Failure Modes and Effect Analysis in Sheet Metal Manufacturing

Abstract

Sheet materials are generally flat products produced by cold rolling and are used extensively in many industries. Defects in the product during the manufacturing process cause some problems and the use of the defect product also causes some negativities. Therefore, some measures should be taken to eliminate defects in the manufacturing process. For this purpose, Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) method is widely used. In this study, product defects that may occur due to the manufacturing process in sheet materials produced by cold rolling method were determined and risk priority numbers (RPN) were determined by using the FMEA method for these defects. In order to prevent or reduce the occurrence of high-risk (RPN>100) defects in the manufacturing process, some suggestions have been made for the precautions to be taken.

Keywords

• Cold Rolling
• Sheet Materials
• Failure Modes and Effects Analysis
• Risk Priority Number
• Corrective Actions

Sac Malzeme Üretiminde Hata Türleri ve Etkileri Analizi

Abstract

Sac malzemeler genellikle soğuk haddeleme yöntemiyle üretilen yassı ürünlerdir ve birçok endüstride yoğun olarak kullanılmaktadır. Üretim sürecinde üründe meydana gelen hatalar birtakım sorunlara yol açmaktadır ve hatalı ürünün kullanımı yine birtakım olumsuzluklara sebebiyet vermektedir. Dolayısıyla üretim sürecinde hataların giderilmesine yönelik birtakım önlemler alınması gerekmektedir. Bu amaç doğrultusunda Hata Türleri ve Etkileri Analizi (HTEA; FMEA) yöntemi oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada soğuk haddeleme yöntemiyle üretilen sac malzemelerde üretim sürecinden kaynaklı meydana gelebilen ürün hataları belirlenmiş ve bu hatalara yönelik HTEA yöntemi kullanılarak risk öncelik sayıları (RÖS) tespit edilmiştir. Üretim sürecinde yüksek riske sahip (RÖS>100) hataların oluşmasını engellemek veya azaltabilmek amacıyla alınması gereken önlemlere yönelik birtakım önerilerde bulunulmuştur.

Keywords

• Soğuk Haddeleme
• Sac Malzemeler
• Hata Türleri ve Etkileri Analizi
• Risk Öncelik Sayısı
• Düzeltici Faaliyetler

References

1. Andrei, C., Bogdan, M., Georgian, N., Ionut, P., & Zorica, B. (2010). Cold rolling shape defects of stainless steel wide strips. In European Conference of Chemical Engineering, 10, 154-158.
2. Anita, T., & Singh, L. (2018) “Study of rolling mill defects: A survey approach,” International Journal of Research Aeronautical and Mechanical Engineering, 6(9), 170-175.
3. Colli, A. (2015). Failure mode and effect analysis for photovoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 50, 804-809.
4. Değirmenci, H. (2006) “Çelik sacların mekanik özelliklerinde ortaya çıkan değişimler ve nedenleri ile bunların şekillendirme prosesi üzerindeki etkileri,” Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
5. Dwianda, Y. (2021). Failure mode and effect analysis (FMEA) of pneumatic system of cnc milling machine. Journal Of Ocean, Mechanical and Aerospace-Science and Engineering, 65(1), 14-18.
6. Erdemir T.A.Ş. yassı ürün kataloğu (2021). https://www.erdemir.com.tr/Sites/1/upload/files/yassi-urun-katalogu-eylul-2020-tr-4677.pdf
7. Groover, M. P. (2020). Fundamentals of modern manufacturing: materials, processes, and systems. John Wiley & Sons.
8. Kaya, S. Ş., & Alaykıran, K. (2019). Hata türü ve etkileri analizi ve döküm sektöründe bir uygulama. Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 1(2), 76-89.

9. Mhetre, R. S., & Dhake, R. J. (2012). Using failure mode effect analysis in precision sheet metal parts manufacturing company. International Journal of Applied Sciences and Engineering Research, 1(2), 302-311.
10. Nguyen, T. L., Shu, M. H., & Hsu, B. M. (2016). Extended FMEA for sustainable manufacturing: An empirical study in the non-woven fabrics industry. Sustainability, 8(9), 939.
11. Özakın, B. (2021). “Temper haddelemede mekanik özellik-yüzey pürüzlendirme ilişkisinin incelenmesi,” Doktora Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Samsun, Türkiye.
12. Özakın, B., & Kurgan, N. (2019). Temper haddelemede pürüzlülük transferini etkileyen parametrelerin incelenmesine yönelik bir derleme çalışması. International Periodical of Recent Technologies in Applied Engineering, 1(2), 67-78.
13. Parsana, T. S., & Patel, M. T. (2014). A case study: A process FMEA tool to enhance quality and efficiency of manufacturing industry. Bonfring International Journal of Industrial Engineering and Management Science, 4(3), 145-152.
14. Pillay, A., & Wang, J. (2003). Modified failure mode and effects analysis using approximate reasoning. Reliability Engineering & System Safety, 79(1), 69-85.
15. Salvi, R. K., & Jindal, S. (2017). FMEA to enhance quality and efficiency of CNC machines: a case study in valve manufacturing industry. Industrial Engineering Journal, 10(5), 13-19.
16. Sharma, A., & Yadava, V. (2018). Experimental analysis of Nd-YAG laser cutting of sheet materials–A review. Optics & Laser Technology, 98, 264-280.
17. Sönmez, Y., & Unğan, M. C. (2016). Hata türü etkileri analizi ve otomotiv parçaları üretiminde bir uygulama. İşletme Bilimi Dergisi, 5(2), 217-245.
18. Stamatis, D. H. (2003). Failure mode and effect analysis: FMEA from theory to execution. Newyork, USA: Quality Press.
19. Steel JRV. website. (2021). https://www.steeljrv.com/
20. Suresh, A., Pramod, V. K., & Pramod, V. R. (2017). Failure mode effect analysis in a frying pan manufacturing ındustry. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 4(8), 1183-1189.
21. Şimşir, F., Demir, H. İ., & Azdemir, S. (2018). Demir çelik sektöründe hibrid DEMATEL ve TOPSİS-ELECTRE yöntemleri ile hata türleri ve etkileri analizi. Academic Platform Journal of Engineering and Science, 6(3), 22-34.
22. TI Strip website. (2021). http://www.tistrip.be/Front/c1-317/Production-Process.aspx
23. Vinodh, S., & Santhosh, D. (2012). Application of FMEA to an automotive leaf spring manufacturing organization. The TQM Journal.
24. Wu, Z., Liu, W., & Nie, W. (2021). Literature review and prospect of the development and application of FMEA in manufacturing industry. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1-28.
25. Yousefi, S., Alizadeh, A., Hayati, J., & Baghery, M. (2018). HSE risk prioritization using robust DEA-FMEA approach with undesirable outputs: a study of automotive parts industry in Iran. Safety Science, 102, 144-158.