Üstün Başarılı Araştırmacı Ödülü: Erhan Budak

Erhan Budak

Üstün Başarılı Araştırmacı Ödülü: Erhan Budak 

"Üretiyorum, öyleyse varım"

Sabancı Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Öğretim Üyemiz Prof. Dr. Erhan Budak, talaşlı imalat ve takım tezgâhları alanında ülkemizin ve dünyanın önde gelen araştırmacılarından biri. Başta İmalat Araştırma Laboratuvarı olmak üzere üniversitemize kazandırdığı öncü yapılar, onun sürekli öğrenme, öğretme ve üretme merakının somut bir dışa vurumudur. 

 

 

Dr. Budak ile kurucusu olduğu İmalat Araştırma Laboratuvarı’nda buluştuk. Karşımda Üstün Başarılı Araştırmacı Ödülü’ne layık görülen “koskoca” bir profesör değil, atölyesinde canla başla çalışan alçakgönüllü bir mühendis duruyordu. 

Standart bir soru

Ülkemizde son yıllarda üniversite mezunları yurt dışına gitme arzusu ile yanıp tutuşuyorken Erhan Hoca’nın Kanada’dan niçin ülkesine geri dönme kararı aldığını merak ettim doğrusu. Hem de Kanada’da jet motoru üreten Pratt&Whitney Canada gibi saygın bir şirkette cazip koşullarda çalışırken. Yanıtı şöyle oldu: “Endüstride çalışırken akademik dünyaya dönme isteğim hep vardı. Sanayi deneyimi çok önemli ve değerli, insana uygulama yönünde çok fazla şey katıyor. Ancak benim gönlümde daha geniş kitlelere hitap edecek uluslararası araştırma ve eğitim programları geliştirme arzusu vardı. Bu sırada Sabancı’dan çağrı aldım. Yeni kurulmakta olan bir üniversiteydi. Makine mühendisliği bölümü yoktu ama Endüstri ve Mekatronik Mühendisliği programlarının kuruluşunda yararlı olacağımı düşündüm. Daha sonraki süreçte yüksek lisans ve doktora seviyesinde Üretim Mühendisliği programının kurulmasını da sağladık. Öğretim üyesi, araştırmacı ve imalatçı olarak benden beklentilerini karşılamaya çalıştım ve devam ediyorum.”

Merak, sürekli çalışma ve öğrenme azmi

Akademisyen, araştırmacı ve üretici (imalatcı) olarak bu kadar başarılı bir çizgi tutturmasının gizini sormadan edemedim. Yanıtı bilime gönül vermiş insanlara ders niteliğindeydi: “En sağlam, itici güç meraklı olmak ve var olanla yetinmeden yenilik aramak. Ve çok çalışmak, başarının olmazsa olmazı. Kesintisiz öğrenme de önemli bir bileşen. İmalat Araştırma Laboratuvarı’nda yenilikçi, hassas ve hızlı üretim teknikleri geliştirirken bir yandan da yapay zekanın bir metodolojisi olan makine öğrenmesinden yararlanarak simülasyonlar yaratıyoruz. Bu yöntemler imalat süreçleri ve makinelerin matematiksel modellerine dayandığından deneme yanılma yaklaşımlarına göre çok hızlı ve verimli sonuçlar sağlayıp değişik sorunlara çözüm yaratabiliyorlar. Biliyorsunuz yapay zeka data ile beslenir. Biz modeler sayesinde daha az miktarda deneysel data ile çok yüksek hassasiyet elde etmeyi başardık. Bu süreçte devamlı öğreniyoruz, öğrenmeye devam ediyoruz ve tabii sonuçları paylaşıyoruz.” 

 

 

Kararlılık ve istikrar da başarının anahtarlarından. Ne okumak istediği konusunda ne kadar kararlı olduğu şu ifadesinde açıkça görülüyor: “Makine mühendisi olmak gibi bir hedefim vardı. ODTÜ’yü kazandım. Lisans derecemi aldıktan sonra master için aynı okulda devam ettim. Master hocam Prof. Dr. Nevzat Özgüven’di ve onunla mekanik titreşimler konusunda tezimi tamamladım. Bu bilgiler ve genel olarak ODTÜ’deki eğitim daha sonrasındaki doktora ve diğer çalışmalarımda bana çok yardımcı oldu.” 

Kanada’da doktora ve endüstri deneyimi

Doktorasını yurt dışında yapmak isteyen Dr. Budak, British Columbia Üniversitesi gibi prestijli bir okula kabul edildi. Kanada dönemini kısaca şöyle anlattı: “Doktoramı Kanada’da British Columbia Üniversitesi’nde Üretim Otomasyonu Laboratuvarı’nda talaşlı imalat süreçlerinin ve takım tezgahlarının modellenmesi, analizi ve verimliliklerinin arttırılması üzerine tamamladım. Orada doktora danışmanım Prof. Dr. Yusuf Altıntaş bana çok destek oldu ve ondan çok şey öğrendim. Doktora tezimi Pratt&Whitney Canada şirketi sponsorluğunda yaptım dolayısı ile özellikle uçak motoru parçalarının üretimi üzerine yoğunlaştım. Bu tür parçaların imalatındaki en büyük sorunlardan bir tanesi tırlama denilen titreşimlerdir, çok büyük zararlara ve kayıplara yol açabilirler. Tez çalışmam sırasında geliştirdiğim analitik bir yöntem bu titreşimlerden verimden feragat etmeden kaçınmanın hızlı bir yolunu sundu ve saniyde birçok yerde yaygın olarak kullanılmakta. Doktora sonrasında söz konusu şirketin İmalat Ar-Ge bölümünde çalışmaya başladım. Orada tasarladığım matematiksel modelleri, ölçüm tekniklerini ve simülasyonları imalata uyguladık. Ve bu sayede üretim maliyetleri düştü, imalat hızı arttı, kalitede gözle görünür düzelmeler meydana geldi. Hedefim kısa sürede akademiye geri dönmekti ama yaptığım çalışmalardan çok iyi sonuçlar aldığımdan orada 6 yıl çalıştım. Uçak motorları hata kabul etmez. O yüzden kusursuz imalat, yani hassasiyet konusunda çok değerli deneyimler kazandım” 

 

 

Laboratuvarın kuruluşu

Sabancı Üniversitesi’nde Mekatronik ve Endüstri Mühendisliği programlarının kuruluşuna önayak olurken, diğer yandan da İmalat Araştırma Laboratuvarı’nın kuruluş çalışmaları başladı. Böyle bir lab’in yüksek maliyetli yatırım gerektirmesine karşın değişik destekler sayesinde uluslararası seviyede ileri bir düzeye eriştiklerini şöyleyen Dr. Budak, yenilikçi çözümlerle lab’in sürdürülebilirliğini sağladıklarını belirtiyor. Ulusal ve uluslararası değişik araştırma fon kaynakları ve sanayi destekleri ile laboratuvarın bu seviyeye geldiğini ifade eden Dr. Budak özellikle havacılık, makina, otomotiv, takım tezgahı, kesici takım, enerji yazılım vb. sektörlerle yakın çalıştıklarını, bu firmalardan sağlanan proje desteklerine ek olarak hibe ekipman ve techizatları da lab’a kazandırdıklarını açıklıyor. Tabii Sabancı Üniversitesini’nin de kuruluştan beridir laboratuvara çok önemli katkı ve destekler sağladığının da altını çiziyor. Bütün bu gelişmelerde yüksek lisansn ve doktora öğrencilerinin ile lab personelinin de çok önemli katkıları olduğunu da vurguluyor. 

 

 

Laboratuvarın temel işlevleri

İmalat Araştırma Laboratuvarı şu anda 4 ana kol üzerinden hizmet veriyor. Erhan Hoca lab’ın fonksiyonlarını özetle şöyle açıklıyor:

*Eğitim 
Gruplar halinde üretim teknikleri öğretiliyor. Öğrenciler tasarım uygulamalarında yarattıkları parçaları endüstriyel seviyedeki CNC tezgahlarında işliyorlar ve gerçek üretimi bire bir gözlemleme şansı buluyorlar. Ayrıca laboratuvar ortamında lisans bitirme projeleri de farklı süreçler ve tezgahlar üzerinde yapılıyor. Yüksek lisans ve doktora seviyesindeki derslerde detaylı ölçüm teknikleri kullanılarak deneysel çalışmalar yapılıyor ve elde edilen veriler metal işleme mekaniğinin incelenmesinde ve öğretilmesinde kullanılıyor. Bunlara ek olarak lab’de veya firmalarda talaşlı imalat, makine dinamiği, süreç modelleme ve optimizasyonu vb. endüstriye yönelik eğitimler de veriliyor. 

 

 

*Araştırma
Laboratuvardaki araştırmalar özellikle sanal imalat ve dijitalleşme üzerine yoğunlaşıyor. Değişik talaşlı imalat süreçlerinin modellerinin geliştirilmesi ve bunların makine öğrenme yöntemleri ile birleştirilmesi daha fiziksel üretim başlamadan sanal ortamda test yapma, muhtemel sorunlarla beraber fırsatları da görme ve en iyi koşulları seçerek verimliliği arttırma olanağı sağlıyor. Özellikle hassas ve karmaşık parçalarla titanyum ve nikel alaşımları gibi zor malzemelerin işlenmesinde bu araştırmaların sonuçlarının verimlilik, maliyet ve kalite yönlerinden önemli etkileri oluyor. Bu çalışmalar ulusal ve uluslararası iş birlikleri kapsamında yüksek lisans, doktora ve doktora sonrası araştırmacılarla farklı fon kaynakları kullanılarak yürütülüyor. 

*Machine shop 
Burası üniversitenin mekanik üretim ihtiyaçlarını karşılayan tek lab'ı. Değişik lab’lerde, projelerde, tezlerde, derslerde vb. ihtiyaç duyulan sistemlerin, tasarımların ve parçalarının üretimleri iki sürekli teknisyen tarafından yapılıyor. Bu arkadaşlarımız ayrıca lab’in fiziksel gereksinimlerini karşılamada, altyapı sorunlarını çözerken araştırma projelerine ve öğrencilere destekte de çok önemli rol oynamaktalar. Lab’in bu hale gelmesindeki katkıları çok önemlidir. Merkezlerin benzer ihtiyaçlarını da sağlayan veren İmalat Araştırma Laboratuvarı öğrenci klüplerine de destek sağlıyor. 

 

 

*Endüstriyel destek ve etkileşim
Lab’de yapılan proje, tez, deneysel ve teorik çalışmalar mümkün olduğunca endüstri ile etkileşim halinde ilerletilmeye gayret ediliyor. Bu sayede ortaya çıkan sonuçların sanayinin ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik ve uygulanmaya uygun olması mümkün olduğunca sağlanmış oluyor. Bu yönde spin-off firmamız Intemo, özellikle makine öğrenmesine dayanan akıllı izleme (monitoring) sistemlerinin uygulanması ile insansız imalat (karanlık fabrikalar) yönündeki çok uzun zamandır hayal edilen nihai hedefe yönelik çözümleri geliştirip endüstriye aktarılmasında önemli rol oynamakta. Ayrıca kalite sorunlarını çözmek ve verimliliği arttırmak yönünde geliştirdiğimiz bazı yöntemler patente dönüştürülüp firmaların kullanımına sunuluyor. Benzer şekilde geliştirilen bazı yazılımlar da endüstriyel uygulamalarda kullanılıyor. Bütün bunların ön testlerinin yapılmasında lab önemli bir katkı sağlıyor. 

 

 

Erhan Hoca gelecekten ne bekliyor?

Hocamız, TTmagazin ile yaptığı bir söyleşide gelecekle ile ilgili planlarını şöyle özetliyor:

Üretmeye devam! Fikir, model, yöntem, takım, tezgah vb. üreten insan mutlu insandır, üreten toplum geleceğine güvenle bakar. Beraber düşünerek, üreterek ve yaratarak çok daha iyi günler göreceğimize inanıyorum. Her toplumun ve özellikle bizimki gibi genç nüfusu ve stratejik konumu olan bir ülkenin üretmesinin sadece bir seçenek değil ama zorunluluk olduğu kesin. Bunu hedef olarak koymak ve her yönüyle arkasında durmak gerekiyor. Daha verimli, daha yenilikçi ve çevreyi koruyarak üretip bunların sonuçlarını adaletli paylaşarak daha mutlu olacağımızı düşünüyorum. Sonuçta hayattaki amacımız bu değil mi?

https://www.ttmagazin.com/prof-dr-erhan-budak

Sabancı Üniversitesi ve Erhan Budak

2000 yılında Sabancı Üniversitesi'ne katılarak Üretim Araştırma Laboratuvarı’nı kuran Erhan Budak, 2003 yılında kompleks uçak motoru parçalarının üretimi alanında alanında yaptığı çalışmalardan ötürü Uluslararası Üretim Mühendisliği Araştırma Akademisi CIRP (www.cirp.net)  tarafında Taylor Madalyası’na layık görüldü. Yine talaşlı imalat alanına yaptığı katkılardan ötürü 2018’de layık görülmüştür. 

Erhan Budak’ın talaşlı imalat ve takım tezgahları üzerine 300 yakın bilimsel yayını ve konferans bildirisi bulunuyor. Bu yayınlara aldığı 10 000’den fazla atıfla H-index’i 65’e yaklaşmış durumda (Google Akademik). İlgi alanları arasında akıllı imalat, takım tezgahları, talaşlı imalat, süreç modelleme ve benzetimi, hassas ve hızlı imalat vardır. Erhan Budak üretim mühendisliği alanında uluslararası olarak önde gelen birkaç derginin yardımcı editörlüğünü yapmakta veya editöryel kurulda görev almaktadır. 

Amerika Birleşik Devletleri ve Hollanda’dan bilim insanlarının yer aldığı bir ekip tarafından, dünyanın en etkili bilim insanları belirlendi. Dünyanın en etkili 100 bin bilim insanının 22 anabilim dalı ve 176 alt bilim dalında listelendiği çalışma Stanford Üniversitesi’nin koordinasyonunda yürütüldü ve Erhan Budak, Türkiye’den 196 bilim insanının yer aldığı dünyanın en etkili bilim insanları listesinde yer aldı. 

2025 Sabancı Üniversitesi Bilim ve Sanat Ödülleri kapsamında Üstün Başarılı Araştırmacı Ödülü’ne layık görülmüştür.

Yararlanılan kaynaklar: 

https://www.youtube.com/watch?v=pkifwxrmO2o

http://myweb.sabanciuniv.edu/ebudak/

http://labs.sabanciuniv.edu/mrl/

https://www.youtube.com/watch?v=5WeVJM8wE7M&t=278s