Kenan ORÇANLI, Burak BİRGÖREN, Erkan OKTAY

Döküm Sanayisinde Metal Alaşım Oranlarına Hotelling T² ve MEWMA Kontrol Grafikleri Uygulamaları

Günümüzde döküm tekniğinde kaliteyi büyük ölçüde erimiş metalin içine döküldüğü kalıpların türü ve hazırlanışındaki gösterilen özen belirlemektedir. Bu kapsamda üretilen ürünün kalitesini belirlemek için kalite karakteristikleri olarak nihai ürünün çap, kalınlık, yoğunluk gibi özellikleri seçilmekte ve bu özelliklerde meydana gelen döküm kusurlarına bakılarak karar verilmektedir. Ancak bu kriterler her zaman yeterli değildir. Bu kriterlerin yanında malzemenin kalitesi, alaşımın elde edildiği eriyin içindeki elementlerin oranlarına da bağlıdır. Çünkü, her bir element alaşıma farklı katkılar sunmaktadır. Metal alaşımının içindeki metal oranlarının değerlerinin elde edilmesi için birçok teknik vardır. Bu tekniklerin içinde döküm sanayisinde yaygın kullanılanı ise spektral analiz yöntemi olduğu söylenebilir. Bu çalışma da, metal alaşımı kompozisyonunda bulunan elementler kalite karakteristiği olarak kabul edilmiş, bu kalite karakteristikleri Hotelling T² ve MEWMA kontrol grafikleri ile izlenmiş ve örnek bir uygulama pirinç dökümü üretim sürecinde yapılmıştır. Ayrıca günümüzde çok değişkenli kontrol grafiklerinin birçok üretim sürecinde yaygın olarak kullanılmasından dolayı bu kontrol grafikleri ile detaylı bilgiler verilmiştir. Çalışmanın sonunda, döküm süreçlerinde çok değişkenli kontrol grafikleri ile yapılan kalite kontrol uygulamalarında kalite karakteristiği olarak sadece nihai ürünün özelliklerinde meydana gelen hataların değil aynı zamanda nihai ürünün elde edildiği alaşımların kompozisyonlarındaki elementlerin oranlarının da olabileceği ve bu durumun pirinç alaşımı üretimi yapan süreçlere benzer alüminyum, demir-döküm ve benzeri alaşım üreten süreçlerde de kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca belirlenen kalite karakteristiklerinin Hotelling T² ve MEWMA kontrol grafikleri ile izleme neticesinde elde edilen bulguların karşılaştırılması sonucunda, bu şekilde yapılan kalite kontrolü uygulamalarında kalite karakteristiklerinde meydana gelen değişimin ufak olduğu ve döküm süreçlerinde değişim tespitinde Hotelling T² kontrol grafiği yerine MEWMA kontrol grafiğinin kullanılmasının daha uygun olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Döküm, Pirinç, MEWMA

PDF

___

Alt, F.B. (1985). Multivariate Quality Control, The Encyclopedia of Statistical Sciences, Wiley, New York, 110-122. Aran, A. (2007). Döküm Teknolojileri İmal Usulleri Ders Notları İTÜ, İstanbul.
Barton, R.R. ve Gonzalez-Barreto, D.R. (1996). Process Oriented Basis Representations for Multivariate Process Diagnostics, Quality Engineering, 9,107-118.
Barton, R.R. ve Gonzalez-Barreto, D.R. (1999). Process-oriented basis representations: linking manufacturing process design and diagnosis. Proc. Euro. Conf. Con. Eng., 9, 109–114.
Beeley, P. (2001). Foundry Technology, Butterworth-Heinemann, USA.
Birgören, B. (2015). İstatistiksel Kalite Kontrolü, Nobel Akademik Yayıncılık, Ankara, 12-25.
Brook, D. ve Evans, D.A. (1972). An Approach to the Probability Distribution of CUSUM Run Length, Biometrika, 59(3), 539–549.
Crosier. R.B. (1988) Multivariate generalizations of cumulative sum quality-control schemes. Technometrics, 30, 291–303.
Campbell, J. (2003). Castings, Butterworth-Heinemann, USA.
Çolak, M. (2011). Döküm Endüstrisinde Ergitme Endüksiyon Ocakları ve Spektral Analiz Hesaplamaları,http://www.demircelikstore.com/-1-3842-dokum-endustrisinde-ergitme-enduksiyon-ocaklari-ve-spektral-analiz-hesaplamalari. html, Erişim Tarihi:12.10.2016.
Energy and Environmental Profile of the U.S. Metalcasting Industry (1999). U.S. Department of Energy Office of Industrial Technologies.
Eygü, H. (2015). Çok Değişkenli Kalite Kontrol Grafiğinin Çimento Üretim Sürecine Uygulanması, Journal of Business Economics and Political Science, 4(8), 67-82.
Fuchs, C. ve Kenett, R.S. (1998). Multivariate Quality Control, Dekker, New York.
Hawkins, D.M., Choi, S. ve Lee, S. (2007). A General Multivariate Exponentially Weighted MovingAverage Control Chart, Journal of Quality Technoloyg, 39, 118–125.
Hotelling, H. (1947). Multivariate Quality Control, Illustrated by the Air Testing of Sample Bombsights, in Techniques of Statistical Analysis, Mc-Graw Hill, New York.
Huwang, L., Yeh, A. ve Wu, C.W. (2007), Monitoring Multivariate Process Variability for Individual Observations. Journal of Quality Technology, 39:258–278.
Johnson, R. ve Wichern, D. (1992). Applied Multivariate Statistical Methods, Prentice, Hall, Englewood Cliffs, NJ. Kaskhedikar, K. ve Katore, H.V. (1998) Improvement of quality and productivity in casting industries, Mechanica Confab (ISSN: 2320-2491), 2, 3.
Lowry, C.A., Woodall, W.H., Champ, C.W. ve Rigdon, S.E. (1992). A Multivariate Exponentially Weighted Moving Average Control Chart, Technometrics, 34(1), 46-53.
Lowry, C.A. ve Montgomery, D.C. (1995). A Review of Multivariate Control Charts, IIE Trans. 27, 800–810.
Mason, R.L., Tracy, N.D., Young, J.C. (1997), A Pratical Approach for Interpreting Multivariate T² Control Chart Signals, Journal of Quality Technology,29 (4), 396-406.
Mason, R.L. ve Young, J.C. (2002). Multivariate Statistical Process Control with Industrial Applications, Society for Industrial and Applied Mathematics.
MEGEP (2007) Kuyumculuk Teknolojisi Alaşım Metalleri ve Kimyasallar, MEB Yayınları, Ankara.
Montgomery, D.C. (2009). Introduction to Statistical Quality Control, 6th Edition, New York: John Wiley.
Moseki, M. (2002). Research into Melting and Casting of Brass Scrap for Upliftment Purposes. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 102(2), 109-114.
Nur Hamizah, M. (2010). Investigation of Brass Microstructure and Mechanical Properties Using Metal Casting, (Ph.D. Thesis), Universiti Malaysia Pahang, Malaysia.
Orçanlı, K. (2017). Çok Değişkenli Kontrol Grafikleri ve Yapay Sinir Ağları Yöntemi ile Döküm Sanayinde Bir İstatistiksel Süreç Kontrolü Uygulaması, Yayımlanmamış Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Erzurum.
Orçanlı, K., Birgören, B. ve Oktay, E. (2016), Döküm Sanayisinde Metal Alaşım Oranlarına Hotelling T² ve MEWMA Kontrol Grafikleri Uygulamaları, Uluslararası Üretim Araştırmaları Sempozyumu, Tam Metinler Kitabı, 12-14 Ekim, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.
Özel, S. ve Birgören, B. (2007). Çok Değişkenli Kalite Kontrol Çizelgelerinin Döküm Sanayiinde Uygulanması, Gazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 22(4), 809-811.
Pignatello J.J. ve Runger, G.C. (1990). Comparisons of Multivariate CUSUM Charts, Journal of Quality Technology, 22(3), 173.
Prabhu, S.S. ve Runger, G.C. (1997). Designing a Multivariate EWMA Control Chart, Journal of Quality Technology, 29:8–15.
Prıbulová A., Gengeľ P. ve Bartošová M. (2010). Odpady z Výroby Oceľových a Liatinových Odliatkov/prachy – Ich Charakteristika, Vlastnosti a Možnosti Použitia, TUKE Košice.
Reynolds, M.R. ve Stoumbos. Z.G. (2008). Comparisons of Multivariate Shewhart and MEWMA Control Charts for Monitoring the Mean Vector and Covariance Matrix. Journal of Quality Technology, 40, 381–393.
Qiu, P. (2012). Introduction to Statistical Process Control, CRC Press Taylor & Francis Group.
Quesenberry. C.P. (1997). SPC Methods for Quality Improvement. John Wiley & Sons, New York, NY, USA.
Sakallı, S. (2010). Döküm Sanayinde Harmanlama Problemleri İçin Olabilirlik ve Olasılık Teorisi Tabanlı Modelleme ve Çözüm Yaklaşımları, (Yayımlanmamış Doktora Tezi), Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara
Saravanakumar, P. (2015). A Systematic Approach on Reducing Scrap Level Using Six Sigma in Indian Foundries, International Journal of Emerging Researches in Engineering Science and Technology, 2, 12.
Sarkar, N.K., Mallik, A.K., Panigrahi, D. ve Ghosh, S.N. (2001). A Note on the Occurrence of Breccia Zone in the Katpal Chromite lode, Dhenkanal District, Orissa. Indian Miner, 55(3-4), 247-250.
Sullivan, J.H. ve Jones, L.A. (2002). A Self-starting Control Chart for Multivariate Individual Observations. Technometrics, 44, 24–33. Tracy, N.D., Young, J.C. ve Mason, R.L. (1995). Decomposition of T² for Multivariate Control Chart Interpretation, Journal of Quality Technology, 27(2), 99-108.
Vijayaram, T.R., Sulaiman, S. ve Hamouda, A.M.S. (2006). Foundry Quality Control Aspects and Prospects to Reduce Scrap Rework and Rejection in Metal Casting Manufacturing Industries, Elsevier Journal of Materials Processing Technology, 178, 39–43.
Yeh, A.B., Huwang, L. ve Wu, Y.F. (2004). A Likelihood Ratio Based EWMA Control Chart for Monitoring Variability of Multivariate Normal Processes. IIE Transactions, 36, 865–879.
Yeh, A.B., Huwang, L. ve Wu, Y.F. (2005). A Multivariate EWMA Control Chart for Monitoring Process Variability with Individual Observations. IIE Transactions, 37: 1023–1035, 2005.
Wierda, S.J. (1994). Multivariate Statistical Process Control: Recent Results and Directions for Future Research, Statistica Neerlandica, 48, 147–168.
Yeh, A.B., Lin, D.K.J., Zhou, H. ve Venkataramani, C. (2003). A Multivariate Exponentially Weighted Moving Average Control Chart for Monitoring Process Variability. Journal of Applied Statistics, 30:507–536.