A Risk Assessment Approach Based on DEMATEL and ARAS for CNC Horizontal Machining Center

Öz

This study aims to prioritize occupational health and safety risks associated with CNC horizontal machining centers used in a medium-sized manufacturing enterprise and to evaluate preventive measures that can be implemented to reduce these risks. In this context, risk factors were identified by considering the relevant literature, field observations, and expert opinions together. Five major risk factors were defined as evaluation criteria, while five preventive measures were considered as decision alternatives. The DEMATEL method was used to reveal the causal relationships among the risk factors and to calculate their relative weights. The obtained criterion weights were then integrated into the ARAS method to rank the preventive measures according to their relative effectiveness. It was determined that the risk of injury during loading and unloading of workpiece was the most important risk factor according to the DEMATEL results. In addition, the risk of accidents caused by incorrect CNC programming emerged as the most influential factor affecting other risks. The ARAS results showed that training and information activities were the most effective preventive measure. The study demonstrates that DEMATEL and ARAS methods can be used in an integrated manner for the risk assessment of CNC machining centers, and it presents a systematic decision support approach regarding risk prioritization and preventive activity selection for enterprises.

Anahtar Kelimeler

• Occupational Health and Safety
• Risk Assessment
• DEMATEL
• ARAS
• CNC Horizontal Machining Center
• Multi-criteria Decision Making

DEMATEL ve ARAS Yöntemleri ile CNC Yatay İşleme Tezgahında Risk Değerlendirme Yaklaşımı

Öz

Bu çalışmada, orta ölçekli bir imalat işletmesinde kullanılan CNC yatay işleme tezgahlarında ortaya çıkabilecek iş sağlığı ve güvenliği risklerinin önceliklendirilmesi ve bu risklere karşı alınabilecek önleyici tedbirlerin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda risk faktörleri literatür incelemesi, saha gözlemi ve uzman görüşleri birlikte dikkate alınarak belirlenmiştir. Çalışmada beş temel risk faktörü kriter olarak, bu riskleri azaltmaya yönelik beş önleyici tedbir ise karar alternatifi olarak ele alınmıştır. Kriterler arasındaki karşılıklı etkileşimleri ortaya koymak ve risk faktörlerinin ağırlıklarını hesaplamak amacıyla DEMATEL yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen kriter ağırlıkları, önleyici tedbirlerin göreli etkinliklerini sıralamak üzere ARAS yöntemine girdi olarak aktarılmıştır. DEMATEL sonuçlarına göre parça sökme ve takma sırasında yaralanma riski en önemli risk faktörü olarak belirlenmiştir. Ayrıca hatalı programlama kaynaklı kaza riski, diğer riskleri en fazla etkileyen faktör olarak öne çıkmıştır. ARAS sonuçları ise eğitim ve bilgilendirme faaliyetlerinin en etkili önleyici tedbir olduğunu göstermiştir. Çalışma, CNC tezgahlarında risk değerlendirmesi için DEMATEL ve ARAS yöntemlerinin bütünleşik biçimde kullanılabileceğini göstermekte ve işletmelere risk önceliklendirme ile önlem seçimi konusunda sistematik bir karar destek yaklaşımı sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• İş Sağlığı ve Güvenliği
• Risk Değerlendirme
• DEMATEL
• ARAS
• CNC Yatay İşleme Tezgâhı
• Çok Kriterli Karar Verme

Kaynakça

1. S. E. Hacıbektaşoğlu, “inşaat sektöründe yaşanan iş kazalarının analizi ve bu kazalara neden olan etkenlerin incelenmesi”. Stratejik ve Sosyal Araştırmalar Dergisi, (2018), 159-177.
2. A. Klinke and O. Renn, “A new approach to risk evaluation and management: risk‐based, precaution‐based, and discourse‐based strategies 1”. Risk Analysis: An International Journal, 22(6), 1071-1094, 2002.
3. F. Zhang, A. Rahman, M. Goh, J. Ignatius, and P. S. Ng, “The State of the Art in FAHP in risk assessment”. In Fuzzy Analytic Hierarchy Process (pp. 33-66). Chapman and Hall/CRC. 2017.
4. N. Yılmaz, and M. B. Şenol, “A model and application of occupational health and safety risk assessment”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (2), 751-770, 2017.
5. M. Dağdeviren, E. Eraslan, and M. Kurt, “A model to determine overall workload level of workers and its applications”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 20 (4), 517-525, 2005.
6. A. Grassi, R. Gamberini, C. Mora, and B. Rimini, “A fuzzy multi-attribute model for risk evaluation in workplaces”, Saf. Sci., 47, 707-716, 2009.
7. H. C. Liu, X. J. Fan, P. Li, and Y. Z. Chen, “Evaluating the risk of failure modes with extended MULTIMOORA method under fuzzy environment”, Engineering Applications of Artificial Intelligence, 34, 168-177, 2014.
8. Z. P. Fan, W. L. Suo, and B. Feng, “Identifying risk factors of IT outsourcing using interdependent information: An. extended DEMATEL method”, Expert Syst. Appl., 39, 3832-3840, 2012.

9. H. T. Liu, and Y. L. Tsai, “A fuzzy risk assessment approach for occupational hazards in the construction industry”, Saf. Sci., 50, 1067-1078, 2012.
10. S. Mahdevari, K. Shahriar, and A. Esfahanipour, “Human health and safety risks management in underground coal mines using fuzzy TOPSIS”, Science of the Total Environment, 488-489, 85-99, 2014.
11. H. C. Liu, X. J. Fan, P. Li, and Y. Z. Chen, “Evaluating the risk of failure modes with extended MULTIMOORA method under fuzzy environment”, Engineering Applications of Artificial Intelligence, 34, 168-177, 2014.
12. M. H. Tilehnoel, and M. A. Aref, “Temporal dimension evaluation by fuzzy TOPSIS method”. International Journal of Architecture and Urban Development, 3(2), 55-6, 2013.
13. F. J. J. Santos, and H. A. Camargo, “Fuzzy systems for multicriteria decisionmaking”. Clei Electronic Journal, 13(3), 1-8, 2010.
14. O. Demirdöğen, H. Erdal, and A. İ. Akbaba, “The analysis of factors that affect innovation performance of logistics enterprises in Turkey”. In German-Turkish Perspectives on IT and Innovation Management (pp. 143-164). (2018). Springer Gabler, Wiesbaden.
15. E. Aksakal, and M. Dağdeviren, “ANP ve DEMATEL yöntemleri ile personel seçimi problemine bütünleşik bir yaklaşım”. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 25(4), 905-913, 2010.
16. H. Erdal, “Tarihsel tecrübeler ışığında tedarik zinciri risk yönetiminin önemi”. Erciyes Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Dergisi, 50, 121-139, 2017.
17. H. Erdal, and S. Korucuk, “Lojistik sektöründe inovasyon önceliklerinin belirlenmesi: karşılaştırmalı bir analiz”. Kocaeli Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 36, 1-24, 2018.
18. C. H. Hsu, F. K. Wang, and G. H. Tzeng, “The best vendor selection for conducting the recycled material based on a hybrid MCDM model combining DANP with VIKOR”. Resources, Conservation and Recycling, 66, 95-111, 2012. Nov. 9–12, 1989.
19. H. Erdal, “Tedarik zinciri risk yönetimi: kavramsal çerçeve ve tedarik yönlü bir literatür araştırması”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24(4), 764-796, 2018.
20. C. J. Lin, and W. W. Wu, “A causal analytical method for group decision-making under fuzzy environment”. Expert Systems with Applications, 34(1), 205-213, 2008.
21. S. Korucuk, and H. Erdal, “Stratejik bir lojistik fonksiyon olan depo yeri seçimi problemi için karşılaştırmalı nicel bir analiz”. içinde Lojistikte Güncel Uygulamalar, (pp.155-172), Ankara: Akademisyen Kitabevi, 2019.
22. S. Dey, A. Kumar, A. Ray, and B. B. Pradhan, “Supplier selection: integrated theory using DEMATEL and quality function deployment methodology”. Procedia Engineering, 38, 3560-3565, 2012.
23. E. K. Zavadskas, and Z. Turskis, “A new additive ratio assessment (ARAS) method in multicriteria decisionmaking”. Technological and Economic Development of Economy, 16(2), 159-172, 2010.
24. J. Sliogeriene, Z. Turskis, and D. Streimikiene, “Analysis and choice of energy generation technologies: the multiple criteria assessment on the case study of Lithuania”. Energy Procedia, 32, 11-20, 2013.
25. E. K. Zavadskas, Z. Turskis, and T. Vilutiene, “Multiple criteria analysis of foundation instalment alternatives by applying Additive Ratio Assessment (ARAS) method”. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 10(3), 123-141, 2010.
26. Ö. F. Efe and B. Efe, “Tekstil Sektöründe İş Kazalarına Sebep Olan Risk Faktörlerinin DEMATEL Yöntemiyle Analizi”, Düzce University Journal of Science and Technology, 7(3), 1162-1175, 2019, doi: 10.29130/dubited.509463.
27. U. Ergün and F. Kahraman, “Elektrik Yapım İşi Sektöründe İş Sağlığı ve Güvenliği Alanındaki Risklerin AHS ve AAS Kullanılarak Önceliklendirilmesi”, Karaelmas Journal of Occupational Health and Safety, 7(2), 71-81, 2023, doi: 10.33720/kisgd.1239839.
28. C. M. La Fata, A. Giallanza, R. Micale, and G. La Scalia, “Ranking of occupational health and safety risks by a multi-criteria perspective: Inclusion of human factors and application of VIKOR”, Safety Science, 138, 105234, 2021, doi: 10.1016/j.ssci.2021.105234.
29. P. Toktaş and G. F. Can, “A three-stage holistic risk assessment approach proposal based on KEMIRA-M and DEMATEL integration”, Knowledge and Information Systems, 65(4), 1735-1768, 2023, doi: 10.1007/s10115-022-01809-y.
30. E. Soltani and M. M. Aliabadi, “Risk assessment of firefighting job using hybrid SWARA-ARAS methods in fuzzy environment”, Heliyon, 9(11), e22230, 2023, doi: 10.1016/j.heliyon.2023.e22230.
31. O. Bafail and M. Alamoudi, “Prioritizing Worker-Related Factors of Safety Climate Using Fuzzy DEMATEL Analysis”, Systems, 13(5), 383, 2025, doi: 10.3390/systems13050383.