Mükemmel Kenarın Arkasındaki Bilim: Sparx Hockey İncelemesi

Oyun başlamadan önce çocuğunuzun patenlerini biletmek için bir Cumartesi sabahı buz pisti veya hokey dükkanında sırada beklerken şöyle düşünürsünüz: Umarım bileyici beceriklidir ve titiz bir iş çıkarır. Buz hokeyi oyuncuları ve ebeveynleri geçmişten beri bu rutini benimsemiştir. Bu bir gelenektir. Ayrıca paten bileme işi çoğu zaman pek etkili olmamakla birlikte doğası gereği kesin sonuçlar vermez. Sparx Hockey Kurucusu ve CEO'su Russ Layton'ın da o zamanları özlemle andığı söylenemez. Bu, en başından beri mühendislik inovasyonu gerektiren bir sorundu. 

Layton, çocukluğunu New Jersey'de paten kayarak geçirdi ve iyi bilenmiş paten bıçaklarının hokey performansı için ne kadar önemli olduğunu, bileme işlemininse ne kadar verimsiz olabileceğini ilk elden deneyimledi. Her hafta vaktinin hatırı sayılır bir kısmını paten dükkanlarına gidip gelmeye ayırdı ve hatta gençliğinde bir keresinde, patenleri bilemek için tezgah üstü bir bileme makinesini gizlice hokey kampı yurduna soktu. Tüm bunlara rağmen, yıllar sonra kendini ebeveynlerinin yaptığını yaparken buldu: Bileyici dükkanına gidiyor, sırada bekliyor ve en iyisini ummak zorunda kalıyordu.

Bir şeylerden rahatsızlık duymak, çoğu zaman bir şirket kurmak için yeterli bir neden değildir. Ama mühendislik deneyimiyle birleşen hayal kırıklığı? İşte bu bir şeylerin kıvılcımını ateşleyebilir. Layton; toleransların önemli olduğu, hata modlarının analiz edildiği ve tasarım döngülerinin yüksek titizlik gerektirdiği tıbbi cihaz sektöründe uzun yıllar boyunca ürün geliştirme deneyimi edindi. Tıbbi cihaz işinden çıkarıldığında, bu düşünce yapısını hokey dünyasının gözardı edilmiş bir tarafına uygulamaya karar verdi.

"Herkesin kendi evinde paten bıçağını profesyonel düzeyde bir hassasiyet ile bilemesine imkan tanıyacak bir ürün ortaya koyma amacıyla piyasaya girdik," diyor Layton. "Piyasadaki ürünler çok kullanışsız olmalarının yanı sıra tehlikeliydi de. Bu pazarda çığır açmak ve herkesin paten bilemesini mümkün kılacak bir ürün geliştirmek için öncelikle bazı temel sorunları çözmemiz gerekiyordu."

Mühendislik, tasarım ve üretimdeki en son gelişmeleri, neredeyse bir asırdır değişmemiş paten bileme işlemiyle bir araya getirme tutkusuyla Layton, evde kullanıma yönelik otomatik bir paten bileme cihazı icat etmek için 2013 yılında Sparx Hockey'i kurdu.

Ödün Vermeyen Hassasiyeti Yakalama

Bir paten bileme makinesi tasarlamak hiç de kolay bir iş değildir. Bu, yaklaşık 300 ayrı parça içerir. Sparx mühendislik ekibi yeni nesil bir bileme makinesi geliştirmeye başladığında, neredeyse her şeyi baştan düşünmeleri gerekti: toplam boyut, parça yerleşimi, iç düzen ve tüm bu bileşenlerin nasıl etkileşime girdiği. Mühendislik Departmanı Başkan Yardımcısı Dan Beaudet şöyle açıklıyor: "Sadece bir şeyleri hareket ettiren bir araçla [tüm bu işleri] üç boyutlu ortamda yapabilmek, özellikle de ilk aşamalarda gerçekten paha biçilemez. Açıkçası bir mühendis olarak SOLIDWORKS®'süz bir hayat hayal edemiyorum."

Paten bileme işlemi yüksek hassasiyet gerektirdiğinden, ciddi zorluklar söz konusuydu. Paten bıçağının iki kenarı arasındaki farkın, bir santimetrenin birkaç binde biri dahilinde, yani insan saçından daha ince bir aralıkta kontrol edilmesi gerekir. Küçük varyasyonlar bile performansı etkileyeceğinden, sistemin çeliği son derece dar toleranslar dahilinde bilemesi gerekir.

Doğruluk isteğe bağlı olmadığı için Layton'ın mühendisliğe odaklanması gerekiyordu. İlk günden itibaren Sparx Bileyici, ultra düz şaftlardan yüksek kaliteli rulmanlara kadar son derece hassas bileşen standartlarına tabiydi ve her elemanın her seferinde bu standardı karşılaması gerekiyordu. "SOLIDWORKS Simulation, tasarımlarımız hakkında daha akıllı olmamıza ve ampirik olarak daha az yineleme yapmamıza yardımcı oluyor," sözleriyle vurguluyor. Bu yaklaşım, zamandan ve paradan tasarruf etmelerini sağladı.

Bununla birlikte, bileyicideki çeşitli parçaların (birbirinden ayrı yedi veya sekiz ekstrüze parça) tek bir döküm parça olarak birleştirilmesi planlanıyordu. Bu yaklaşımla ilerlemek için döküm versiyonunun orijinal ekstrüzyonlarla aynı yapısal performansı sunması gerekiyordu. "Son dökümü tasarlamak için [SOLIDWORKS] Simulation'ı kullandık ve ekstrüzyon kadar güçlü olacağını yüzde yüz garantiledik," diyor Layton.

Garajda geçirilen uzun gecelerde, erken prototipler ve zekice görünmesine rağmen reddedilen fikirler ortaya çıktı. Sonunda herkesin kullanabileceği, kullanımı bir fincan kahve yapmak kadar basit bir cihaz oluşturdular. "Bu el becerisi gerektiren zanaatkar işini, otomatik kahve makinesi kadar kolayca kullanılabilen basit bir makineye dönüştürdük," diyor Layton.

Bir paten doğru şekilde bilendiğinde her iki kenar da mükemmel bir şekilde aynı seviyeye gelir. Ancak kenarlar çok az bir farkla bile eşit olmadığında, bir kenarın diğerinden daha keskin olduğu hissedilir. Bu dengesizlik, patencinin güçlü bir kavrayışla sola dönmesine ancak kontrolü kaybetmesine, hatta bazen sağa dönerken düşmesine bile neden olabilir. NHL de dahil olmak üzere elit seviyedeki sporcular, bu dengesizlikleri anında fark eder.

"Burada SOLIDWORKS Simulation'ı sık kullanıyoruz çünkü cihazımızla ilişkili yapısal bütünlük, ısı aktarımı ve kinematik gibi son derece teknik olan epeyce bir sorun var," diye devam ediyor Layton. Hedef tahmin yürüterek üretmek değildi. Hedef, deneme-yanılma oranını tamamen azaltmaktı. SOLIDWORKS Simulation, geliştirme sürecinin ilk aşamalarından tasarım performansını optimize ederek ekibin daha az fiziksel prototip oluşturmasına olanak sağladı.

Bu ilk günlerden bu yana çok şey değişti. Layton'ın garajında prototip olarak başlayan bu cihaz, hassas bir paten bileme sistemine evrildi. Geleneksel bileme işlemi, paten bıçağının döner bileme çarkından manuel olarak geçirilmesine dayanır ve kenar kalitesi; operatör tekniği, uygulanan baskı ve hizalamaya göre değişir. Sparx bu değişkenleri ortadan kaldırıyor. Paten sağlam bir şekilde yerine sabitlenmişken, kontrollü bileme halkası sabit yük ve programlanmış hareket ile bıçağın üzerinden geçer. Sistem kenar yüksekliğini, yarıçapını ve yüzey düzlemesini dar toleranslar dahilinde koruyarak her döngüde tutarlı geometri sağlar. Üç ila dört dakika içinde bıçak eşit kenarlarla hazır hale gelir. Becerikli bir operatör gerekmez.

Bugün piyasada 100.000'den fazla Sparx Bileme Makinesi bulunuyor. Birçok NHL takımı ve eski NHL oyuncusu dahil olmak üzere hem çocuklar hem de yetişkinler ürünü seviyor. Sparx Hockey Pazarlama Başkan Yardımcısı Steve Jones, "Patenlerinizi çantadan çıkarıp Sparx Bileme Makinesine yerleştirebilir, çantanıza atabilir ve oyuna ya da antrenmana gitmek için hemen yola koyulabilirsiniz," diyor. "Bundan daha kolayı yok." Ancak Sparx bu başarıyı sadece sağladığı kolaylık ile elde etmedi. Sunduğu tutarlı doğruluk ve kontrol de son derece etkili oldu.

Sparx Bileme Makinesinin başarısı, Sparx Hockey'deki girişimci zihniyeti değiştirmedi. Beaudet'nin de belirttiği gibi inovasyon durmayacak: "Bileme Makinesini geliştirmeye devam edeceğiz. Daha hızlı, daha hafif ve daha ucuz hale getireceğiz."

Çocukluk dönemindeki bir bıkkınlık olarak başlayan bir şeyin, bir el işini otomatikleştiren ve hokey oyuncuları için kritik bir performans değişkenini dengeli hale getiren hassas bir cihaza dönüşmesi gerçekten inanılmaz. "Şirketimiz paten bilemeyi herkes tarafından yapılabilir bir iş haline getiriyor. Herhangi bir hokey oyuncusunun veya ailesinin, patenlerini profesyonel düzeyde hassasiyet ile güvenli ve kolay bir şekilde bilemesini mümkün kılıyor. Layton sözlerine şöyle son veriyor: "Hokeyde her şey buz patenlerinizin buzla temas ettiği o noktada başlıyor. Patenleriniz olması gerektiği gibi bilenmişse en iyi performansınızı sergileyebilirsiniz."