürünler gerekmeden, sadece gerekli miktarda toz halinde malzemeler kullanılarak üretim gerçekleştirmek mümkün" diyor. 3B yazıcılar ile elektronik parçalar ve motorlar dışında neredeyse her türlü mekanik parça basılabiliyor.

Tasarımından üretime 3B teknolojisi sanayinin de kalıplama, örnek ürün üretme gibi sorunlarını çözerek hem üretim sürecini hızlandırıyor hem de masrafları azaltıyor. Sanayideki dönüşüm için 3B teknolojisinin olmazsa olmaz olduğunu belirten Bilişim Stratej Uzmanı Levent Karadağ, "3B yazıcısı olmayan sanayici dijital dönüşümden bahsedemez" sözleriyle ne kadar önemli bir yatırım olduğuna işaret ediyor. Özellikle fiziksel üretim yapan firmaların acilen 3B yazıcı almaları ve 3B teknolojiyi kullanmaları gerektiğini ifade eden Karadağ, "Aksi takdirde dijitalleşme ve Endüstri 4.0'ı yakalama şansları gittikçe azalacak" diyor. İddalı bir de tahmin var: "2030'da evlerin yarısı imalathaneye dönüşecek." Karadağ bu düşüncesinde yalnız da değil. Yerli 3B teknoloji firması olan Zaxe'nn kurucusu Baki Gezgen, "Önümüzdeki beş yılda 3B yazıcılar standart br ekpman haline gelecek" diyor.

OTOMATİK ÜRETİM TRENDİ

3B teknolojisi robotik ile birleşerek artık farklı bir evreye geçti: Otomatik üretim... Yeni trend çok sayıda 3B yazıcının birbirine bağlanarak robotik teknolojilerin kullanılmasından oluşuyor. Bu sayede geliştirilen 'otomasyon' sistemleriyle üretim seri bir şekilde yapılabiliyor. Gezgen, 3B yazıcıların özellikle pandemide rüştünü ispat ettiğini, herkes evine kapanırken 3B yazıcıların otomasyon ile üretime devam ettiğini söylüyor ve ekliyor; "İnsanlık bugün yaşadığı pandemi, savaş gibi olağanüstü gelişmeler karşısında çaresiz değil. Kişiselleştirilmiş üretim artık hayatımızda ön planda olacak. Bunun anahtarı ise 3B yazıcılar olacak."

3B yazıcılarla sağlık alanında protezden yapay organlara –Carnegie Mellon Üniversitesi araştırmacıları tam boyutlu bir kalbi iç odacıkları da dahil sıkılabilir bir kalp üretmeyi başardı- birçok alanda çalışmalar gün geçtikçe hızlanıyor. Yapay iç organlar konusunda işlevsellik henüz tam olarak devreye girmiş değil. Bilim dünyası bu konuda yoğun bir çalışma içinde. Türkiye'de de İstinye Üniversitesi bünyesinde yer alan 3B Tasarım ve Prototipleme Uygulama ve Araştırma Merkezi özellikle biyo-yazıcılar konusunda çalışmalar yapıyor. Merkezin müdürü Öğretim Üyesi Dr. Hakan Darıcı, biyo-ink materyali ile dokuların basılabildiğini belirtiyor. Daha önce kök hücreleri kullanarak 3B yazıcılar ile doku basımı üzerine de çalışmalar gerçekleştiren Darıcı, "3B yazıcılar ile kıkırdak, kemik, küçük organlar basılarak kullanılabiliyor. Ancak henüz böbrek ve kalp gibi karmaşık çalışma prensibi olan ve nispeten büyük organların bu yöntemle üretilerek işlevsel bir şekilde kullanılması için uzun bir yol var" diyor.

Çalışmalarını daha çok biyo-yazıcılarda kullanılan hücre bazlı jel üretimine odaklayan Darıcı, HD Bioink isimli bir şirket kurarak biyo-yazıcılar için gerekli olan biyo-mürekkebi üretiyor. Gıda alanında yapılan çalışmalar da sadece dünya- daki insanları ilgilendirmiyor.

Uzay, Ay ve Mars operasyonlarında kullanılabilecek 3B yazıcılar ve üretilebilecek materyaller üzerine birçok çalışma mevcut. 2019'da Uluslararası Uzay İstasyonu'nda Aleph Farms firmasının ineklerden aldığı hücreleri kullanan Rus kozmonotlar biftek yazdırmayı başardı. Otomotiv sektörü de sanayide 3B yazıcıları en çok kullanan alanların başında geliyor ve dünyada ilk 3B yazıcının patentini alan 3DSystems firması bu sektördeki en önemli oyuncu. Firma şanzıman, gövde, metal yardımcı parçaları 3B teknolojisi ile üretebiliyor.

TEDAVİYE GİDEN YOL

İstinye Üniversitesi Öğretim Üyesi Dr. Hakan Darıcı üniversite bünyesinde kurduğu 3B Tasarım ve Prototipleme Uygulama ve Araştırma Merkezi ile kök hücre ile deri ve kornea üretimi konusunda çalışmalar gerçekleştiriyor. Aldıkları 700 bin liralık bütçe ile de 'mini insan beyni' üretip kanser tedavisi üzerinde çalışma planlanıyor. Darıcı, "İleride 3B biyo-yazıcılar ile küçük organlar yaparak, hem hayvanların kullanımının önüne geçmek hem de doğru tedaviyi geliştirme araştırmalarında kullanmak istiyoruz" diyor.

MALİYETLERİ DÜŞÜRDÜ
Baki Gezgen Zaxe Printing Technologies Kurucusu

Pandeminin tüm dünyayı sardığı ve evlere kapattığı günlerde 7/24 durmadan baskı çalıştıklarını söyleyen Zaxe Printing Technologies Kurucusu Baki Gezgen, "Üretime yetişemedik. Eskiden 3B yazıcılar denildiğinde oyuncak üreten hobi amaçlı ürünler akıllara gelirdi. Bugün prototip üretiminden son ürüne giden süreçte ihtiyaçlar doğrultusunda tasarımı yapılabilen her şey bu yazıcılarla üretilebilir hale geldi" diyor. Prototip üretimleri sayesinde kalıp masrafının ortadan kalktığını da sözlerine ekleyerek şöyle devam ediyor:

"Aynı zamanda nihai ürün üretiminde giderek daha fazla kullanılır hale geldiler. Üretimin kişiselleştirilebilir olması ve bunun için yeni bir kalıp üretme zorunluluğunun ortadan kalkması ise ilk yatırım maliyetlerinin yükünü üreticiden alıyor. Endüstri 4.0 da tam olarak bu. Senkron çalışan 3B yazıcılar ile otomasyon artıyor ve insanlık her zaman hazır bir biçimde üretime devam ediyor. 2020'ye kadar en büyük müşterimiz okullardı. Şimdi ise endüstriyel pazar liderliği eline aldı. 3B yazıcıların önümüzdeki beş yıl içinde standart bir donanım olarak her evde yer alacağına inanıyorum."

3B YAZICIYLA ZEYTİN AĞACI
Ömer Burhanoğlu - Fark Holding Yönetim Kurulu Üyesi ve CEO

CES 2022'de Togg standında geri dönüştürülmüş malzemeden üç boyutlu yazıcıyla 1001 saatte üretilmiş zeytin ağacı dikkatleri üzerine topladı. Bu ağacın üretimini gerçekleştiren ise Fark Holding Yönetim Kurulu Üyesi ve CEO'su Ömer Burhanoğlu'ydu. Burhanoğlu, "3B teknolojisinin sanatın farklı dallarında çok değişik işler çıkarabileceği ve sanatsal düşünceleri fiziki ürünlere dönüştüreceğini düşünüyorum" diyor. 3B yazıcı ile ağaç üretme fikrini hayata geçişini ise şöyle anlatıyor:

"Toplanan plastik şişelerin kırılıp kurutulmasıyla granül PET hammaddesi haline getirdik. Filamente dönüştürerek ardından çok katmanlı baskı ünitesinde gövde ve dalların oluşturduk. Toprak, su ve güneşin oluşturduğu ağacı, dijitalleşen dünyamızda plastik hammaddesi, ısı ve robot ile yer değiştirip, birebir taranıp dijital hale getirilen 1000 yıllık bir zeytin ağacının karşılığını, çağın süratine uy- gun bir şekilde 1001 saatte üretip yapaylaşan dünyamıza bir gönderme yaptık."