Silikon Kalp

Silikon Kalp

Tasarımcılar bilgisayarları yıllardır alengirli makineler yaratmak üzere kullanıyor. Ya karmaşık deneyimlerin modellenmesi?

Kalifornia Üniversitesi’nde görev yapan 50 yaşındaki kalp hastalıkları araştırmacısı Dr. Julius Guccione, çarpan bir kalbin sanal görüntüsüyle ilk kez karşılaştığında büyülenmişti. Kariyeri boyunca yaptığı araştırmalarda matematik modeller kullanmıştı ama Fransız tasarım ve simülasyon yazılımı şirketi Dassault Systemes insan kalbinin sihrini icra etmesini sağlayan elektriksel tepiler ve kas lifi kasılmalarının eksiksiz, üç boyutlu bir görüntüsünü yaratmıştı. “Doktorların 1900’lerden beri ulaşmaya çalıştığı bir aşama bu” diyor Guccione.

Çarpmakta olan bir kalbin üç boyutlu olarak modellenmesi, doktorların gelecekte açık kalp ameliyatlarını hastaların kalbini açmadan önce prova edebileceklerine ilişkin umutları artırıyor. “Kalp sadece dokudan ibaret değildir, bir elektrik akımını da barındırır. Bir makineye benzetiyorum onu” diyor 30 yıldır uçak ve otomobil gibi makineler için dijital prototipler yaratan Dassault Systemes’in İcra Kurulu Başkanı Bernard Charles.

Dassault Systemes, 2,8 milyar dolarlık geliri ve 11 bin çalışanıyla (3 bini Kuzey Amerika’da), 16 milyar dolarlık ürün yaşam döngüsü yönetimi (PLM) yazılımı pazarının lideri. Boeing ve GAP gibi şirketlerdeki mühendisler PLM’yi jumbo jetlerden kot pantolonlara bütün ürünlerin gelişimini yönetmek için kullanırken zaman ve maliyet tasarrufu sağlıyor.

56 yaşındaki Charles, “Canlı Kalp” gibi projelerle şirketi, önümüzdeki beş yılda gelirlerini ikiye katlama planının bir parçası olarak yeni hedeflere yönlendiriyor. Dolayısıyla Dassault Systemes sadece tasarımcı ve üretimcilere yazılım satan bir şirket olmak yerine simülasyon teknolojisini neredeyse herşeye uygulayan bir “3D deneyim” şirketi olarak kendini yeniden biçimlendiriyor. Şirket geçen yıl aralarında Catia, Simulia ve Enovia’nm da bulunduğu dokuz yazılım markasını “3D Ex-perience Platform” adlı tek bir tabanda birleştirdi. Platformun özelliği, sadece ürünün tasarlanma ve üretim yöntemini değil aynı zamanda satın alınma, hissedilme ve kullanılma biçimlerini de modellemesi ve canlandırması. Charles’m en sevdiği örnek, kucağı alışveriş torbalarıyla doluyken ayağını Ford SUV’unun tamponu altında sallayarak arka bagajın açılmasını sağlayan bir kadın. Catia yazılımı, bu “deneyimin” gerçekleştirilmesini sağlamış.

Dassault Systemes halen hayat bilimleri, mimari ve inşaat, enerji ve perakende başta olmak üzere faaliyet gösteriyor. Bazı moda tasarımcıları bile koleksiyonlarını tasarlarken Charles’a göre bunu itiraf etmek hoşlarına gitmese de Dassault Systemes’in 3D araçlarını kullanıyor.

“Eğer tasavvur edebiliyorsanız, canlandırabilirsiniz de” diyor Dassault Systemes’in markası Simulia’nm Canlı Kalp projesinin baş strateji yöneticisi Steve Levine. Ortada bir tavuk-yumur-ta problemi olduğunu itiraf ediyor: “Hassas bir simülasyon üretebilmek için işe nitelikli veriyle başlamalısınız.” Dassault Systemes, Canlı Kalp projesi örneğinde kalbin elektrik ve mekanik özellikleriyle ilgili yaklaşık bir düzine farklı kaynaktan -akademik araştırmacılar, kardiyologlar, tıbbi cihaz şirketleri ve düzenleyiciler- topladığı verileri daha sonra yekpare bir veritabanmda biraraya getirmiş. “İnsanlar bu projenin farklı parçaları üzerinde enine boyuna çalışıyordu. Ama kimse bütün üzerinde birlikte çalışmaya kalkmamıştı” diyor Levine.

Kalbin elektriksel tepilerine ilişkin verilerin mekanik tepi verileriyle eşlenmesi bağlaşık çoklufizik- hassas bir işti. 48 işlemcili standart bir iş istasyonu kullanan Dassault Systemes’in mühendisleri elektriğin insan kalbinin temel devinimini tekrarlamak üzere kas lifinin her bir telciği vasıtasıyla nasıl iletildiğini izleyip tek bir kalp vuruşunun kesin biyomekanik güçlerini hesaplayabilmek için yaklaşık dört saate ihtiyaç duyuyordu. Fiziği bir kez hassas biçimde tanımladıklarında model kendi başına işlemeye başladı. Levine, “Doğanın yaptığı biçimde bir itki sağlamaktan fazlasını yapmıyoruz” diyor.

Bir sonraki adım kişiselleştirilmiş üç boyutlu kalp modelleri. Doktorlar, Dassault Systemes’in normal nabız modeliyle yola çıkıp bunu hastaların MRI ya da ekodiyagramlar tarafından tespit edilen kişisel kalp davranışlarını yansıtacak şekilde tadil edebilecek. Kalbin bir bölümü bir kriz nedeniyle zarar görmüşse fiziksel yapının ne ölçüde değiştiği gözlenip uygun kan dolaşımını sağlayacak çeşitli tedavi seçenekleri simüle edilebilecek.

Dassault Systemes, 1929’da Marcel Dassault tarafından kurulan Falcon jetlerinin üreticisi Fransız Dassault Aviation’dan kopan bir türev şirket olarak 1981’de faaliyete geçti. Şirketin o dönemde rüzgar tüneli testlerine yönelik yazılımlar üzerine yaptığı çalışmalar daha sonra doğal olarak otomobil sanayine yönelik benzer bir çalışmaya evrildi. Dassault Systemes, yazılımının satışım ise Catia markası altında ve IBM ile yaptığı bir dağıtım anlaşması vasıtasıyla gerçekleştirdi.

Şirket, PLM yazılımı portföyünü yıllar içinde aralarında Enovia ve SolidWorks’ün de bulunduğu bir dizi ele geçirme yoluyla genişletti. 1996’da halka açılmış olsa da şirketin yüzde 41,5’i halen Dassault Group’un elinde bulunuyor. 2010’da IBM’in satış kadrosunu eline geçiren şirket yılda yüzde 10’luk büyüme oranıyla Siemens PLM, Autodesk ve PTC gibi rakiplerini geride bırakıyor. Dassault Systemes’in 2009’dan bu yana yüzde 175 artan hisseleri ise yatırımcıların 3D baskı vagonuna atlamak için fırsat kolladığı bir ortamda tıpkı rakiplerininki gibi canlılığını koruyor.

Bugün Dassault Systemes’in 2,8 milyar dolarlık gelirinin neredeyse yüzde 70’ini yazılım lisansları ve bakım ücretlerinden gelen tekrarlanan gelirlerin oluşturması şirketin yeni pazar arayışlarında tampon rolü oynuyor. Charles, üçüncü çeyrekte cılız ekonomiye bağlı olarak kaydedilen durgunluğa karşın satışların dördüncü çeyrek ve 2014’te geri geleceğini umuyor. Şirketin bulut tabanlı yazılımı “Lighthouse”m gelecek yılın ilk aylarında yeni pazarlar açacağına ve şirketleri 3D modelleme çalışmalarını hızlandırmaya teşvik edeceğine inanıyor.

Yıllar önce üreticiler ve satıcıların, öyle gerektiği için aynı köyde ikamet ettiklerini söylüyor Charles. Ama “üretim dünyasının” sanal tasarım ve bulut işbirliği çağında süratle değiştiğini söylüyor: “İnovasyon, temel kaynağı hala bilimsel keşifler olsa da, bizi daha önce mümkün olabileceğini asla düşünmediğimiz yeni fikirlerle tanıştıran sosyal trendler ve sanallaştırmadan besleniyor. İşbirliğinin doğasının değişmesi sanayinin sınırlarını da değiştiriyor.”