TEPKİ YÜZEYİ YAKLAŞIMI UYGULANARAK KAUÇUK ÜRETİMİNDE MAKİNE-SÜREÇ PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

Öz

Çalışmanın amacı; bir kauçuk üretim işletmesinde, istatistiksel deneysel tasarım uygulanarak, kalite hatalarını ve kalite kaynaklı hataların ürün maliyetini düşürmek makine-süreç parametrelerinin optimizasyonunu oluşturmaktır. Bu nedenle, ürünün kalitesel özellikleri (patlak, yırtık, yanık ve çapak) tepki değişkeni olarak belirlenmiş olup, belirlenen kalite özelliklerine etkisi olan, enjeksiyon makine parametreleri (kalıp sıcaklığı, pişme zamanı ve enjeksiyon hızı) girdi değişkeni olarak seçilmiştir. Çalışma, Tekirdağ (Çerkezköy) bölgesinde çamaşır makinesi üretimi yapan fabrikanın tedarikçisi olan bir işletmede gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, tepki yüzeyi tasarımlarından 23 tam faktöriyel tasarım uygulanmış olup, deneylerin tamamı çamaşır makinesi sızdırmazlık contasının üretimi için gerçekleştirilmiştir. Minitab paket programı yardımıyla istatistiksel analizler uygulanmış olup, bağımlı değişkenleri için regresyon denklemi oluşturulmuş ve bağımlı değişkenlerini optimum hale getiren makine-süreç parametrelerinin belirlenmesi amacıyla çoklu optimizasyon yapılmıştır. Oluşturulan modellerin güvenilirlik analizi yapılmış ve değerlendirmelerin kullanılabilirliğine bakılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Optimizasyon
• Deneysel Tasarım
• Makine-Süreç Parametreleri
• Kalite
• Kauçuk

Optimization of Machine-Process Parameters with Response Surface Approach in Rubber Production

Abstract

The purpose of the study is to optimize machine-process parameters which minimize quality errors and quality-sourced product cost in a rubber factory. For this purpose, product’s quality characteristics (burst, torn, burn and burr) are determined as response variable. Injection machine parameters (mold temperature, cooking time and injection speed) that affect the determined quality properties, were selected as input variables. The study was carried out in a plant that is the supplier of a factory producing washing machines in the Tekirdağ (Çerkezköy) region. In this study, 23 full factorial experimental design which is called the response surface design was applied, experiments were carried out for the production of washing machine sealing gaskets. Statistical analysis was applied with the help of Minitab package program, regression model was developed for each response variable and multiple response optimization was performed in order to determine the machine-process parameter that optimizes the response variables. Reliability analysis was performed for the developed models and the applicability of the results was evaluated.

Keywords

• Optimization
• Experimental Design
• Machine-Process Parameters
• Quality
• Rubber

References

1. Acıgöz, M., 2014, Türkiye’ de Kauçuk Sektörü ve Sorunları, Namık Kemal Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, İşletme Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Tekirdağ.
2. Adamu M., Mohammed BS., Shafiq N., Liew MS., Alaloul WS. 2018, “Effect of Crumb Rubber And Nano Silica On The Durability Performance Of High Volume Fly Ash Roller Compacted Concrete Pavement”, International Journal of Advanced and Applied Sciences, Sayı 5, ss 53-61.
3. Aygün, A., 2012, “Tekstil Endüstrisi Reaktif ve Dispers Boya Banyo Atıksularının Elektrokoagülasyon Prosesi ile Arıtımı: Yanıt Yüzey Yöntemi ile Optimizasyonu”, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, Konya.
4. Da Costa, HM., Ramos, VD., Da Silva, WS. ve Sirqueira, AS., 2010, “Analysis and Optimization of Polypropylene (PP) / Ethylene-Propylene-Diene Monomer (EPDM) / Scrap Rubber Tire (SRT) Mixtures Using RSM Metodology”, Polimer Testing, Cilt 29, Sayı 5, ss. 572-578.
5. Demir, L., 2004, “İstatistiksel Deney Tasarımı Yöntemi ve Bir Tekstil İşletmesinde Uygulanması”, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Denizli.
6. Durmaz, S., 2008, “Taguchi Metodunun Kauçuğun Vulkanizasyonu Prosesine Uygulanması”, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya.
7. Erbatur, O. ve Erkek, E., 2007, “Karbon Siyahı/Yağ ve Karbon Siyahı/Dolgu Maddesi Oranının Farklı Vulkanizasyon Sistemlerinde Epdm Kauçuğunun Fizikomekaniksel Özellikleri Üzerine Etkisi”, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Adana.
8. Ghoreishy, MHR., Karrabi, M., Nouri, MR., 2001, “Development of Optimized Rubber Compounds for the Components of the Bead Section of A Low Aspect Ratio Steelbelted Radial Tire”, Iranian Polymer Journal, Cilt 10, ss. 115-123.

9. Kaya, Y., 2009, “Karışım Tasarımı Yöntemiyle Lastik Esaslı Yeni Bir Ürün Geliştirilmesi”, Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Kayseri.
10. Khed, VC., Mohammed, BS., Nuriddin, MF., 2018, “Effects of different crumb rubber sizes on the flowability and compressive strength of hybrid fibre reinforced ECC”, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Cilt 140, Sayı 1, ss. 12137.
11. Kukreja, TR., Kumar, D., Prasad, K., Chauhan, RC., Choe, S. ve Kundu, PP. 2002, “Optimisation of Physical and Mechanical Properties of Rubber Compounds by Response Surface Methodology-Two Component Modelling Using Vegetable Oil and Carbon Black”, European Polymer Journal, Sayı 38, ss.1417–1422.
12. Lasprilla-Boteroa J., Álvarez-Láinez M. ve Acostab DA., 2016, “Water-Based Adhesive Formulations For Rubber To Metal Bonding Developed By Statistical Design Of Experiments”, International Journal of Adhesion and Adhesives, Cilt73, ss. 58-65.
13. Liu, Z., Li, X., Xu, X., Wang, X., Dong, C., Liu, F. ve Wei, W., 2015, “Devulcanization of Waste Tead Rubber in Supercritical Carbon Dioxide: Operating Parameters And Product Characterization”, Polymer Degradation and Stability, Cilt 119, ss. 198-207.
14. Montgomery C. Douglas., 2013, Design and Analysis of Experiments, John Wiley & Sons, Inc, USA. Savaşkan, M., Taptık, Y. ve Ürgen, M., 2004, “Deney Tasarımı Yöntemi ile Matkap Uçlarında Performans Optimizasyon”, itüdergisi/d mühendislik, Cilt 3, ss. 117-128.
15. Şanyılmaz, M., 2006, “Deney Tasarımı ve Kalite Geliştirme Faaliyetlerinde Taguchi Yöntemi ile Bir Uygulama”, Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Kütahya.
16. Türkyılmaz, H., 2011, “Kurşun İyonlarının Kesikli Adsorpsiyon Proses ile Gideriminin Cevap Yüzey Yöntemiyle Optimizasyonu”, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Isparta.