BİLİM YÖNETİMİ KONFERANS 42 SİSTEMLERİN BİLİMSEL PARADİGMASI : TEKNOLOJİ VE ÜRÜN SİSTEMLERİ ÖRNEKLER : UÇAĞIN İCADI SIK

1. BİLİM YÖNETİMİ KONFERANS 42 SİSTEMLERİN BİLİMSEL PARADİGMASI: TEKNOLOJİ VE ÜRÜN SİSTEMLERİ ÖRNEKLER: UÇAĞIN İCADI SIKORSKY’NİN ÜRÜNLERİ FREDERICK BETZ PORTLAND DEVLETÜNİVERSİTESİ

2. Açık bir sistem, hem içinde bulunduğu çevreden girdiler alan, hem de bu çevreye önemli çıktılar veren bir yapıya sahiptir. Teknoloji açık bir sistemdir. Teknoloji, çevresindeki girdileri aynı çevredeki anlamlı çıktılara dönüştüren fonksiyonel bütünlüğe sahip bir sistem olarak görülür. Bir teknolojik sistemin konfigürasyonu, teknolojinin özel bir mimari şeklidir – helikoptere karşı uçak.

3. ÖRNEK: Uçağın İcadı Bir ‘sosyo-teknik’ sistemin teknik yönünü düşünelim. Tüm teknolojiler sistemdir ve bu görüşe en iyi örnek uçağın icadıdır– motorlu uçuş. İlk başarılı motorlu uçuş 1904 yılında Wright kardeşler, Wilbur ve Orville tarafından gerçekleştirildi. Wright kardeşler Amerikalıydılar, sırayla Hindistan ve Ohio’da doğmuşlardı ve yaşamlarının büyük bir bölümünüDayton, Ohio’da geçirmişlerdi. Uçakla ilgili ilk kritik deneylerini Atlantik kıyılarında Kitty Hawk, Kuzey Carolina’da gerçekleştirmişlerdir. Wilbur Wright (1867-1912) önceleri Yale’e girmeyi planlamıştı ancak yaşadığı bir yaralanma fikrini değiştirmesine ve Dayton’da kalmasına neden olmuştur. Her iki kardeş de üniversiteye gitmedi. 1889 yılında, Orville matbaacılık işi için liseden ayrıldı ve Wilbur’ün yardımıyla bir matbaa makinası yaptı. 1892 yılında, matbaa işini kapatıp bir bisiklet tamirhanesi ve satış dükkanı açtılar. WILBUR ORVILLE

4. 1890’larda, bisikletler Amerika ve Avrupa’da yeni yeni popüler oluyordu. Örneğin, tarihçi Tom Crouchbu heyecan ile ilgili olarak şunları yazmıştır:“1892 yılında Wilbur ve Orville bisiklet ticaretine başladıklarında Amerikalı gazeteciler bunu ‘insanlık için nimet’, ‘ulusal gereklilik’ ve ‘neredeyse sosyal devrimin gücüne sahip’, olarak tanımlayarak bisiklet için simsarlık yapıyorlardı” (Crouch, 198--). 1896 yılında, Wright kardeşler kendi bisiklet markalarını yarattılar ve bisiklet işi onların bir sonraki mekanik ilgi alanlarını finanse etti – bir uçak icat etmek. Ayrıca gayretli bisikletçiler olarak, bisikleti dengede tutma ve yönlendirme ile ilgili kontrol probleminin öneminin farkındaydılar. Çünkü bisikletin çıkrıkları hareket halinde iken fiziksel olarak denge çarkları gibi bir hareket yapar, denge çarkı üzerine uygulanan bir kuvvetin etkisi dikey hareketin yönünü değiştirir (ve güç ile aynı doğrultuda olmaz). Bu nedenle, hızlı hareket eden bir bisikleti yönlendirmek için direksiyon bükülmez fakat denge değiştirilir. Sistem kontrolü ile ilgili bu ayrıntı onlara uçak kontrolü ile ilgili sorunu çözmelerine yardımcı olmuştur.

5. 1890’larda Wright kardeşler Almanya’da büyük planörler yapmış olan Otto Lilienthal tarafından yazılmış, planörler hakkındaki makaleleri okudular. 1896’da Samuel Langley insansız, buhar gücüyle çalışan bir uçak uçurdu. Octave Chanute planörler yaptı ve onları Michigan gölü kıyısında uçurmaya çalıştı. 1899’da, Lilienthal bir planör kazasında öldü. Aynı yıl, Wilber ve Orville Wright bir uçak yapmaya karar verdiler. Uçak çok karmaşık bir araç olduğu ve uçma süreci ustalık gerektirdiği için bu icat hiç de basit değildi.

6. Uçak sisteminde en önemli parça kanatlardır. Uçak kanadının üst yüzeyinin eğimi (alt kısmının düz olmasına karşın) hava akımını yukarı, kanatların üzerine doğru yönlendirerek, kanatların üzerinde alt kısma göre daha düşük bir hava basıncı oluşmasını sağlar. İki yüzey arasındaki bu hava basıncı farkı, kanatları yukarıya kaldıran bir kuvvet oluşturur. Bu kaldırma kuvvetinin ölçüsü Wright’lerin buluşu için çok kritikti, çünkü kaldırma kuvveti yalnızca uçağı değil, yolcuların ve motorun ağırlığını da kaldırmak zorundaydı. Kanadın üst yüzeyi, kanadın üst yüzeyinde yukarıya, en yüksek noktaya doğru yavaşça eğimlenen ve daha sonra kanadın arka yüzeyine doğru daha yavaş şekilde eğimi azalan bir şekle sahiptir. En yüksek noktanın ne kadar yüksek olacağı ve nerede olacağı (ön yüze daha yakın) kaldırma kuvvetinin belirlenmesinde kritik önem taşımaktadır.

7. 1900 yılında Wright kardeşler ilk planörleri için kanat şeklinin yüksekliği ve merkezi ile ilgili hesaplamalar yaptılar (planör kanatlarının nasıl yapılacağı konusunda Lilienthal tarafından yayınlanan). 1900 yılının yaz mevsiminde North Carolina’da kumsallı bir ada olan Kitty Hawk’da (okyanustan sürekli olarak meltem rüzgarlarının estiği ve kumların iniş ve kalkışı kolaylaştırdığı) uçmaya çalıştılar. Ancak kanatların yeterli kaldırma kuvvetini oluşturamadığını ve Lilienthal‘ın hesaplarının teknik olarak pek de doğru olmadığını gördüler. Wright kardeşler tekrar Ohio’ya dönerek deneylerini değiştirdiler ve dükkanlarında bir ‘rüzgar tüneli’ inşa ettiler. Farklı eğimlerde küçük kanatlar yaptılar ve bunların rüzgar tünelinde kaldırabildikleri ağırlıkları ölçtüler. Bu deneyden çok daha doğru bir ‘eğim şekli-kanat kaldırma potansiyeli tablosu’ oluşturdular. Bu, Wright kardeşlerin buluşa giden deneysel yaklaşımlarının bir kısmıydı. Wright kardeşler kanat sisteminin uçağın çevresi ile ilişkisi olduğunu buldular – kanat üzerindeki hava akımının kaldırma kuvveti oluşturması gibi.

8. Bir sonraki yaz iki kanatlı bir planör yaptılar ve Kitty Hawk’da yapılan denemelerde yeni planör bir kişiyi havada taşımayı başarabildi. Daha sonraki aşamada uçakların sistem problemini çözmek zorundaydılar- kontrol. 1902’de Wright kardeşler planörü tamamlayıp test ettikleri zaman kontrol sistemleri, yükselme-alçalma kontrolü için irtifa dümeninden, dönme kontrolü içinkanatlardan her yöne sarmal bükülme sağlayan kanat eğilme mekanizmasından ve rota (sağa/sola dönme) eksenindeki kontrol için rota dümeninden (başlangıçta kanat eğilme sistemine bağlı) oluşuyordu. Pilotun vücudunun alt bölümü dar bir salıncakta olup, pilot iki yana doğru sallanarak kanatları aşağıya ve yukarı doğru hareket ettirebiliyordu. Pilotun sağ eli, ileri irtifa dümenini kontrol eden dikey bir kolu kavrıyordu. Kontrol tepkileri bisiklet sürmek için gerekli olanlar gibi basit ve doğaldı. Kontrol sistemi uçuşu üç boyutta kontrol etmek zorundaydı-- ileri, aşağı- yukarı (irtifa), sol-sağ ve dönme.

9. 1902’de, Orville ‘arka irtifa dümeninin dönme kontrolüne yardım edebilmesi için hareket etmesi gerekir’ fikrini kontrol sistemine uyguladı.

10. Daha sonra Wright kardeşler uçak sistemine başka bir bileşen eklemek zorunda kaldılar—planör için güç sağlayıcı. Benzinli bir motor yaptılar ve havayı kanatlara üflemek amacıyla motor için pervaneler tasarladılar. Pervane tasarımı sırasında, pervanenin hangi dönme şeklinin havayı en doğru ve verimli şekilde uçağın üzerine ittiğini anlamak için tekrar rüzgar tünelini kullandılar. Wright kardeşler rüzgar tüneli deneyleri ile hem verimli pervaneler, hem de kanatlar tasarladılar – böylece pervaneler ile itilen hava uçmayı sağlayabildi. 7 Aralık 1903’de Wright kardeşler dünyadaki ilk başarılı uçuşu gerçekleştirdiler - 12 saniye boyunca yerden 39 metre (120 feet) yükseklikte. Uçağı icat ettiler!

11. Wright kardeşlerin bundan sonraki hikayesi iş yaşamına ilişkindir.İlk uçak üretim fabrikasını kurdular ve uçaklarını askeri müşterilere sattılar. Sadece 11 yıl sonra 1914 yılı sonlarında, ilk uçaklar 1. Dünya Savaşında askeri istihbaratta gözlem platformları olarak önemli bir rol oynadılar. • Bu örnekte, uçakların aşağıdaki unsurları içeren teknolojik birsistem olarak düşünülmeleri gerektiğini görebiliriz: (1) uçağın ve kanatlarının yapısal mimarisi, (2) güç motoru ve (3) kontrol mekanizması. Ve tüm bu unsurlar atmosferde uçuş sürecinde biraraya gelirler.

12. SİSTEM TASARIMI ÇEVRE SÜREÇ YAPI SİSTEM SÜRECİ SİSTEMDURUMU DURUM DEĞİŞTİRME KUVVETLERİ DURUM DEĞİŞTİRME OLASILIKLARI SİSTEMMİMARİSİ SİSTEMKARMAŞIKLIĞI ALT SİSTEMLER SİSTEM MALZEMELERİ SİSTEM GÜCÜ SİSTEM KONTROLÜ KONTROL YAPISI SİSTEM GERİBİLDİRİMİ

13. Teknolojik sistemin konfigürasyonu, teknolojinin özel bir mimari şeklidir– helikoptere karşı uçak. ÜRETİM SİSTEMİ ÜRETİMİN GERÇEKLEŞEBİLMESİ İÇİN BİRARAYA GELEN, BÜTÜNLEŞEN,TEKNOLOJİK SİSTEM GRUBU PERFORMANS KALİTE MALİYET GÜVENLİK TEDARİK BAKIM ONARIM APPLICATION INTEGRATIBILITY FİYAT MARJ MİKTAR

14. DE VINCI’NİN HELIKOPTERi SIKORSKY’NİN HELIKOPTERi SIKORSKY’NİN KLİPER TİPİ UÇAĞI IGOR SIKORSKY

15. İNTERNETİN SİSTEM MİMARİSİ YER 1 İŞ 1 PC PC PC Intel SUNUCU Microsoft MODEM MODEM PC Cisco INTERNET HİZMET SAĞLAYICI R O U T E R R O U T E R I N T E R N E T ANA HATTI YEREL ALAN AĞI SERVER TCP/IP Standartları Adresler İŞ 2 PC YER 2 PC SUNUCU PC MODEM MODEM PC INTERNET HİZMET SAĞLAYICI R O U T E R R O U T E R YEREL AĞ ALANI SUNUCU

16. Sistemlerin birçok çeşidi vardır. Doğal sistemler doğada oluşurlar. Bunlar, çevreselsistemler, meteorolojik sistemler, hidrolojik sistemler, malzeme veya enerji çevrimleri, ekolojiksistemler, biyolojiksistemlerve benzerleridir. Enerji sistemleri, içerisinde insanların doğal sistemleri kullandığı, su ve atık sistemleri gibi işlevsel sistemlerdir. Teknolojik sistemler, insansal işlevler için doğayı ustaca yönetirler. Teknolojik sistemler bu işlevsel sistemler içinde kullanılırlar. Devlet kurumu ya da işyerleri gibi örgütsel sistemler, işlevsel sistemler olarak işlem görmek için teknolojik sistemleri kullanırlar.