A NEW RISK ANALYSIS METHODOLOGY INTEGRATING FUZZY PRIORITIZATION METHOD AND FAILURE MODES AND EFFECTS ANALYSIS

Öz

As technology develops and production amounts increase, work health and safety is getting more important in order to prevent accidents before happening and to prevent production line from stopping. Proactive measures are quite important in order to prevent accidents. In order to define proactive measures, threats in the work area should be classified and risk analysis should be made. In this study, one of the modern risk analysis methods, Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) is integrated with fuzzy logic. By this way, FMEA would provide more realistic results. In the methodology developed, the three criteria defined in FMEA which are probability, severity and detection are handled with fuzzy prioritization method which is one of fuzzy analytic hierarchy process (FAHP) techniques. Risks defined are evaluated according to all three criteria and importance coefficients of risks are obtained. Then these coefficients are turned into degrees defined in FMEA and risk priority numbers (RPN) are calculated. By integrating FAHP and FMEA, RPN calculation becomes more objective and independent from the analyst. The methodology developed is applied to mining sector which is one of the most risky sectors both in Turkey and in the world.  

Anahtar Kelimeler

• Risk analysis
• failure modes and effects analysis
• fuzzy analytic hierarchy process

BULANIK ÖNCELİKLENDİRME METODU VE HATA TÜRÜ VE ETKİLERİ ANALİZİNİ BİRLEŞTİREN YENİ BİR RİSK ANALİZİ YÖNTEMİ

Öz

İş sağlığı ve güvenliği, gelişen teknoloji ile birlikte üretim miktarlarınınartması ve üretim hattının kesintiye uğratılmaması açısından ve kazaların olmadan önlenmesi açısından önemli bir hale gelmiştir. Kazaların oluşmaması için önceden alınacak olan proaktif önlemler oldukça önemlidir. Proaktif önlemlerin etkili bir biçimde alınabilmesi için çalışma ortamında tehlikelerin sınıflandırılması ve risk analizlerinin yapılması gereklidir. Bu çalışmada modern risk analizi yöntemlerinden biri olan hata türlerive etkileri analizi (HTEA) yöntemine bulanık mantık entegre edilerek her ikisinin de olumlu yönlerini bir araya getirmek amaçlanmaktadır. Böylece HTEA uygulaması ile elde edilen sonuçlar daha gerçekçi nitelik kazanacaktır. Geliştirilen yöntemde HTEA’da kullanılan kaza olasılığı, şiddeti ve farkedilebilirliği kriterleri  bulanık analitik hiyerarşi süreci (BAHS) yöntemlerinden biri olan bulanık önceliklendirme metodu ile ele alınmaktadır. Tanımlanan riskler her üç kritere göre değerlendirilir, ve önem katsayıları elde edilir. Bu katsayılar HTEA’da tanımlı olan tablolar kullanılarak puanlara çevrilerek riskler için risk öncelik sayıları (RÖS) belirlenmektedir.  BAHS ve HTEA yöntemlerinin birleştirilmesiyle RÖS hesaplamalarının daha objektif, kişiden bağımsız ve gerçekçi olması sağlanmıştır.Önerilen yöntem hem Türkiye’de hem de dünyada en riskli sektörlerden kabul edilen madencilik sektörüne uygulanmıştır. 

Anahtar Kelimeler

• Risk analizi
• hata türlerive etkileri analizi
• bulanık analitik hiyerarşi süreci.

Kaynakça

1. OHSAS 18001 “İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetim Sistemi Standardı”, 2007.
2. Mikhailov, L. ve Tsvetinov P.,“Evaluation of Services using a Fuzzy Analytic Hierarchy Process”, Applied Soft Computing, Cilt 5, No 1,23-33, 2004.
3. Durhan, D., Hata Türü Etkileri Analizi (HTEA) ve Bir Uygulama, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006.
4. Kahraman, Ö. ve Demirer, A., “OHSAS 18001 Kapsamında FMEA Uygulaması”, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, Cilt 7, No 1, 53-68, 2010.
5. Özfırat, M.K., Mızrak Özfırat, P., Kahraman, B., Can, Y. ve Öney, Ö., “Yeraltı madeninde nakliyatta oluşan risklerin Hata Türü Etki Analizi (HTEA) yöntemiyle sınıflanması”, Maden İşletmelerinde İşçi Sağlığı ve İş Güvenliği Sempozyumu, Adana, 289-295, 21-22 Kasım 2013.
6. Liu, H.C., Liu, L. ve Liu, N., “Risk evaluation approaches in failure mode and effects analysis: A literature riview”, Expert Systems with Applications, Cilt 40, 828-838, 2013.
7. Özkılıç, Ö., İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetim Sistemleri ve Risk Değerlendirme Metodolojileri, TİSK Yayınları, Ankara, Türkiye, 2005.
8. Wang, Y.M., Chin, K.S., Poon, G.K.K. ve Yang, J.B., “Risk evaluation in failure mode and effects analysis using fuzzy weighted geometric mean”, Expert Systems with Applications, Cilt 36, 1195-1207, 2009.

9. Özfırat, M.K., “A Fuzzy Methoıd for Selecting Underground Coal Mining Method Considering Mechanization Criteria”, Journal of Mining Science, Cilt 48, No 3, 2012.
10. Winston, W.L., Operations Research Applications and Algorithms, International Thomson Publishing, California, A.B.D., 1994.
11. Lindo Systems, Lingo User’s Guide, Lindo Systems Inc., Chicago, A.B.D., 2004.
12. Dağdeviren, M., “Bulanık Analitik Hiyerarşi Prosesi İle Personel Seçimi ve Bir Uygulama”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 22, No 4, 2007.
13. Yılmaz, B. ve Dağdeviren, M., “Ekipman Seçimi Probleminde Promethee ve Bulanık Promethee Yöntemlerinin Karşılaştırmalı Analizi”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 25, No 4, 2010.
14. Majumder, D., Debnath, J., Biswas, A., “Risk analysis in construction sites using fuzzy reasoning and fuzzy analytic hierarchy process”, Procedia Technology, Cilt 10, 604-614, 2013.
15. Abdullah, L. ve Najib, L., “A new type-2 fuzzy set of linguistic variables for the fuzzy analytic hierarchy process”, Expert Systems with Applications, Cilt 41, 3297-3305, 2014.
16. İç, Y.T. ve Yurdakul, M., “İşleme Merkezi Seçimine Yönelik Bir Karar Destek Sisteminin Geliştirilmesi”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 23, No 1, 85-95, 2008.
17. Chen, Z., Feng, K.M., Zhang, G.S., Yuan, T., Pan, C.H., “Preliminary safety research for CH HCSB TBM based on FMEA method”, Fusion Engineering and Design, Cilt 83, 743–746, 2008.
18. Feili, H.R., Akar, N., Lotfizadeh, H., Bairampour, M., Nasiri, S., “Risk analysis of geothermal power plants using Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) technique, Energy Conversion and Management, Cilt 72, 69-76, 2013.
19. Thivel, P.X., Bultel, Y., Delpech, F., “Risk analysis of a biomass combustion process using MOSAR and FMEA methods”, Journal of Hazardous Materials, Cilt 151, 221–231, 2008.
20. Hoseynabadi, H.A., Oraee, H., Tavner, P.J., “Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) for wind turbines”, Electrical Power and Energy Systems, Cilt 32, 817–824, 2010.
21. Eleren, A. ve Ersoy, M., “Mermer Ocaklarında Elmas Tel Ve Kollu Kesiciyle Kesme Teknolojilerinin İş Güvenliği Bakımından Karşılaştırılmasında Hata Türü Etki Analizi Yönteminin Uygulanması”, TÜBAV Bilim Dergisi, Cilt 4, Sayı 1, 9-19, 2011.
22. Chang, C. L., Wei, C.C. ve Lee, Y.H., “Failure mode and effects analysis using fuzzy method and grey theory”, Kybernetes,Cilt 28, 1072-1080, 1999.
23. Xu, K., Tang, L.C., Xie, M., Ho, S.L. ve Zhu, M.L., “Fuzzy assessment of FMEA for engine systems”, Reliability Engineering & System Safety,Cilt 75, 17-29, 2002.
24. Braglia, M., Frosolini, M.ve Montanari, R., “Fuzzy criticality assessment model for failure modes and effects analysis”, International Journal of Quality & Reliability Management, Cilt 20, No 4, 503-524, 2003.
25. Braglia, M., Frosolini, M. ve Montanari, R. “Fuzzy TOPSIS approach for failure mode, effects and criticality analysis”, Quality and Reliability Engineering International, Cilt19, 425-443, 2003.
26. Hu, A.H., Hsu, A.W., Kuo, T.C. ve Wu, W.C., “Risk evaluation of green components to hazardous substance using FMEA and FAHP”, Expert Systems with Applications, Cilt 36, 7142-7147, 2009.
27. Yücel, G., Çebi, S., Hoege, B. ve Özok, A.F., “A fuzzy risk assessment model for hospital information system implementation”, Expert Systems with Applications, Cilt 39, 1211-1218, 2011.
28. Tür, R. ve Barlas, C.E., “Kıyı Tahkimat Yapılarının Güvenilirliğe Dayalı Risk Modeli”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 25, No 3, 2010.
29. İnan, A., “İskenderun Körfezi’nde Petrol Kirliliğinin Modellenmesi”, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 26, No 2, 2011.
30. Mahdevari, S., Shahriar, K., Esfahanipour, A., “Human health and safety risks management in underground coal mines using fuzzy TOPSIS”, Science of the Total Environment, Cilt 488-489, 85-89, 2014.
31. Badri, A., Nadeau, S., Gbodossou, A., “A new practical approach to risk management for underground mining project in Quebec”, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, Cilt 26, 1145-1158, 2013.
32. Petrovic, D.V., Tanasijevic, M., Milic, V., Lilic, N., Stojanidovic, S. ve Svrkota, I., “Risk assessment model of mining equipment failure based on fuzzy logic”, Expert Systems with Applications, Cilt 41, 8157-8164, 2014.
33. Ersoy, M., “The role of occupational safety measures on reducing accidents in marble quarries of Iscehisar region”, Safety Science, Cilt 57, 293-302, 2013.
34. Özfırat, M.K., TKİ-ELİ-Eynez yeraltı linyit Ocağında 1992-2000 yılları arasında manuel ve mekanize üretimde oluşan iş kazalarının etüdü, Yüksek Lisans Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi,Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001.
35. Maden İşyerlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetmeliği, Resmi Gazete Tarihi: 19.09.2013, Resmi Gazete Sayısı: 28770, 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu, 2013.