Skip to content

KAPAK

HAZİRAN 2018 SAYI: 121

Makinelerin Güç Kaynağı: Hidrolik Ve Pnömatik

İnsanoğlu enerji iletiminde üç ana kontrol yöntemini kullanıyor: Mekanik, elektrik ve akışkan gücü sistemleri. Bu sistemlerin tümünde enerji, enerji üretim kaynağından kullanım kaynağına iletiliyor. Genellikle daha verimli olması için bu üç yöntem birleştirilerek kullanılırken, kuvvet ve hızın anında ve sisteme zarar vermeden kontrol edilebildiği başlıca yöntem ise akışkan gücünden yararlanan hidrolik ve pnömatik güç iletim yöntemi olarak dikkat çekiyor.

Akışkan gücü, basınçlı akışkanların, ister sıvı ister gaz halinde olsun, enerjilerinden faydalanılarak elde edilen güçtür. Akışkan gücünün endüstride yaygın kullanımına bakıldığında, basınçlı yağ enerjisinden faydalanılan sistemler olarak hidrolik, basınçlı havanın enerjisinden faydalanılan sistemler olarak da pnömatik sistemlerin kullanıldığını görüyoruz. Bugün artık bir mühendislik dalı haline gelen hidrolik ve pnömatik sistemler, akışkanların basınçlandırılması ve bu basınçlandırılmış akışkanların iletimi ve denetimi aracılığıyla modern yaşamda gerek duyulan mekanizmaların çalıştırılmasını sağlayan mühendislik dalları olarak imalat sanayilerinde önemli bir konumda bulunuyor. Bu anlamda da hidrolik ve pnömatik sistemler, sağladıkları avantajlar nedeniyle dünyada birçok sektörde yaygın olarak tercih edilmeye devam ediliyor.

TARİHİN İLK ÇAĞLARINDAN BERİ İNSANLIĞIN HİZMETİNDE

Günümüzde hidrolik ve pnömatik sistemlerin tümü, akışkan gücü sistemleri olarak anılıyor. Hidrolik, genel anlamda basınçlı sıvılarla gücün üretimi, kontrolü ve iletimiyle ilgili teknolojileri ifade etmek üzere kullanılırken, etimolojik olarak Yunanca su anlamına gelen “hydro” sözcüğünden türetilmiş ve tarihin ilk çağlarından itibaren akarsulardan su değirmenleri aracılığıyla güç elde etmek için kullanılıyor. İlerleyen teknolojiyle hidroliğin ifade ettiği anlamda da değişirken, günümüzde hidrolik, daha çok istenilen debi ve basınçla gücün elde edilmesi, kontrolü ve iletilmesini ifade ediyor. Akışkanlarla ilgili bilinen ilk çalışmaların Arşimet (MÖ 285-212) tarafından yapıldığına inanılırken, suyun kaldırma kuvvetinden hareketle Arşimet’in akışkanlar için bir takım hesaplama yöntemleri geliştirdiği biliniyor. Ancak, akışkanlarla ilgili esas gelişmelere Rönesans’tan sonraki dönemde rastlıyoruz. Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli ve Isaac Newton’un da akışkanlar mekaniği üzerine çalıştığını bilmekle beraber, teorik ve tarihi açıdan modern hidroliğin temellerinin 17’nci yüzyılın ortalarında Fransız fizikçi Blaise Pascal tarafından, kendi adı ile anılan Pascal Yasası ile atıldığını söyleyebiliriz. Bundan yaklaşık 100 yıl sonra, 1750’de, İsviçreli fizikçi Daniel Bernoulli, yine kendi adı ile anılan Bernoulli Denklemi’ni bularak, boru içinde akan bir akışkanın enerji tanımlamasını matematiksel olarak yapılabilir hale getirdi.

Bütün bunlar, yine yaklaşık bir yüzyıl daha sonra (1850’lerde) Sanayi Devrimi ile uygulama alanı buldu ve birçok sanayi uygulamasında, özellikle buhar basıncıyla sıkıştırılan suyun güç iletimi prensibi, vinçlerde, perçinleme makinelerinde, ekstrüzyon makinelerinde kullanılmaya başlandı.

DÜNYA SAVAŞLARI TEKNOLOJİK GELİŞİMİ HIZLANDIRDI

Bugün anladığımız anlamda ilk modern hidrolik uygulamasının, 1906 yılında ABD savaş gemisi USS Virginia’nın top namlusu yönlendirmesinde basınçlı yağ kullanılması olduğuna inanılıyor. Daha sonra sızdırmazlık elemanları konusunda ortaya çıkan teknolojik gelişmelerle hidrolik hızla gelişmeye başladı ve 1926 yılında ABD’de ilk hidrolik güç ünitesi imal edildi. Aynı yıl, 1926 yılında, Harry Vickers’in pilot kumandalı emniyet valfini icadıyla devam eden gelişmeler II’nci Dünya Savaşı ile çok önemli gelişmeler kaydetti. Ardından, 1950 yılında Jean Mercier hidrolik aküyü, W.C. Moog ise 1958’de elektrohidrolik servo valfi icat ederek bugün bildiğimiz tüm hidrolik devre elemanlarının kullanımının yolunu açtı. Hidrolik sistemler esas olarak; yüksek güç yoğunluğu, nispeten düşük enerji sarfiyatı, enerji depolama kabiliyeti, hassas hareket, yumuşak ve kademesiz hareket kabiliyeti, aşırı yüklere karşı güvenli, darbesiz, kuvvet ve torku sabit tutma kabiliyeti ve genelde kapalı ve korunmuş bir sistem olmalarıyla makine imalat sanayilerinde halen çok önemli görevler üstlenmeye devam ediyor.

PNÖMATİĞİN TARİHİ DAHA ESKİ

Pnömatik sistemlerin geçmişi ise daha eskilere uzanıyor. MÖ 2500 yıllarında madencilik ve metalürji sektöründe kullanılan hava körüğü, ilk pnömatik uygulama olarak tanımlanırken, pnömatik sözcüğü, eski Yunanca rüzgâr veya nefes alma anlamlarına gelen “pnuema” kelimesinden türetilmiş.

Endüstriyel tanım olarak gaz basıncıyla çalışan sistemlerin (silindir ve motorlar) hareket ve kontrolünü (valfler) sağlayan pnömatiğe dair ilk endüstriyel uygulamalar 19’uncu yüzyılın ortalarında başlamış olmakla beraber, bugün anladığımız anlamda geniş çaplı uygulamalar 20’nci yüzyılın ortalarından itibaren sanayide görülmeye başlandı.

Günümüz terminolojisinde pnömatik, sıkıştırılmış havada mevcut enerjiyi kullanan bütün endüstriyel uygulamaların toplamıdır ve verimliliği, üretkenliği artırmak ve imalat işlemlerinin otomasyonu için yaygın olarak kullanılmaktadır. Türkiye’de ise 1960’lı yıllara kadar yedek parça temini ve tamiratı olarak yürüyen bu sektör, 1970’li yıllardan sonra hidrolik ve pnömatik elemanların üretilmesi olarak da gelişmeye başladı. Günümüzde, Türkiye’deki hidrolik ve pnömatik sektörü, üretimin yanı sıra büyük ölçüde proje hizmeti veren bir yapıya bürünmüş durumda.

KÜRESEL PAZARDAN YÜZDE 1,14 PAY ALIYORUZ

Dünya hidrolik ve pnömatik pazarının toplam büyüklüğü, Uluslararası Akışkan Gücü İstatistikleri’ne (2016 yılı verilerine göre oluşturulan ve 2017 yılı Mayıs ayında yayımlanan güncel verileri) göre, halen 43,8 milyar dolar seviyelerinde gerçekleşmeye devam ediyor. Bu miktarın büyük bir bölümünü, Türkiye’nin de üyesi olduğu Avrupa Akışkan Gücü Komitesi (CETOP) üye ülkeleri, ABD ve Çin üstlenirken, Japonya ve Tayvan’ın da hidrolik ve pnömatik ticaretindeki güçlü katkıları sürüyor.

Buna göre, Almanya, Belçika, Çekya, Finlandiya, Fransa, Hollanda, İngiltere, İspanya, İsveç, İsviçre, İtalya, Norveç, Polonya, Romanya, Slovenya ve Türkiye’nin üyesi olduğu CETOP’un 2016 yılındaki toplam büyüklüğü 13,9 milyar dolar olarak gerçekleşirken, ABD’nin hidrolik ve pnömatik ticaretindeki ekonomik büyüklüğü 13,4 milyar dolar ve Çin’in sektördeki ekonomik büyüklüğü ise 12 milyar dolar olarak gerçekleşti. Türkiye özelindeki hidrolik ve pnömatik pazar büyüklüğü ise 500 milyon doların üzerindeki seyrini sürdürüyor. Diğer bir deyişle, Türkiye’nin 44 milyar dolara yaklaşan küresel pazardan aldığı pay yüzde 1,14 gibi oldukça sınırlı bir büyüklüğe sahip. TÜİK’in yayımladığı güncel verilere göre Türkiye’nin akışkan gücü ihracatı 2017 yılında yüzde 24,5 artışla 191,7 milyon dolar olurken, ithalatı ise yüzde 12,7 artarak 310,3 milyon dolar olarak gerçekleşti. Bu dönemde Türkiye’nin en önemli ihracat ortakları Almanya, İngiltere ve İran olurken, Almanya’ya olan ihracat yüzde 36,3 artarak 71,1 milyon dolara; İngiltere’ye olan ihracat yüzde 50 artarak 10,2 milyon dolara ve İran’a olan ihracat yüzde 30,3 artarak 10,1 milyon dolara yükseldi. Türkiye’nin hidrolik ve pnömatik ihracatında ilk 10 ülke içerisinde yer alan diğer ülkeler ise yüzde 170,6 artışla Fransa, yüzde 39,11 artışla ABD, yüzde 100,76 artışla Çin, yüzde 42,85 düşüşle Gürcistan, yüzde 36,91 artışla İtalya, yüzde 87,09 artışla Hindistan ve yüzde 14,54 düşüşle Polonya oldu. Benzer şekilde Türkiye’nin hidrolik ve pnömatik ithalatındaki en önemli ticari partnerleri ise Almanya, İtalya ve Çin olurken, Almanya’dan gerçekleştirdiğimiz ithalat yüzde 14,09 artarak 94,6 milyon dolara; İtalya’dan gerçekleştirdiğimiz ithalat yüzde 16,54 artarak 58,6 milyon dolara ve Çin’den gerçekleştirdiğimiz ithalat yüzde 7,73 artarak 21,2 milyon dolara yükseldi. Türkiye’nin hidrolik ve pnömatik ithalatında ilk 10 ülke içerisinde yer alan diğer ülkeler ise yüzde 24,76 artışla Çekya, yüzde 11,57 artışla ABD, yüzde 0,4 artışla Güney Kore, yüzde 17,5 artışla İngiltere, yüzde 4,32 artışla Japonya, yüzde 12,92 artışla Slovakya ve yüzde 36,57 artışla Bulgaristan oldu.

2018’DE YÜZDE 10 REEL BÜYÜME BEKLENİYOR

Türkiye’deki akışkan sektörünün çatı kuruluşu olan Akışkan Gücü Derneği (AKDER) Yönetim Kurulu Başkanı Semih Kumbasar, Türkiye’deki sektörün güncel pozisyonunu değerlendirirken, yurt içi satışlardaki olumsuzlukların sürmesine rağmen 2018’de yüzde 10’luk reel büyüme öngördüklerinin altını çiziyor: “Yurt içi satışlarla ilgili olumsuz koşullar ne yazık ki halen sürüyor. Ancak bütün bunlara rağmen iç pazarın beklenenin üstünde bir performans gösterdiğini de söyleyebilirim. Hidrolik ve pnömatik sektörü, yedek parça satışının yanında proje yapan ve uygulayan bir sektördür. Sağladığı istihdamın büyük çoğunluğu teknik eleman ve mühendislerden oluşur. Müşteri talebine uygun tesis veya ünite, tasarlanarak imal edilir. İmalatta yerli ve ithal ürünler birlikte kullanılır. Dolayısıyla 2018’de belirsizlik sürüyor olsa da bizler çalışmaya devam ediyoruz ve 2018 yılı iç satışlarının geçen yıla göre yüzde 10 reel büyümesini bekliyoruz. İhracatta da benzer artışlardan söz edilebilir. Sektörümüzde, nispeten az miktardaki yüksek teknoloji ürünü olan malzemeler ithal edilirken, üretimi nispeten yüksek teknoloji gerektirmeyen ancak kullanımı yaygın malzemelerin ihracatını yıllardır başarıyla gerçekleştiriyoruz. Örneğin sabit debili dişli ve pistonlu pompalar, standart yön kumanda valfleri, hidrolik ve pnömatik silindirler ile hidrolik hortum ve bağlantı parçalarını ihraç ederken, hidrolik ve pnömatik servo valfler, değişken debili pistonlu ve paletli pompalar, orbital pompa ve motorlar ile akümülatörler ve kartriç valfler gibi ürünleri ithal ediyoruz.”

PNÖMATİK ÜRÜNLERİN TİCARETİNDE DİKKAT ÇEKİCİ ARTIŞ

Diğer yandan Türkiye, yine TÜİK verilerine göre, hidrolik ve pnömatik sektörlerinde en çok “Diğer yerlerde kullanılan diğer doğrusal deplasmanlı pistonlu hidrolik yağ pompaları” ürün grubunda ihracat gerçekleştirdi. Bu ürün grubunda 2017 yılında yüzde 19,3 artışla 67,2 milyon dolarlık ihracat gerçekleştirilirken, 2016 yılında bu rakam 56,3 milyon dolar seviyesindeydi. Listenin ikinci sırasında ise “Yağlı hidrolik güç transmisyon kontrol valfleri” ürün grubu yer alıyor. Bu ürün grubunda 2017 yılında yüzde 117,9 artışla 39,4 milyon dolarlık ürün ihracatı gerçekleştirilirken, 2016 yılında bu rakam 18 milyon dolar seviyesindeydi. Türkiye’nin 2017 yılında gerçekleştirdiği hidrolik ve pnömatik ihracatında en dikkat çekici artış ise yine “Pnömatik güç transmisyon kontrol valfleri” ürün grubunda gerçekleşti. 2016’da 3,8 milyon dolarlık ihracata konu olan bu ürün grubunda 2017’de yüzde 153,6’lık artışla 9,7 milyon dolarlık ihracat rakamına ulaşıldı.

Türkiye’nin hidrolik ve pnömatik ürünler ithalatında ise “Yağlı hidrolik güç transmisyon kontrol valfleri” ürün grubu ilk sırada yer alıyor. Bu ürün grubunda 2017 yılında yüzde 21,2 artışla 98,6 milyon dolarlık ürün ithal edilirken, 2016 yılında bu rakam 81,3 milyon dolar seviyesindeydi. Bu ürün grubu, aynı zamanda Türkiye’nin hidrolik ve pnömatik ürünler ithalatındaki en yüksek artışın gerçekleştiği ürün grubu olması açısından da dikkat çekiyor.

İHRACAT KİLO DEĞERİMİZ DÜŞÜYOR, ÇARE: KATMA DEĞERLİ ÜRETİM

Diğer yandan, Türkiye’nin hidrolik ve pnömatik sektöründeki ihracat kilogram değeri de küresel pazardaki rakiplerimize göre düşük seviyede ilerlemeye devam ediyor. Geçtiğimiz Kasım ayında gerçekleşen 8’inci Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi (HPKON) Sonuç Raporu’nda da vurgulandığı gibi, Almanya’da 3,7 dolar, Japonya’da 3,4 dolar, İtalya’da 3,2 dolar ve Güney Kore’de 2,7 dolar olan ihracat kilogram değeri, Türkiye’de son üç yıldır geriliyor ve halen 1,4 dolar/kilo seviyesinde gerçekleşiyor. Sektör uzmanları, bu durumun değiştirilebilmesi için katma değeri yüksek ürünler üretiminin şart olduğunun altını çizerken, tasarım ve Ar-Ge süreçlerini içine alan üretim ve markalaşma zeminleri ve ikliminin oluşturulması ve sürekliliğinin sağlanmasının önemine dikkat çekiyor.

TÜRKİYE’DE HİDROLİK VE PNÖMATİĞİN KÖKLERİ

Türkiye’de makine imalat sektörlerinin güçlenmesine paralel olarak giderek güç kazanan hidrolik ve pnömatik sektörü, 1900’lü yılların başından beri bu topraklarda var olmasına rağmen, asıl sıçrayışını 1970’lerden itibaren gerçekleştirdi. AKDER Genel Sekreteri Abdullah Parlar, Türkiye’deki hidrolik ve pnömatik sektörünün tarihsel gelişiminden söz ederken, “Hidrolik ve pnömatik ürünler, makine imalat sanayilerinin en teknolojik ürünleri arasındadır. Bu nedenle makine sanayisi gelişmeden, bu sektörün gelişmesi de mümkün değildir veya paralel gelişmiştir demek daha doğru olur” sözlerini kullanıyor. Sektörün Türkiye’deki tarihsel gelişimini, AKDER’in kurumsal İnternet sitesinde ayrıntılarıyla anlatan Parlar’ın ulaştığı bilgilere göre, Türkiye’deki ilk hidrolik ve pnömatik ürünler, bugün hala Perşembe Pazarı olarak bilinen İstanbul Karaköy’deki Tersane Caddesi çevresinde ortaya çıkmış. Bu anlamdaki öncü kuruluş ise 1895’te kurulan Gesaryan Müessesesi adlı kurum olarak tarihi belgelerde yer alıyor. 1955’e kadar bölgedeki en çok bilinen marka olan Gesaryan, o tarihteki toplumsal olayların ardından ismini “Karasaban” olarak değiştirmiştir ve bu isim, bugün hidrolik ve pnömatik sektöründeki duayenlerin tamamı tarafından iyi biliniyor. Gesaryan Ailesi ile ortak olarak Karasaban ismini firmaya veren Mahmut Karasaban, ilerleyen yıllarda diğer teknik malzemelerin yanı sıra doğrudan hidrolik ve pnömatik ürünlerle ilgilenerek, bir anlamda sektörün yönlendirici ismi de olmuştur.

PLASTİK ENJEKSİYONLAR SEKTÖRÜ GELİŞTİRDİ

Yine Abdullah Parlar’ın anlatısıyla, sektörün gelişmesindeki önemli kilometre taşlarından bir diğeri, plastik enjeksiyon makinelerinin Türkiye’de üretime başlamalarıdır. Plastik enjeksiyon makinelerinin imalatında örnek alınan Batı menşeli makinelerde kullanılan hidrolik ürünler, tabii olarak Türkiyeli üreticiler tarafından da kullanılmaya başlanıyor ve bu gelişme, hidrolik ve pnömatik sektörünün Türkiye’de hızla gelişmesi ve yaygınlaşmasının önünü açtı. Özellikle 1970’li yıllarda yine Batı menşeli firmalardan alınan distribütörlükler, ilerleyen yıllarda yerini üretime, araştırma ve geliştirmeye bırakarak sektörün bugünkü konumuna ulaşmasında çok önemli kilometre taşı oldu. Abdullah Parlar, sektörün Türkiye’deki gelişimini anlatırken, “Daha sonraki yıllarda Türkiye’de makine imalat sanayisi geliştikçe hidrolik ve pnömatik sektörü de ona paralel bir gelişme gösterdi. Türkiye’nin makine ihracatı bugün 15 milyar dolara ulaştıysa, bunda akışkan sektörünün de giderek artan güçlü bir katkısı vardır. Piyasada imalatçı gibi görülmeyen distribütör pozisyonundaki bir çok firma, müşteri firmalarına projeler de sunuyor ve kendi mühendisliğini de katarak imalat yapıyor; orijinal tesisler ortaya çıkarabiliyor. Bu gelişmeler, dünyadaki büyük üreticilerin artık temsilciler veya distribütörler vasıtasıyla değil, doğrudan Türkiye pazarına gelmelerinin de yolunu açıyor. Bugün dünya ölçeğinde üretim yapan isimlerini çok iyi bildiğimiz firmalar kendi Türkiye şirketlerini kurmaya, yatırım yaparak üretim yapma yoluna gitmeye devam ediyor” diyor.

SEKTÖRÜN GÜNDEMİ YERLİ ÜRETİMİN ARTMASI

Teknoloji kullanımı ve projelendirme açısından dünyanın gerisinde kalmayan fakat aynı performansı üretimde gösteremeyen Türk hidrolik ve pnömatik sektörünün ana sorun başlığı ise yerli üretim ve tüketimin desteklenmesi olarak sektör uzmanlarınca öne çıkarılıyor.

HPKON Kongresi Sonuç Raporu’nda da dile getirildiği üzere, sektörün öncelikli sorunu yerli üretim ve tüketimin artırılması gerekliliği iken, hidrolik ve pnömatik sektörü Ar-Ge, teknoloji ve endüstriyel birikim azlığı ile devam sorun başlıklarını sermaye/finansman, kalifiye iş gücü yetersizlikleri, yüksek girdi maliyetleri, ithal ürünlerin yerli üretime göre pazar paylarının yüksek oluşu ve dışa bağımlılık olarak çeşitlendiriyor.

Bu çerçevede, makine imalatçılarının, tasarım ve uygulamalarda yerli ürünlere öncelik vermediğine vurgu yapan hidrolik ve pnömatik sektör temsilcileri, dünya pazarında rekabet edebilen yerli üretici sayısının azlığının da önemli bir rekabet zorluğu yarattığını söylüyor. Bunun yanı sıra kalitesi belgelenmemiş, sertifikası olmayan ve haksız rekabete neden olan ürünlerin ülkeye girişinin kontrol edilmesi ve zorlaştırılması için önlem alma ve denetim konusunda harekete geçmede önemli sorunlar yaşandığını da anımsatan sektör temsilcileri, siyasi irade ile yerli ürün kullanımında adımlar atılması çağrısında bulunuyor. Benzer şekilde, özellikle ihracat yapan yerli üreticilerin desteklenmesi ve uluslararası pazarlarda rekabet edilmesi için yatırımlar ve Ar-Ge çalışmalarının öncelikli desteklenmesi gerektiğinin altını çizen sektör temsilcileri, üretim ve istihdam üzerindeki yüklerin azaltılması ve kamu ihalelerinde yerli malı kullanımının teşvik edilmesinin sektörün ekonomik büyümesi için çok önemli olduğunun altını çiziyor.

Diğer yandan, iletişim, İnternet ve bilgi teknolojisi gelişiminin hidrolik ve pnömatik sektö ürünleriyle çok yakından ilişkili olduğuna da değinen sektör uzmanları, Endüstri 4.0 sürecinde sensör teknolojileri, gömülü sistemler, yazılımlar, iletişim ve İnternet teknolojisindeki yeniliklerin adapte edildiği hidrolik ve pnömatik ekipmanların birbirleri ve diğer makinelerle haberleşerek akıllı makine ve sistemler üretiminde önemli bir görev üstlendiğine işaret ediyor; bu anlamda da Türk makine imalatçıları ve hidrolik ve pnömatik sektörünün temel hedefinin, bu dönüşümü yakalayarak verimliliği ve rekabet gücünü artırmak olması gerektiğini vurguluyor. Bu konuda, yazılım mühendisliğindeki yeni yaklaşımların yenilikçi makine konseptlerine olanak sağladığını anımsatan sektör uzmanları, akıllı mobil cihaz uygulamalarıyla entegre PLC sistemlerinin çalışma esnekliğini artırdığını, bu yeni yaklaşımların mühendislik çalışmalarını kolaylaştıracağı tespitinden hareketle hidrolik ve pnömatik sektörünün de yazılım mühendisliği alanındaki gelişmeleri izleyerek kendi uygulamalarına gelişmeleri yansıtması gerekliliğine dikkat çekiyor.