Çukurova Ünİversİtesİ fen bİlİmlerİ enstİtÜsÜ barış erdoĞan yÜksek ... · 2019. 5....
TRANSCRIPT
-
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Barış ERDOĞAN YÜKSEK LİSANS TEZİ
TERBİYE İŞLETMELERİ GERME MAKİNELERİNDE PROSES
OPTİMİZASYONU
ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ADANA, 2010
-
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
Barış ERDOĞAN
TERBİYE İŞLETMELERİ GERME MAKİNELERİNDE PROSES
OPTİMİZASYONU
ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ADANA, 2010
-
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
TERBİYE İŞLETMELERİ GERME MAKİNELERİNDE
PROSES OPTİMİZASYONU
Barış ERDOĞAN
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Bu tez 08/02/2010 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından
Oybirliği/Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir.
İmza............…… İmza...................… İmza......................
Doç. Dr. Ali KOKANGÜL Prof. Dr. Rızvan EROL Yrd. Doç. Dr. Nihat ÇELİK
DANIŞMAN ÜYE ÜYE
Bu tez Enstitümüz Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır.
Kod No
Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü
Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.
-
I
ÖZ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
TERBİYE İŞLETMELERİ GERME MAKİNELERİNDE
PROSES OPTİMİZASYONU
BARIŞ ERDOĞAN
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman: Doç. Dr. Ali KOKANGÜL Yıl: 2010, Sayfa: 156 Jüri: Doç. Dr. Ali KOKANGÜL Prof. Dr. Rızvan EROL Yrd. Doç. Dr. Nihat ÇELİK Bu çalışmada dokunmuş kumaşlara terbiye işletmeleri germe makinelerinde uygulanan apre ve kurutma prosesleri için, işçilik ve enerji maliyetlerinin minimize edilmesi amacıyla optimizasyon modelleri oluşturulması hedeflenmiştir. Apre ve kurutma proseslerinin maliyetlerini minimize ederken önemli bir proses çıktısı olan kumaş nem değerini hedef değerler içerisinde tutacak şekilde proses parametreleri optimize edilmeye çalışılmıştır. Bu doğrultuda kumaş nem değeri üzerinde etkisi olduğu düşünülen girdi parametreleri için deney tasarımı ve regresyon modelleri geliştirilmiştir. Bu amaçla BOSSA T.A.Ş işletmelerinde germe makinelerinde üretimi yapılan benzer kumaşlarda her iki proses için de girdi ve çıktı değerleri ölçülmüş ve kayıt altına alınmıştır. Elde edilen veriler için istatistiksel analizler yapılarak kumaş nem değeri üzerinde etkisi olan girdi parametreleri tespit edilmiş ve kumaş nem değeri için matematiksel eşitlikler ortaya konulmuştur. Daha sonra her iki proses için de bu eşitliklerin kısıt olarak kullanıldığı ve oluşturulan maliyet ifadesinin amaç fonksiyonu olarak kabul edildiği bir maliyet minimizasyonu modeli kurulmuştur. Kurulan matematiksel model için optimum sonuçlar bir optimizasyon yazılımı kullanılarak belirlenmiş ve sonuçlar irdelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Germe makinesi, Deney tasarımı, Proses optimizasyonu, Apre ve kurutma prosesleri
-
II
ABSTRACT
MSc THESIS
THE OPTIMIZATION OF THE PROCESS FOR THE FINISHING
MACHINES IN THE FINISHING MILLS.
BARIŞ ERDOĞAN
INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES
UNIVERSITY OF SCIENCES DEPARTMENT OF INDUSTRIAL ENGINEERING
Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Ali KOKANGÜL Year: 2010, Page: 156 Jury: Assoc. Prof. Dr. Ali KOKANGÜL Prof. Dr. Rızvan EROL Asst. Prof. Dr. Nihat ÇELİK In this study, it is aimed to form optimization models to minimize the labor and the energy costs for the finishing and drying processes that are applied to weaven fabrics at finishing machines in finishing mill. While minimizing the costs of finishing and the drying processes, the process parameters are tried to be optimized, to keep the humidity of the fabric which is an important process output, between the target values. Further to this, an experimental design and regression models are evolved for the input parameters which are effective for the humidity value of the fabric. For this purpose, the input and the output values are measured and fettered for both processes for the similar fabrics wich are produced at the finishing machines of BOSSA T.A.Ş. fabric mills. By applying the statistical analysis for the gained data, input parameters are determined that are effective on the humidity of the fabric and mathematical equations are displayed. After, a cost minimization model is formed for both of the processes that these equations are used as constraint and the cost statement is accepted as objective function. The optimum results for the formed mathematical model are determined by using an optimization sofware and the results are examined. Key Words: Finishing machine, Design of experiments, Process optimization, Finishing and drying processes.
-
III
TEŞEKKÜR
Yüksek lisans tezimin başlangıcından bu yana, bilgi ve tecrübeleriyle bana
yol gösteren ve ufkumu genişleten, çok yoğun temposuna rağmen değerli zamanını
ayırarak projeme katkıda bulunan çok değerli danışman hocam sayın Doç. Dr. Ali
KOKANGÜL’e teşekkürlerimi ve saygılarımı sunarım.
Çalışmalarım sırasında laboratuvar imkanlarından faydalanmamı sağlayan
bölüm başkanımız sayın Prof. Dr. Rızvan EROL başta olmak üzere tüm Endüstri
Mühendisliği Bölümü çalışanlarına teşekkür ederim.
Yüksek lisans tezimin temelini oluşturan verilerin toplanması sırasında
desteklerini ve yardımlarını esirgemeyen Bossa Gömleklik İşletmeleri terbiye şefi
sayın Mustafa GÖÇEN’e, terbiye uzmanı sayın C. İlter GÖÇENER’e ve makine
enerji şefi sayın A. Timuçin AKTAŞ’a teşekkür ederim.
-
IV
İÇİNDEKİLER SAYFA
ÖZ …………………………………………………………………………………….I
ABSTRACT …………………………………………………………………………II
TEŞEKKÜR ………………………………………………………………………...III
İÇİNDEKİLER ……………………………………………………………………..IV
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ……………………………….....…. VIII
ÇİZELGELER DİZİNİ ………………………………………………………....… IX
ŞEKİLLER DİZİNİ ………………………………………………………...….….XIII
1. GİRİŞ ……………………………………………………………………………...1
1.1. Problemin Tanımı …………………………………………………………….1
1.2. Çalışmanın Amacı …………………………………………………………….4
1.3. Çalışmanın Kapsamı ………………………………………………………….4
1.4. Çalışmanın Adımları ………………………………………………………… 5
1.5. Tezin Organizasyonu ……………...……………………………………….....6
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ………………………………………………………...7
3. MATERYAL VE METOT ………………………………………………………12
3.1. Materyal ……………………………………………………………………..12
3.2. Metod ………………………………………………………………………..13
3.2.1. Sistemin Tanımı ………………………………………………………13
3.2.2. Sistemin Analizi ………………………………………………………13
3.2.2.1. Ölçüm Sistemleri Analizi ……………………………….……14
3.2.2.2. Normal Dağılım Analizleri ………………………………......16
3.2.2.3 Varyans Analizleri ...………………………………………….17
3.2.2.4 İki Örneklem Student –t Hipotez Testi ………………………19
3.2.2.5. Man-Whitney Hipotez Testi …………………………………22
3.2.2.6. Deney Tasarımı Modeli ……………………………………...23
3.2.2.7. Regresyon Analizi Modeli …………………………………...29
4. BULGULAR VE TARTIŞMA …………………………………………………..31
4.1. Verilerin Toplanması Ve Derlenmesi ……………………………………….31
4.2. Verilerin Doğruluğunun Test Edilmesi ……………………………………...31
-
V
4.3. Verilerin Toplanması Ve Analiz Edilmesi …………………………………..36
4.3.1. Apre Prosesi İçin Verilerin Toplanması Ve Analiz Edilmesi…………37
4.3.1.1. Apre Prosesi Parametrelerine Ait Ana Etkiler Grafikleri…….48
4.3.1.1.(1). Apre Prosesi Hız Parametresi İçin Ana
Etkiler Grafiği …………………………………...48
4.3.1.1.(2). Apre Prosesi Sıcaklık Parametresi İçin
Ana Etkiler Grafiği ……………………………..49
4.3.1.1.(3). Apre Prosesi Val Baskısı Parametresi İçin
Ana Etkiler Grafiği ……………………………..50
4.3.1.1.(4). Apre Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi
İçin Ana Etkiler Grafiği ………………………...50
4.3.1.2. Apre Prosesi Parametrelerine Ait Hipotez Testleri …………..51
4.3.1.2.(1). Apre Prosesi Hız Parametresi İçin
Hipotez Testi …………………………………….52
4.3.1.2.(2). Apre Prosesi Sıcaklık Parametresi İçin
Hipotez Testi …………………………………….55
4.3.1.2.(3). Apre Prosesi Val Baskısı Parametresi İçin
Hipotez Testi …………………………………….59
4.3.1.2.(4). Apre Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi
İçin Hipotez Testi ………………………………..63
4.3.2. Kurutma Prosesi İçin Verilerin Toplanması Ve Analiz Edilmesi …….68
4.3.2.1. Kurutma Prosesi Parametrelerine Ait Ana
Etkiler Grafikleri ……………………………………………..79
4.3.2.1.(1). Kurutma Prosesi Hız Parametresi İçin Ana
Etkiler Grafiği …………………………………...79
4.3.2.1.(2). Kurutma Prosesi Sıcaklık Parametresi İçin
Ana Etkiler Grafiği …………………………...…80
4.3.2.1.(3). Kurutma Prosesi Val Baskısı Parametresi
İçin Ana Etkiler Grafiği …………………………81
4.3.2.1.(4). Kurutma Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi
İçin Ana Etkiler Grafiği …………………………81
-
VI
4.3.2.2. Kurutma Prosesi Parametrelerine Ait Hipotez Testleri …...…82
4.3.2.2.(1). Kurutma Prosesi Hız Parametresi İçin
Hipotez Testi …………………………………….83
4.3.2.2.(2). Kurutma Prosesi Sıcaklık Parametresin İçin
Hipotez Testi …………………………………….86
4.3.2.2.(3). Kurutma Prosesi Val Baskısı Parametresi İçin
Hipotez Testi …………………………………….90
4.3.2.2.(4). Kurutma Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi
İçin Hipotez Testi …………………………..……94
4.4. Girdi Değişkenleri Ve Çıktı Değişkeni Arasındaki Eşitliğin
Tespit Edilmesi …………………………………………………………..….99
4.4.1. Deney Tasarımı Modeli Geliştirilme………………………………….99
4.4.1.1. Apre Prosesi İçin Deney Tasarımı Modeli Geliştirilmesi …..100
4.4.1.2. Kurutma Prosesi İçin Deney Tasarımı Modeli
Geliştirilmesi ………………………………………………..108
4.4.2. Regresyon Modeli Geliştirilmesi ……………………………………116
4.4.2.1. Apre Prosesi İçin Regresyon Modeli Geliştirilmesi ….…….116
4.4.2.1.(1). Apre Prosesi İçin Regresyon Modeli
Geliştirilmesi (Val Baskı Değişkeni=2) ……….117
4.4.2.1.(2). Apre Prosesi İçin Regresyon Modeli
Geliştirilmesi (Val Baskı Değişkeni=4) ……….119
4.4.2.2. Kurutma Prosesi İçin Regresyon Modeli
Geliştirilmesi ………………………………………………..121
4.4.2.2.(1). Kurutma Prosesi İçin Regresyon Modeli
Geliştirilmesi (Val Baskı Değişkeni=2)………...121
4.4.2.2.(2). Kurutma Prosesi İçin Regresyon Modeli
Geliştirilmesi (Val Baskı Değişkeni=4)………...123
4.5. Maliyetleri Minimize Edecek Optimum Çalışma Şartlarını
Saptanması …………………………………………………………………125
4.5.1. Apre Prosesi İçin Maliyetleri Minimize Edecek Optimum
Çalışma Şartlarının Saptanması ……………………………………..132
-
VII
4.5.1.1. Apre Prosesi İçin Maliyetleri Minimize Edecek Optimum
Çalışma Şartlarının Saptanması
( Deney Tasarımı Sonucu Elde Edilen Model ) …………….133
4.5.1.2. Apre Prosesi İçin Maliyetleri Minimize Edecek Optimum
Çalışma Şartlarının Saptanması ( Regresyon Modeli
Sonucu Elde Edilen Model – Val Baskısı =2 ) ……………..135
4.5.1.3. Apre Prosesi İçin Maliyetleri Minimize Edecek Optimum
Çalışma Şartlarının Saptanması ( Regresyon Modeli
Sonucu Elde Edilen Model – Val Baskısı =4 ) …………….137
4.5.2. Kurutma Prosesi İçin Maliyetleri Minimize Edecek Optimum
Çalışma Şartlarının Saptanması ..........................................................139
4.5.2.1. Kurutma Prosesi İçin Maliyetleri Minimize Edecek
Optimum Çalışma Şartlarının Saptanması
( Deney Tasarımı Sonucu Elde Edilen Model ) …………….139
4.5.2.2. Kurutma Prosesi İçin Maliyetleri Minimize Edecek
Optimum Çalışma Şartlarının Saptanması ( Regresyon
Modeli Sonucu Elde Edilen Model – Val Baskısı =2 ) …….141
4.5.2.3. Kurutma Prosesi İçin Maliyetleri Minimize Edecek
Optimum Çalışma Şartlarının Saptanması ( Regresyon
Modeli Sonucu Elde Edilen Model – Val Baskısı =4 ) …….143
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ………………………………………………….145
5.1. Sonuçlar ……………………………………………………………………145
5.2. Öneriler …………………………………………………………………….152
KAYNAKLAR ……………………………………………………………………153
ÖZGEÇMİŞ ……………………………………………….………………………156
-
VIII
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ
σ2PARÇA : Parçaya ait varyasyon değeri σ2ÖLÇÜM : Ölçüm sistemine ait varyasyon değeri
σ2TEKRARLANABİLİRLİK : Tekrarlı ölçümlere ait varyasyon değeri σ2ÜRETİLEBİLİRLİK : Farklı parçalara ait ölçümler sonucu elde edilen varyasyon
σ2OPERATOR : Operatörler arası varyasyon değeri σ2OPER * PARÇA : Operatör ve parça arasındaki etkileşime ait varyasyon değeri
σ2TOPLAM : Toplam varyasyon değeri SSA : A değişkeni için kareler toplamı SSB : B değişkeni için kareler toplamı SSC : C değişkeni için kareler toplamı SSAB : A*B değişkeni için kareler toplamı SSAC : A*C değişkeni için kareler toplamı SSBC : B*C değişkeni için kareler toplamı SSABC : A*B*C değişkeni için kareler toplamı N : Her bir değişken grubunun toplam veri sayısı
YALT : -1 değerine karşılık gelen tepki değerlerinin ortalaması
YÜST : +1 değerine karşılık gelen tepki değerlerinin ortalaması
Y :Her bir değişkenin tepki değerlerinin genel ortalaması
SSTOPLAM : Toplam kareler toplamı NALT ve ÜST : Alt ve Üst seviyelere ait toplam veri sayısı NMERKEZ NOKTA : Merkez noktaya ait toplam veri sayısı SS BLOK DEĞİŞKENİ : Blok değişkenine ait kareler toplamı
x : Makine devri
y : Makine sıcaklığı
z : Val baskı değeri
-
IX
ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA
Çizelge 3.1. Zıtlık Tablosu Değerleri ………………………………………. 25
Çizelge 4.1. Ölçüm Sistemleri Analizi İçin Elde Edilen Veriler ……..……... 31
Çizelge 4.2. Ölçüm Sistemi Analizi Sonucunda Elde Edilen Veriler ….....… 34
Çizelge 4.3. Apre Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 40 mt/dk; Sıcaklık = 130 °C; Val Baskısı =2 ) ….......... 38
Çizelge 4.4. Apre Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 40 mt/dk; Sıcaklık = 130 °C; Val Baskısı =4 ) …......… 39
Çizelge 4.5. Apre Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 40 mt/dk; Sıcaklık = 100 °C; Val Baskısı =2 ) ……...… 40
Çizelge 4.6. Apre Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 40 mt/dk; Sıcaklık = 100 °C; Val Baskısı =4 ) …….…. 41
Çizelge 4.7. Apre Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 70 mt/dk; Sıcaklık = 130 °C; Val Baskısı =2 ) ………..… 42
Çizelge 4.8. Apre Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 70 mt/dk; Sıcaklık = 130 °C; Val Baskısı =4 ) ……...... 43
Çizelge 4.9. Apre Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 70 mt/dk; Sıcaklık = 100 °C; Val Baskısı =2 ) …..…… 44
Çizelge 4.10. Apre Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 70 mt/dk; Sıcaklık = 100 °C; Val Baskısı =4 ) …...…... 45
Çizelge 4.11. Apre Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 55 mt/dk; Sıcaklık = 115 °C; Val Baskısı =3 ) …….… 46
Çizelge 4.12. Apre Prosesi Hız Parametresi İçin Hipotez
Testi Sonucu ………………………………………………….. 55
Çizelge 4.13. Apre Prosesi Sıcaklık Parametresi İçin Hipotez
Testi Sonucu ………………………………………………….. 59
Çizelge 4.14. Apre Prosesi Val Baskısı Parametresi İçin Hipotez
Testi Sonucu ………………………………………………….. 63
Çizelge 4.15. Apre Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi İçin Hipotez
Testi Sonucu ………………………………………………….. 67
-
X
Çizelge 4.16. Kurutma Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 40 mt/dk; Sıcaklık = 130 °C; Val Baskısı =2 ) …...… 69
Çizelge 4.17. Kurutma Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 40 mt/dk; Sıcaklık = 130 °C; Val Baskısı =4 ) ….…… 70
Çizelge 4.18. Kurutma Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 40 mt/dk; Sıcaklık = 100 °C; Val Baskısı =2 ) …….… 71
Çizelge 4.19. Kurutma Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 40 mt/dk; Sıcaklık = 100 °C; Val Baskısı =4 ) …..… 72
Çizelge 4.20. Kurutma Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 70 mt/dk; Sıcaklık = 130 °C; Val Baskısı =2 ) …….… 73
Çizelge 4.21. Kurutma Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 70 mt7dk; Sıcaklık = 130 °C; Val Baskısı =4 ) …..… 74
Çizelge 4.22. Kurutma Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 70 mt/dk; Sıcaklık = 100 °C; Val Baskısı =2 ) …….… 75
Çizelge 4.23. Kurutma Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 70 mt/dk; Sıcaklık = 100 °C; Val Baskısı =4 ) …..… 76
Çizelge 4.24. Kurutma Prosesi İçin Nem Ölçüm Değerleri
( Hız = 55 mt/dk; Sıcaklık = 115 °C; Val Baskısı =3 ) ….…… 77
Çizelge 4.25. Kurutma Prosesi Hız Parametresi İçin Hipotez
Testi Sonucu ………………………………………………….. 86
Çizelge 4.26. Kurutma Prosesi Sıcaklık Parametresi İçin Hipotez
Testi Sonucu ………………………………………………….. 90
Çizelge 4.27. Kurutma Prosesi Val Baskısı Parametresi İçin Hipotez
Testi Sonucu …………………………………………………. 94
Çizelge 4.28. Kurutma Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi İçin Hipotez
Testi Sonucu ….……………………………………………...... 98
Çizelge 4.29. Apre Prosesi İçin Blok Ve Merkez Noktalı Deney Tasarımı
Çıktısı ………………………………………………………... 101
Çizelge 4.30. Apre Prosesi İçin Merkez Noktalı Deney Tasarımı
Çıktısı ………………………………………………………... 103
Çizelge 4.31. Apre Prosesi İçin Nihai Deney Tasarımı Çıktısı …………….. 105
-
XI
Çizelge 4.32. Kurutma Prosesi İçin Blok Ve Merkez Noktalı Deney Tasarımı
Çıktısı ……………………………………………….……...... 109
Çizelge 4.33. Kurutma Prosesi İçin Merkez Noktalı Deney Tasarımı
Çıktısı ………………………………………………………... 111
Çizelge 4.34. Kurutma Prosesi İçin Nihai Deney Tasarımı Çıktısı ……..….. 113
Çizelge 4.35. Apre Prosesi Val Baskı Değişkeninin 2 Olduğu Nokta
İçin Genel Lineer Modeli …………...……………………….. 117
Çizelge 4.36. Apre Prosesi Val Baskı Değişkeninin 2 Olduğu Nokta
İçin Regresyon Analizi ……………………………………… 118
Çizelge 4.37. Apre Prosesi Val Baskı Değişkeninin 4 Olduğu Nokta
İçin Genel Lineer Modeli …………...……………………….. 119
Çizelge 4.38. Apre Prosesi Val Baskı Değişkeninin 4 Olduğu Nokta
İçin Regresyon Analizi ……………………………………… 120
Çizelge 4.39. Kurutma Prosesi Val Baskı Değişkeninin 2 Olduğu Nokta
İçin Genel Lineer Modeli …………………...……………….. 121
Çizelge 4.40. Kurutma Prosesi Val Baskı Değişkeninin 2 Olduğu Nokta
İçin Regresyon Analizi ……………………………………… 122
Çizelge 4.41. Kurutma Prosesi Val Baskı Değişkeninin 4 Olduğu Nokta
İçin Genel Lineer Modeli ……………...…………………….. 123
Çizelge 4.42. Kurutma Prosesi Val Baskı Değişkeninin 4 Olduğu Nokta
İçin Regresyon Analizi ……………………………………… 124
Çizelge 4.43. Makine Devirleri Bazında Makine Randımanları ……………. 126
Çizelge 4.44. Makine Devirleri Bazında Elektrik Tüketimleri ……..………. 128
Çizelge 4.45. Makine Sıcaklıkları Bazında Doğalgaz Tüketimleri ……….... 129
Çizelge 4.46. Apre Prosesi İçin Optimum Çalışma Şartları
( Deney Tasarımı Modeli ) …………………….…………….. 134
Çizelge 4.47. Apre Prosesi İçin Optimum Çalışma Şartları
( Regresyon Modeli – Val Baskısı = 2 ) …………….………. 136
Çizelge 4.48. Apre Prosesi İçin Optimum Çalışma Şartları
( Regresyon Modeli – Val Baskısı = 4 ) …………….………. 138
-
XII
Çizelge 4.49. Kurutma Prosesi İçin Optimum Çalışma Şartları
( Deney Tasarımı Modeli ) …………………….…………….. 140
Çizelge 4.50. Kurutma Prosesi İçin Optimum Çalışma Şartları
( Regresyon Modeli – Val Baskısı = 2 ) …………….………. 142
Çizelge 4.51. Kurutma Prosesi İçin Optimum Çalışma Şartları
( Regresyon Modeli – Val Baskısı = 4 ) …………….………. 144
Çizelge 5.1. Apre Prosesi İçin Optimum Çalışma Şartları İçin Elde Edilen Nem
Ölçüm Değerleri ……………………………………………... 150
Çizelge 5.2. Apre Prosesi İçin Hipotez Testi Sonucu …..………..….……. 150
Çizelge 5.3. Kurutma Prosesi İçin Optimum Çalışma Şartları İçin Elde Edilen
Nem Ölçüm Değerleri ……………………………………...... 151
Çizelge 5.4. Kurutma Prosesi İçin Hipotez Testi Sonucu …..……..………. 151
-
XIII
ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA
Şekil 3.1. Girdi Değişkenine Ait Ana Etkiler Grafiği ……………………..... 24
Şekil 4.1. Nem Değeri Ölçüm Analizlerine Ait Grafiksel Gösterim ……...... 33
Şekil 4.2. Apre Prosesi Hız Parametresi Ana Etkiler Grafiği ………………. 48
Şekil 4.3. Apre Prosesi Sıcaklık Parametresi Ana Etkiler Grafiği ………..… 49
Şekil 4.4. Apre Prosesi Val Baskısı Parametresi Ana Etkiler Grafiği ……… 50
Şekil 4.5. Apre Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi Ana Etkiler Grafiği …. 51
Şekil 4.6. Apre Prosesi Hız Parametresi Normal Dağılım Grafiği
( Hız=40) ……………………………………………………..…... 52
Şekil 4.7. Apre Prosesi Hız Parametresi Normal Dağılım Grafiği
( Hız=70) ………………………………………………………..... 53
Şekil 4.8. Apre Prosesi Hız Parametresi Varyans Analiz Grafiği ……......…. 54
Şekil 4.9. Apre Prosesi Sıcaklık Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Sıcaklık=100 °C) ………………………………………….…….. 56
Şekil 4.10. Apre Prosesi Sıcaklık Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Sıcaklık=130 °C) ……………………..……………………..….. 57
Şekil 4.11. Apre Prosesi Sıcaklık Parametresi Varyans Analiz Grafiği …….. 58
Şekil 4.12. Apre Prosesi Val Baskısı Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Val Baskısı=2) ………………………………………….……… 60
Şekil 4.13. Apre Prosesi Val Baskısı Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Val Baskısı=4) ……………………………………………......... 61
Şekil 4.14. Apre Prosesi Val Baskısı Parametresi Varyans Analiz Grafiği ..... 62
Şekil 4.15. Apre Prosesi Kumaş Ağırlığı Normal Dağılım Grafiği
(Kumaş Ağırlık Grubu=1) ………………………………….…… 64
Şekil 4.16. Apre Prosesi Kumaş Ağırlığı Normal Dağılım Grafiği
(Kumaş Ağırlık Grubu=2) …………………………………….… 65
Şekil 4.17. Apre Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi Varyans Analiz
Grafiği ………………………………….……………………….. 66
Şekil 4.18. Kurutma Prosesi Hız Parametresi Ana Etkiler Grafiği …..……… 79
Şekil 4.19. Kurutma Prosesi Sıcaklık Parametresi Ana Etkiler Grafiği …….. 80
-
XIV
Şekil 4.20. Kurutma Prosesi Val Baskısı Parametresi Ana Etkiler Grafiği ..... 81
Şekil 4.21. Kurutma Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi Ana
Etkiler Grafiği ………………………………………….……….. 82
Şekil 4.22. Kurutma Prosesi Hız Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Hız=40)……………………………………………………..…... 83
Şekil 4.23. Kurutma Prosesi Hız Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Hız=70) ……………………………………………………….... 84
Şekil 4.24. Kurutma Prosesi Hız Parametresi Varyans Analiz Grafiği ……... 85
Şekil 4.25. Kurutma Prosesi Sıcaklık Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Sıcaklık=100 °C) ……………………...………………………... 87
Şekil 4.26. Kurutma Prosesi Sıcaklık Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Sıcaklık=130 °C) …………………………...………………..…. 88
Şekil 4.27. Kurutma Prosesi Sıcaklık Parametresi Varyans Analiz Grafiği .... 89
Şekil 4.28. Kurutma Prosesi Val Baskısı Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Val Baskısı=2) ………………………………………..………… 91
Şekil 4.29. Kurutma Prosesi Val Baskısı Parametresi Normal Dağılım Grafiği
(Val Baskısı=4) …………………………………..……………… 92
Şekil 4.30. Kurutma Prosesi Val Baskısı Parametresi Varyans Analiz
Grafiği …………………………………………..………………. 93
Şekil 4.31. Kurutma Prosesi Kumaş Ağırlığı Normal Dağılım Grafiği
(Kumaş Ağırlık Grubu=1) ………………………………….......... 95
Şekil 4.32. Kurutma Prosesi Kumaş Ağırlığı Normal Dağılım Grafiği
(Kumaş Ağırlık Grubu=2) …………………………….................. 96
Şekil 4.33. Kurutma Prosesi Kumaş Ağırlığı Parametresi Varyans Analiz
Grafiği ………………………………………………………..….. 97
Şekil 4.34. Apre Prosesi İçin Merkez Noktalı Ana Etkiler Grafiği ……….... 100
Şekil 4.35. Apre Prosesi İçin Merkez Noktalı Ve Blok Değişkenli Pareto
Grafiği ………………………………………………………….. 103
Şekil 4.36. Apre Prosesi İçin Merkez Noktalı Pareto Grafiği ……………… 106
Şekil 4.37. Apre Prosesi İçin Nihai Pareto Grafiği ……………….………… 106
-
XV
Şekil 4.38. Apre Prosesi İçin Hız Ve Sıcaklık Değişkenlerine Ait Etkileşim
Grafiği ………………………………………………………….. 106
Şekil 4.39. Kurutma Prosesi İçin Merkez Noktalı Ana Etkiler Grafiği …….. 108
Şekil 4.40. Kurutma Prosesi İçin Merkez Noktalı Ve Blok Değişkenli Pareto
Grafiği ………………………………………………………….. 111
Şekil 4.41. Kurutma Prosesi İçin Merkez Noktalı Pareto Grafiği ….............. 112
Şekil 4.42. Kurutma Prosesi İçin Nihai Pareto Grafiği ………………….….. 114
Şekil 4.43. Kurutma Prosesi İçin Hız,Sıcaklık Ve Val Baskı Değişkenleri İçin
Etkileşim Grafiği ……………………………………………….. 114
Şekil 4.44. Kurutma Prosesi İçin Sıcaklık Ve Val Baskı Değişkenleri İçin
Etkileşim Grafiği ……………………………………………….. 115
Şekil 4.45. Makine Devri ile Makine Randımanı İçin Regresyon Grafiği ..... 127
Şekil 4.46. Makine Devri ile Elektrik Tüketimi İçin Regresyon Grafiği ….... 128
Şekil 4.47. Makine Sıcaklığı ile Doğalgaz Tüketimi İçin Regresyon
Grafiği …………………………………………………………... 130
Şekil 5.1. Apre Prosesi İçin Val Baskısı Değerleri Bazında Birim Üretim
Maliyetleri ………………………………………………………. 149
Şekil 5.2. Kurutma Prosesi İçin Val Baskısı Değerleri Bazında Birim Üretim
Maliyetleri ………………………………………………………. 149
-
1.GİRİŞ Barış ERDOĞAN
1
1. GİRİŞ
1.1. Problemin Tanımı
Her sektörde olduğu gibi tekstil sektöründe de üretilen bir ürünün kaliteli ve
hızlı bir şekilde üretilmesi büyük önem taşımaktadır. Kalite ve hız kadar önemli olan
bir diğer konu ise maliyetlerdir. Firmalar arasında kalite ve ürün teslimat sürelerinin
birbirine yaklaştığı günümüzde, üretmiş olduğunuz ürünün maliyeti artık daha çok ön
plana çıkmaktadır.
Tekstil sektörü bilindiği üzere iplik, iplik boya, ihzarat, dokuma ve terbiye
bölümlerinden oluşmakta olup her adımda düşük maliyetle üretim yapabilmek ancak
kaynakların verimli kullanımları ile mümkün olabilmektedir.
Maliyet kalemlerinin önemli bir kısmını oluşturan hammadde, işçilik, enerji
gibi kaynakların verimli kullanılmaları ancak doğru bir planlama ve doğru saptanmış
proses şartlarıyla mümkün olabilir.
Kaynakların verimli kullanılmaları ve üretilen ürünün hedeflenen çıktı
değerlerine ulaşılmasında uygulanan proses çalışma şartlarının çok büyük önemi
vardır. Bu değerlerin gerek üretim kalitesini karşılamaları, gerekse de maliyetleri
minimize etmeleri açısından optimum değerlerinin saptanması ve bu değerlerde
çalışılmaları büyük önem taşımaktadır.
Optimum çalışma şartlarının sağlanması sadece ilgili proses için maliyet
azalması sağlamakla kalmaz, diğer proseslerde de kaliteli çıktı elde edilme olasılığını
artıracağı için bu aşamalarda da maliyet azalması sağlayacaktır.
Optimum çalışma şartları belirlenirken işletmenin mevcut proses ve makine
için güncel hedef değerleri de önem arz etmektedir. Optimum değerleri veren bazı
parametreler direkt olarak kapasiteyi etkileyebildiği gibi, bazı parametreler direkt
ürün kalitesini, bazıları ise direkt olarak maliyet kalemlerini etkileyebilmektedir.
Elde edilebilecek alternatif çözümlerden optimum nokta seçilirken bu strateji
doğrultusunda karar verilmesi işletme açısından fayda sağlayacaktır.
Bu doğrultuda proje kapsamında tekstil işletmelerinde gömleklik kumaş
üretimleri ele alınmış ve ürüne nihai özelliklerin kazandırıldığı terbiye işletmelerinde
-
1.GİRİŞ Barış ERDOĞAN
2
yer alan germe makineleri incelenmiştir. Germe makinelerinde gömleklik kumaşlara
uygulanan apre ve kurutma prosesleri için işlem sonrasında kumaş üzerinde oluşan
nem değerlerinin istenilen değer aralıklarında minimum işçilik ve enerji
maliyetleriyle elde edilmesi için proses parametreleri optimize edilmeye çalışılmıştır.
Çalışma kapsamında ele alınan gömleklik kumaşlar farklı örgü ve sıklık
değerlerinde incelenmiş olup, örgü yapıları olarak bezayağı, dimi ve panama örgüleri
incelenmiştir. Kumaş sıklıkları olarak da atkı sıklık değeri 25 ile 35 değerleri
arasında, çözgü sıklık değeri ise 50 ile 60 değerleri arasında ele alınmıştır. Ayrıca
çalışma bahar aylarında yapılmış olup veriler bu kapsamda değerlendirilmiştir.
Terbiye işletmelerinde kumaşlara uygulanan apre ve kurutma prosesleri
sonucunda kumaşların işlem sonrası nem değerlerinin hedeflenen değer aralığında
çıkması kumaş kalitesi ve sonraki proses adımları açısından son derece önemlidir.
Germe makinelerinde kumaşlara uygulanan bu proseslerde kumaşın nem
değerini etkileyen birçok parametre vardır. Bu parametrelerin uygun değerlerde
kumaşlara uygulanıyor olması hedef değerlere ulaşılması açısından son derece
önemlidir.
Hedeflenen nem değerlerinin altında kalınması durumunda sonraki adımlarda
kumaşlarda sararma görülme riski artacaktır. Bu da kumaşların kalitesi açısından hiç
istenmeyen durumlardan bir tanesidir. Ayrıca hedeflenen nem değerlerinin altında
kalınması durumu kumaşların tuşesini de etkileyebilmektedir.
Hedeflenen nem değerlerinin üstünde kalınması durumunda ise kumaşlarda
sararma ve tuşe kadar kumaşların çekme değerlerinde de sapmalar görülebilmektedir.
Bu tür aksamalar kumaşlarda reproses yapılmasını gerektirmektedir. Bu
işlemlerde ekstra maliyet yükü getirmekte, bazen de kalıcı hasarlar bırakmakla
beraber kumaş kalitesi kötü çıkabilmektedir.
Apre prosesi, tekstil terbiye proseslerinin son basamağını oluşturan bir proses
olup kumaşın tutum ve görünüm özelliklerini etkileyen ve kumaşa yeni özellikler
kazandıran bir prosestir.
Apre, beyaz olarak kullanılacak kumaşlarda ağartma, renkli olarak
kullanılacak kumaşlarda ise boyama veya baskı işlemlerinden sonra uygulanan bir
-
1.GİRİŞ Barış ERDOĞAN
3
prosestir. Apre prosesleri kimyasal apre ve mekanik apre işlemleri olmak üzere 2
farklı grupta sınıflandırılabilir.
Kimyasal apre işlemlerine örnek olarak yumuşatma apresi, dolgunlaştırma
apresi, dökümlülük kazandırma apresi, dikiş kolaylaştırıcı apre, buruşmazlık apresi,
kolay bakım apresi, ütü istemez apre, çekmezlik apresi, kalıcı ütü apresi, su iticilik
apresi, kir iticilik apresi, yağ iticilik apresi, su geçirmezlik apresi, güç tutuşurluk
apresi, küflenmezlik ve çürümezlik apresi gibi apre çeşitlerini örnek olarak
verebiliriz.
Mekanik apre işlemlerine ise şardonlama ve zımparalama işlemlerini örnek
olarak verebiliriz.
Kurutma prosesi, üretim süresi boyunca bir takım yaş işlemlere maruz kalmış
kumaşlara uygulanan bir prosestir. Kurutma prosesi kumaşın üzerinden nemin alınış
biçimlerine göre ön kurutma ve esas kurutma olarak sınıflandırılabilir.
Ön kurutma işlemi, mekanik yöntemlerle kurutma olup ilk yatırım ve işletme
giderleri bakımından ekonomik olmakta ancak ürün üzerindeki nemin tamamı bu
yöntemlerle giderilememektedir.
Esas kurutma işlemi ise ısı enerjisiyle yapılan bir kurutma şekli olup, nemli
tekstil ürünlerinin ısı transferiyle kurutulmalarında kurutma işlemleri süresince ısı
transferi ile beraber kumaştan ortam havasına kütle transferi gerçekleşmektedir.
Esas kurutma ısı transferinin oluş biçimine göre taşınımla kurutma, iletimle
kurutma, ışınımla kurutma ve yüksek frekansla kurutma olmak üzere dört farklı
şekilde gerçekleştirilebilmektedir.
Taşınımla kurutma, ısıtılmış ve nem içeriği az olan havanın kurutulacak nemli
tekstil ürünü ile çeşitli şekilde irtibatlandırılması ile gerçekleştirilmektedir.
İletimle kurutma, kumaşın buhar veya kızgın yağ ile ısıtılmış silindir veya
levhalarla irtibatının sağlanması yoluyla gerçekleştirilmektedir.
Işınımla kurutma, yüksek sıcaklıkta bulunan yüzeyden nemli kumaşa ısının
elektromanyetik dalgalar şeklinde transferi ile gerçekleştirilmektedir.
Yüksek frekanslı kurutma, nemli kumaşın yüksek frekanslı alternatif akıma
bağlı iki kondansatör levhası arasından geçirilmesi ile gerçekleştirilmektedir.
-
1.GİRİŞ Barış ERDOĞAN
4
1.2. Çalışmanın Amacı
Germe makinelerinde uygulanan apre ve kurutma prosesleri sonucunda elde
edilen kumaş nem değerlerinin hedeflenen değerlerde elde edilmesi ve bu değerler
elde edilirken maliyetlerin minimize ediliyor olması çalışmanın temel amaçları
arasında yer almaktadır. Yapılacak olan çalışmada maliyet kalemlerinden işçilik
maliyeti ve enerji maliyetleri incelenecektir. Hedeflenen nem değerine ulaşılırken bu
maliyet değerlerini minimize eden çalışma şartları elde edilmeye çalışılacaktır.
İlk defe da kaliteli kumaş üretmek kadar, düşük maliyetlerde kumaş
üretmekte günümüzde çok büyük önem kazanmıştır. Rakiplerle rekabet edebilmenin
bir yolu da aynı kalitedeki benzer kumaşı daha düşük maliyetle üretebilmektir.
Bunun içinde elimizdeki mevcut kaynakları optimum şekilde kullanabiliyor olmak
çok büyük önem arz etmektedir.
Germe makinelerinde kumaş nem değerini etkileyen birçok parametre vardır.
Bu parametrelerden bazıları
• Hız
• Sıcaklık
• Val baskısı
• Kumaş ağırlığı
gibi parametrelerdir. Bu parametrelerin her biri veya etkileşimleri kumaşın nem
değeri üzerinde etkili olabilmektedir.
Hedeflenen nem değerlerine ulaşılırken elde edilen optimum parametre
değerlerinin makinenin üretim kapasitesini de olumsuz yönde etkilememesine
özellikle dikkat edilmelidir.
1.3. Çalışmanın Kapsamı
Germe makinelerinde apre ve kurutma prosesleri sonucunda elde edilen
kumaş nem değerlerinin hedef değerlerde elde edilebilmesi için her iki proses içinde
nem değeri üzerinde etkili olabilecek parametreler belirlenmiş ve bu parametrelerin
-
1.GİRİŞ Barış ERDOĞAN
5
belirli değerleri için germe makinesinde gözlemler yapılmış ve bu değerler kayıt
altına alınmıştır.
Kayıt altına alınan bu verilerin istatistiksel analiz programları kullanılarak
dağılım tahminleri gerçekleştirilmiştir. Dağılım tahminleri yapıldıktan sonra çıktı
üzerinde etkilerinin olup olmadıkları yine istatistiksel analiz programlarında analiz
edilmiştir. Etkili olduğu saptanan parametreler içinde yine istatistiksel program
kullanılarak girdi parametreleri ile çıktı parametreleri arasındaki matematiksel
formüller elde edilmeye çalışılmıştır.
Elde edilen formüller yardımıyla kumaş nem değerlerini hedeflenen
aralıklarda tutacak şekilde işçilik ve enerji maliyetlerini minimum kılacak proses
çalışma şartlarının optimum noktalarının belirlenebilmesi amacıyla matematiksel
modeller kurulmuştur. Kurulan modellerin optimum çözümleri bir optimizasyon
paket programı yardımıyla elde edilmiştir. Böylece nem değerinin hedeflenen
aralıklarda çıkmasını sağlayacak alternatif çözümler elde edilmeye çalışılmıştır.
1.4. Çalışmanın Adımları
1 ) Apre ve kurutma proseslerinin uygulandığı germe makinesinin belirlenmesi.
2 ) Nem değeri üzerinde etkili olduğu düşünülen parametrelerin belirlenmesi.
3) Belirlenen her bir parametre için, bu parametre değerlerinin hangi
noktalarında gözlemler yapılacağına ve veri toplanacağına karar verilmesi.
4) Kumaş nem değerlerini hedeflenen aralıkta tutacak şekilde işçilik ve enerji
maliyetlerini minimum kılacak proses çalışma şartlarının belirlenmesi amacıyla
gözlemler yapılması ve verilerin toplanması.
5 ) Elde edilen verilerin istatistiksel programda analiz edilmesi ve etkili olduğu
düşünülen parametrelerin etkinliklerinin araştırılması.
6 ) Etkili olduğu düşünülen parametrelerin çıktı üzerinde ne kadar etkili olduklarının
tespit edilmesi.
7 ) Etkili olduğu saptanan parametreler ile çıktı değeri arasında anlamlı formüllerin
elde edilmesi.
8 ) Elde edilen formüller ile matematiksel modelin kurulması.
-
1.GİRİŞ Barış ERDOĞAN
6
9 ) Kurulan modelin optimum çözümünün bir optimizasyon paket programı
yardımıyla elde edilmesi.
10 ) Elde edilen sonuçların geçerliliğinin test edilmesi.
1.5. Tezin Organizasyonu
Tezin bundan sonraki bölümlerinde şu açıklamalara yer verilmiştir. İkinci
bölümde, daha önce buna benzer konularda yapılmış çalışmalara yer verilmiştir.
Üçüncü bölümde bu çalışmada kullanılan verilerin belirlenmesi, toplanması ve
uygulanan metotlardan bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde toplanan verilerin
analizlerinin yapılması, kumaş nem değerinin girdi parametrelerinin bir fonksiyonu
şeklinde tanımlanması için yapılan analizler, işçilik ve enerji maliyetlerini minimum
kılmak amacıyla matematiksel bir modelin kurulması, matematiksel modelin
çözülmesi ve elde edilen sonuçların geçerliliklerinin test edilmesinden
bahsedilmiştir. Son bölümde ise elde edilen sonuçlardan ve önerilerden
bahsedilmiştir.
-
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Barış ERDOĞAN
7
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
Özgan (1995), çalışmasında bir pamuklu dokuma fabrikasında dokuma üretim
maliyetlerini etkileyen faktörleri incelemiştir. Çalışma kapsamında hammadde,
işçilik ve genel üretim giderlerini ele almıştır. Pamuklu dokuma fabrikasında üretilen
2 kumaş örnek olarak alınmış, bu kumaşların üretimde geçtiği tüm adımlar ortaya
konularak maliyet analizleri yapılmıştır. Maliyet analizleri yapılırken tüm aşamalarda
işletme verimliklerinin maliyet üzerine etkileri de incelenmiştir. Yapılan analizlerde
hammadde maliyetinin tüm maliyetler içerisinde en yüksek orana sahip olduğu tespit
edilmiştir. Dokuma üretiminde kullanılan atkı ve çözgü ipliklerinin ürün yapısını
bozmayacak şekilde uygun iplik seçiminin yapılması ve her aşamada üretim
verimliliğinin yükseltilmesinin önemli olduğu belirtilmiştir.
Yang ve Tarng (1997), çalışmalarında dönme işlemlerinde kesme
performanslarının kalitesini yüksek kılmak amacıyla kesme parametrelerinin optimal
seviyelerini tespit etmeye çalışmışlardır. Bu çalışma içinde kalitenin optimizasyon
tasarımlarında kullanılan en uygun yöntemlerden birisi olan Taguchi metodolojisini
baz almışlardır. Oluşturmuş oldukları modelde çıktı değişkeni olarak kullanılan
malzemenin ömrü ve yüzey sertlikleri ele alınmıştır. Çıktı üzerinde etkisi olduğu
düşünülen kesme parametreleri olarak da kesme hızı, besleme oranı ve kesme
derinliği ele alınmıştır. Yapılan çalışmada sadece kesme parametrelerinin optimum
seviyeleri tespit edilmemiş, çıktı üzerinde hangi kesme parametrelerinin de etkili
olduğu tespit edilmeye çalışılmıştır. Analizler sonucunda kesme parametrelerinin
optimum seviyelerinin tespit edilmesi ile birlikte malzemenin ömrünün ve yüzey
sertliğinin ilk duruma göre %250 oranında bir iyileşme gösterdiği tespit edilmiştir.
Demir ve Mutlu (2002), çalışmalarında tekstil işletmeleri boyahanelerinde
yıkama işlemi sonrası renk haslığı değişimini incelemişlerdir. Yapılan çalışma için
deney tasarımı geliştirmişlerdir. Deney tasarımı çalışmalarında çıktı değişkeni olarak
renk haslığı değerini, girdi değişkeni olarak da yumuşatıcı, fiksatör, kaynatma ve
sabunlama parametrelerini ele almışlardır. Yapılan analizler sonucunda her dört
faktöründe renk haslığı üzerinde önemli derecede bir etkisinin olmadığı tespit
edilmiştir.
-
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Barış ERDOĞAN
8
Güral (2003), çalışmasında iyi bir kaynak dikişi elde edebilmek amacıyla
prosesi etkileyen parametrelerin optimizasyonunu hedeflemiştir. Bu çalışma
kapsamında deney tasarımı geliştirilmiştir. Yapılan çalışmada çıktı değeri olarak
dikiş üst yüksekliği, dikiş üst genişliği ve dikiş alt genişliği değerleri ölçülmüştür.
Girdi parametreleri olarak ise akım şiddeti, kaynak gerilimi, kaynak hızı ve serbest
tel uzunluğu belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda parametre değerlerinin
optimum noktaları saptanmıştır. Bu sayede de elektrod kullanımında ve enerji
tüketiminde tasarruf sağlanmıştır. İşlem sürelerinde de kısalma sağlandığı için diğer
maliyet kalemlerinde de maliyet avantajı sağlanmıştır.
Karaoğul (2003), çalışmasında parça boyama ve yıkama işlemlerinde yapılan
üretimsel hataların ürün maliyetine olan yansımalarını incelemiştir. Çalışmalarında
reaktif boyama ve denim yıkama proseslerini ele almış, bu prosesler esnasında
yapılan muhtemel hataları ortaya koymuş ve bu hataların ürün maliyetine olan
yansımalarını incelemiştir. Hataların azaltılması ile birlikte ürün maliyetlerinde
azalmalar meydana geleceği ve işletme kazançlarının artacağı yapılan hesaplamalarla
ortaya konulmuştur.
Özdemir, Kıpçak ve Öztürk (2003), çalışmalarında bor üretimi sırasında
oluşan katı atıkların neden olduğu çevresel problemleri ortadan kaldırmayı
hedeflemişlerdir. Bor üretimi sırasında meydana gelen katı atık maddelerinden olan
boraksın maddesinin su ile katı-sıvı özütlemesi yapılarak geri kazanılması
hedeflenmiştir. Deney tasarımı geliştirilmiş olup, girdi değişkenleri olarak katı-sıvı
oranı, reaksiyon süresi ve reaksiyon sıcaklıkları ele alınmıştır. Yapılan analizler
sonucunda girdi değişkenlerinin geri kazanım için optimum sonuçlarına ulaşılmıştır.
Savaşkan, Taptık ve Ürgen (2004), matkap uçlarının performanslarını
arttırmak amacıyla bazı çalışmalar gerçekleştirmişlerdir. Çalışmalarında ince, sert
seramik kaplı ( TIA1N ve TIN) matkap uçlarının performanslarının kaplamasız
uçlara göre nasıl değişkenlik gösterdiklerini ele almışlar ve bunun için deney tasarımı
çalışmaları geliştirmişlerdir. Çalışmalarında önemli girdi faktörleri olarak kesme
hızı, kaplama türü ve ilerleme hızını, çıktı değişkeni olarak ise S/N (sinyal ve
gürültü) değerini belirlemişler ve bu doğrultuda deney tasarımını dizayn etmişlerdir.
Metal işleme sanayisinde delme işleminin önemli bir yer tutması ve bu noktada
-
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Barış ERDOĞAN
9
sağlanılacak performans artışları ( proses parametrelerinin optimizasyonu ve matkap
uçlarının ömrünün artırılması) maliyetlere ve kaliteye önemli katkılar sağlayacaktır.
Yapılan analizler sonucunda ince, sert ve seramik kaplamalı uçların kullanılması
sonucu elde edilen çıktı değerlerinin, kaplamasız matkap uçlarına göre çok daha
verimli olduğu sonucuna varılmıştır.
Bayramov ve Taşdemir (2005), çalışmalarında çelik tel narinliğinin ve
içeriğinin eğilme halinde çelik tel donatılı betonun kırılma parametrelerine etkisini
araştırmışlardır. Araştırmalarında hedeflenen amaç daha sünek ve daha düşük
maliyetli beton yapısı elde edilmesidir. Bu doğrultuda deney tasarımı
geliştirmişlerdir. Girdi değişkenleri olarak çelik telin tipi, içeriği, narinliği (uzunluk /
çap), çekme dayanımı, beton içindeki dağılımı ve matris özellikleri ele alınmıştır.
Yapılan analizler sonucunda daha sünek ve daha düşük maliyetli beton değerlerinin
elde edilebileceği optimum değerler elde edilmiştir.
Lindler ve Hitzmann (2005), çalışmalarında Fischer bilgi matrisine dayalı
olarak enzim kinetiği prosesinin optimum parametre tahminleri için deney tasarımı
düzenlemişlerdir. Enzim kinetiğinde etkili maddelerin bulunması ve hücre içi
davranışların tespit edilmesinin önemine odaklanmışlardır. Yapılan analizlerde
enzim beslemesinin parametre tahmininde etkin olmadığı, enzimin kimyasal
değişimini kolaylaştıran maddenin beslemesinin daha etkin olduğu tespit edilmiştir.
Sakarya ve Göloğlu (2005), çalışmalarında plastik hacim kalıp imalatında cep
yüzey işleme uygulamalarında farklı takım yolu hareketleri ile kesme
parametrelerinin yüzey pürüzlülüğüne etkilerini incelemişlerdir. Çalışma için deney
tasarımı modeli tasarlanmıştır. Takım yolu hareketleri olarak tek yönlü, zigzag ve
spiral hareketler belirlenmiştir. Kesme hızı, ilerleme, talaş derinliği ve kesici yanal
adımı değerleri de diğer girdi parametreleri olarak belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar
neticesinde cep işleme için en uygun takım yolunun spiral takım yolu olduğuna karar
verilmiştir.
Şayan (2005), çalışmasında toz aktif karbon ve ultrases parametrelerini
birlikte kullanarak HE4R boyar maddesi ihtiva eden sentetik olarak hazırlanmış atık
sudan en iyi renk ve kimyasal oksijen ihtiyacının giderimi için boya konsantrasyonu,
süre, ultra ses gücü, sıcaklık, toz aktif karbon konsantrasyonu ve ph parametrelerinin
-
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Barış ERDOĞAN
10
etkilerini incelemiş ve deney tasarımı geliştirmiştir. Yapılan analizler sonucunda
optimum değerler saptanmaya çalışılmıştır.
Şayan ve Bayramoğlu (2005), çalışmalarında atık kırmızı çamurdan TiO2
maddesinin ultrases ve sülfirik asit yardımıyla seçimli liçingini yapmaya
çalışmışlardır. Düzenlenen deney tasarımında girdi değişkeni olarak sıcaklık, asit
konsantrasyonu, ultrases gücü, katı-sıvı oranı ve proses süresi gibi parametreleri ele
almışlardır. Yapılan analizler neticesinde girdi değişkenlerinin optimum değerleri
saptanmaya çalışılmıştır.
Demir (2006), ısı transferlerinde yüzey ile onu çevreleyen akışkan arasında
kullanılan kanatların ısı transferini daha verimli bir şekilde gerçekleştirebilmesi
amacıyla deney tasarımı gerçekleştirmiştir. Çalışmasında kare ve dairesel kesitlere
sahip iğne kanatlarını delikli ve deliksiz olmak üzere gruplamıştır. Sıcaklık üzerinde
etkili olduğunu düşündüğü diğer parametreler olan kanat yüksekliği, reynold
katsayısı ve kanatlar arası mesafe değerleri için çalışmalarını yapmıştır. Çalışmaların
sonucunda her bir alternatif kanat şekli için optimum değerler saptanmıştır.
Havuz (2007), çalışmasında ham anod çamuru içerisindeki kurşun maddesini
gidermek için deneysel çalışmalar yapmıştır. Çalışmasında kurşun maddesinin anod
çamurundan giderilebilmesi için reaksiyon sıcaklığı, reaksiyon süresi, katı-sıvı oranı,
konsantrasyon parametrelerinin optimum değerlerini belirlemeye çalışmıştır.
Erler, Akçayöz ve Tuncer (2008), çalışmalarında %12,5 kalınlığa sahip bir
eliptik profil ve NACA 0015 kanat kesidi üzerine yerleştirilen sentetik jetlerin akış
üzerindeki etkilerini incelemişlerdir. Çalışmalarında deney tasarımı geliştirmişler ve
girdi değişkeni olarak da jetin hızı, yeri, açısı ve frekansını incelemişlerdir. Eliptik
profil için sürükleme kuvveti, kanat kesidi için ise kaldırma ve sürükleme kuvvetleri
oranı çıktı değişkeni olarak ölçülmüştür. Yapılan analizlerde optimum değerler
saptanılmaya çalışılmıştır.
Öztürk ve Kaya (2008), çalışmalarında %40 ofsetli çarpışmaya maruz kalan
otomobil ön tampon ve darbe emici sisteminin absorbsiyonunu incelemişlerdir.
Çalışma için deney tasarımı oluşturulmuştur. Çalışmada araçlarda güvenlik
elemanlarından birisi olan tampon ve darbe emici modeli üzerinde çarpışma
analizleri yapılmış ve darbe emiciler üzerinde burkulma başlatıcı bölgelerin etkisi
-
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Barış ERDOĞAN
11
incelenmiştir. % 40 ofsetli bir çarpışma modeli için burkulma başlatıcı bölge
sayısının absorbe edilen enerji miktarına önemli derecede etkisi görülmemiş ancak
maksimum tepki kuvvetini azalttığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca düşük araç
ağırlıkları için minimum ağırlık için optimum sac et kalınlığı belirlenmiştir.
Yang, Chuang ve Lin ( 2008), çalışmalarında torna tezgahların da delme
işlemlerinde yüksek saflıkta grafit elde edebilmek için makine parametrelerini
optimize etmek için deney tasarımı yöntemi uygulamışlardır. Çalışmada yiv
genişliklerindeki farklılıklar ve yiv içerisindeki alt düzlemin sertlik değerleri
incelenmiştir. Girdi değişkeni olarak da kesme hızı, besleme oranı ve kesme derinliği
ele alınmıştır. Yapılan analizler sonucunda besleme oranı parametresinin yiv
genişliğindeki farklılıklarda ve yiv içerisindeki alt düzlemin sertlik değeri üzerinde
en önemli faktör olduğu kanısına varılmıştır.
Kasman (2009), çalışmasında lazer oyma tekniği parametrelerinin yüzey
pürüzlülüğüne etkilerini incelemiştir. Bu çalışma için deney tasarımı modellenmiştir.
Çıktı değişkeni olarak yüzey pürüzlülüğü ele alınmıştır. Girdi değişkeni olarak da
ışın tarama hızı ve güç değerleri ele alınmıştır. Yapılan analizler neticesinde yüzey
pürüzlülüğü değerlerini en iyi kılacak girdi değişkeni değerleri bulunmuştur.
Kurt, Kaynak ve Bakır (2009), çalışmalarında alüminyum veya alüminyum
alaşımlı malzemelerin karbon kaplanmış matkaplarla delinmesi esnasında kesme
parametrelerinin ve matkap çapındaki değişimin delme sıcaklığı, kesme kuvveti ve
yüzey pürüzlülüğüne etkilerini araştırmışlardır.
Aytaç, Yılmaz ve Deniz ( 2008 ), çalışmalarında kord bezi üretimi esnasında
tek katlı bükümlerde ve çift katlı bükümlerde kullanılan büküm tekniklerinin
birbirleri arasında fark olup olmadığını araştırmışlardır. Çalışma için deney tasarımı
modellenmiştir. Yapılan analizler sonucunda tek katlı bükümlerde ve çift katlı
bükümlerde uygulanan her iki büküm değerinin de sonucunda elde edilen kopma
değerlerinin benzer olduğu görülmüştür.
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
12
3. MATERYAL VE METOD
3.1. Materyal
Germe makinelerinde üretilen kumaşlara uygulanan apre ve kurutma
prosesleri sonucunda çıktı değeri olarak elde edilen kumaş nem ölçüm değerlerinin
minimum maliyetlerle hedeflenen seviyelerde elde edilebilmesinin amaçlandığı bu
projede MINITAB istatistiksel paket programı ve LINGO modelleme paket
programları kullanılmıştır.
Daha öncede belirtildiği üzere kumaş nem değerlerini etkilediği düşünülen
temel parametreler
• Hız
• Sıcaklık
• Val Baskısı
• Kumaş Ağırlığı
olarak belirlenmişti. Bu parametrelerin çeşitli noktalarında kumaşlar hem apre
prosesi için, hem de kurutma prosesi için ayrı ayrı üretilmiş ve kumaşlara ait nem
değerleri ölçülerek kaydedilmiştir. Her bir proses için toplam 80 adet veri
gözlemlenmiştir. Her bir gözlem için de nem değerleri 2’şer defa ölçülerek bu
değerlerin ortalamaları alınaraktan hesaplamalar yapılmıştır.
Gözlemler 1 adet 1996 model Monforts germe makinesi kullanılarak elde
edilmiştir.
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
13
3.2. Metod
3.2.1. Sistemin Tanımı
Çalışmanın yapıldığı sistemde germe makinesine 1 adet operatör tahsis
edilmiştir. Her bir proses için 8 farklı çalışma kombinasyonu mevcut olup her bir
kombinasyon için 10’ar adet gözlem yapılmıştır. Makine üzerinde gerekli
ayarlamalar yapıldıktan sonra nem değeri ölçülecek olan kumaş makineye
yerleştirilmiş ve çeşitli zaman aralıklarıyla her bir kumaş için 2 adet gözlem değeri
ölçülerek kayıt altına alınmıştır.
3.2.2. Sistemin Analizi
Gözlemler sonucu elde edilecek verilerin güvenirliliklerinin test edilmesi
amacıyla ölçüm sistemlerinin analizi tekniği metodu uygulanmıştır.
Verilerin güvenirlilikleri test edildikten sonra girdi değişkenleri ile çıktı
değişkeni olan nem değeri arasında ilişki olup olmadığının test edilmesi amacıyla
hipotez testleri uygulanmıştır. Hipotez testleri yapılırken verilerin dağılım
fonksiyonları ve varyans analizleri de incelenmiştir.
Girdi ve çıktı değişkenleri arasındaki ilişki incelendikten sonra çıktı
değişkenini, girdi değişkeninin bir fonksiyonu olarak ifade edebilmek için deney
tasarımı ve regresyon analizleri yapılmıştır.
Son olarak da elde edilen fonksiyon yardımıyla işçilik ve enerji maliyetlerini
minimum kılacak optimum çalışma şartlarının tespit edilebilmesi amacıyla
matematiksel bir model oluşturulmuş ve bir optimizasyon paket programı yardımıyla
çözülmeye çalışılmıştır.
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
14
3.2.2.1. Ölçüm Sistemleri Analizi
Ölçüm sistemleri analizi gözlemlenen herhangi bir proses için toplanan
verilerde ölçüm kaynaklı bir varyasyonun olup olmadığını test etmek için uygulanan
bir yöntemdir.
Bir veri grubu analiz edildiğinde elde edilecek varyasyon değeri parça
kaynaklı ve ölçüm kaynaklı olmak üzere iki varyasyon değerinden oluşur. Bu
noktada prosesten kaynaklanan gerçek varyasyon değerinin saptanabilmesi için
ölçüm kaynaklı hataların ortadan kaldırılması veya minimize edilmesi
gerekmektedir.
Apre ve kurutma prosesleri için elde edilen kumaş nem değerleri için ölçüm
kaynaklı herhangi bir varyasyon olup olmadığını test etmek amacıyla ölçüm
sistemleri analizi uygulanmıştır.
Germe makinelerinde uygulanan apre ve kurutma prosesleri sonucunda elde
edilen kumaş üzerindeki nem değerleri ölçümü içerisinde ölçüm kaynaklı herhangi
bir hatanın olup olmadığını test etmek için uygulanan yöntemde aşağıdaki adımlar
izlenmiştir.
1) Ölçüm yapacak operatörlerin belirlenmesi
2) Ölçüm yapılacak kumaşların belirlenmesi
3) Her bir kumaş için kaç tekrar yapılacağının belirlenmesi
Ölçüm sistemlerinin analiz edilmesi kapsamında, 3 farklı operatör ve 3 kumaş
parçası için 3’er adet ölçüm yapılmasına karar verilmiştir.
Ölçümler sonucunda toplanan çıktı verilerinin analizlerinden elde edilen
varyasyonların toplamının parça kaynaklı ve ölçüm sistemi kaynaklı olduğunu
belirtmiştik. Burada çıktı verilerinin analizlerinden elde edilen toplam varyasyon
değeri σ2TOPLAM ifadesiyle, parça kaynaklı varyasyon değeri σ2PARÇA ifadesiyle ve
ölçüm kaynaklı varyasyon değeri ise σ2ÖLÇÜM SİSTEMİ ifadesi ile gösterilmektedir.
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
15
Ölçüm sistemleri analizlerinde ölçüm sistemi kaynaklı hataların detay
analizlerini yapabilmek için, ölçüm sistemini tekrarlanabilirlik ve üretilebilirlik adı
altında incelememiz gerekmektedir.
σ2PARÇA + σ2ÖLÇÜM = σ2TOPLAM
σ2PARÇA + σ2TEKRARLANABİLİRLİK + σ2ÜRETİLEBİLİRLİK = σ2TOPLAM
σ2PARÇA + σ2TEKRARLANABİLİRLİK + σ2OPERATOR + σ2OPER * PARÇA = σ2TOPLAM
Yukarıda yer alan açılımlardan da görüleceği üzere üretilebilirlik
parametresine ait varyasyon değeri operatör ve operatör ile parça etkileşimleri olmak
üzere iki değerden oluşmaktadır. Böylece toplam varyasyon değerini elde edilen son
denklem ile detaylı bir şekilde açıklamak mümkündür.
σ2TEKRARLANABİLİRLİK : Operatörlerin aynı parçayı tekrarlı ölçümleri
sonucunda elde edilen veri grubuna ait varyasyondur.
σ2OPERATOR : Operatörlerin yapmış oldukları gözlemler sonucunda
operatörler arasındaki değişkenliği gösteren varyasyon değeridir.
σ2PARÇA : Operatör gözetmeksizin her bir parça için elde edilen tüm gözlemler
sonucunda elde edilen verilere ait varyasyondur.
σ2OPER * PARÇA : Aynı parça için farklı operatörlerin ölçmüş olduğu değerler
sonucu elde edilen varyasyondur.
Ölçüm sistemleri analizi sonucunda elde edilen parça, tekrarlanabilirlik,
operatör ve operatör ile parça etkileşimlerine ait varyasyonlar hesaplandıktan sonra
elde edilen verilerin yorumlanması için bazı indikatörler belirlenmiştir.
• % Katkı oranı
• % Çalışma varyasyonu
• % Tolerans
• Farklı kategori sayısı
% Katkı oranı, her bir parametre için hesaplanan varyasyon değerinin toplam
varyasyona oranlanması sonucunda elde edilen değerdir.
Ölçüm sistemi için elde edilen % Katkı oranının ideal değerinin ise % 0 ile %
9 arasında olması beklenilir (Anonim, 2008, Matris Danışmanlık).
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
16
σ2ÖLÇÜM SİSTEMİ % Katkı Oranı ( Ölçüm Sistemi ) = (3.1) σ2TOPLAM
% Çalışma varyasyonu, her bir parametre için hesaplanan Std. sapma
değerinin toplam Std. Sapma değerine oranlanması sonucunda elde edilen değerdir.
Ölçüm sistemi için elde edilen % Çalışma varyasyonun ideal değerinin % 0
ile % 30 arasında olması beklenilir (Anonim, 2008, Matris Danışmanlık).
σÖLÇÜM SİSTEMİ % Çalışma Varyasyonu ( Ölçüm Sistemi ) = (3.2) σTOPLAM
% Tolerans, her bir parametre için hesaplanan Std. Sapma değerinin 6 katının
belirlenen tolerans değerine oranlanması sonucunda elde edilen değerdir.
Ölçüm sistemi için elde edilen % Toleransın ideal değerinin % 0 ile % 30
arasında olması beklenilir (Anonim, 2008, Matris Danışmanlık).
6 * σÖLÇÜM SİSTEMİ % Tolerans ( Ölçüm Sistemi ) = (3.3) Tolerans Aralığı
Farklı kategori sayısı olarak adlandırdığımız değer ise ölçüm sisteminin süreç
verisinden ayırt edebileceği farklı kategori sayısıdır. Farklı kategori sayısı değerinin
kabul edilebilir değerleri ise 3 ve 3’den daha yüksek olan değerlerdir (Anonim, 2008,
Matris Danışmanlık).
3.2.2.2. Normal Dağılım Analizleri
Yapılan gözlemler sonucunda elde edilen verilerin çıktı üzerlerinde etkili olup
olmadıklarını test edebilmemiz için hipotez testleri ile girdi parametrelerinin
seviyeleri arasında farklılık olup olmadığını anlamamız gerekmektedir. Bu testleri
yapabilmemiz içinde ilgili parametrelerin seviyelerinin dağılımlarını bilmemiz
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
17
gerekmektedir. Bu dağılımlar için kullanılacak yöntemlerden bir tanesi normal
dağılım eğrileridir.
Normal dağılım eğrileri X ~ N ( µ , σ2 ) notasyonuyla gösterilirler.
µ dağılım ortalamasını, σ2 dağılım varyasyonu gösterir. Normal dağılım
eğrileri sürekli veriler için oluşturulan simetrik dağılımlardır.
Normal dağılım olasılık yoğunluk fonksiyonu aşağıdaki şekildedir.
f(x) = 1σ√2π−e σ ( μ)
σ > 0, e = 2,7182, - ∞ ≤ µ ≤ ∞
- ∞ ≤ X ≤ ∞, π = 3,1416
Toplanan veriler için normallik testleri yapıldığında Anderson – Darling
normallik testi uygulanır ve yapılan analizler sonucunda elde edilen p-value değerine
bakılır. Elde edilen p-value değeri 0,05’den büyük ise dağılımın normal dağıldığı
kanaatine varılır (Ünver ve Gamgam, 1999).
3.2.2.3 Varyans Analizleri
Toplanılan verilerin dağılımları incelendikten sonra hipotez testlerine
geçilmeden önce her bir parametrenin seviyelerinin varyasyonlarının birbirlerine eşit
olup olmadıklarının test edilmeleri için analizler yapılır. Bu analizlere iki örneklem
varyans analizi denilmektedir.
Varyans için hipotez testi şu şekilde kurulur.
Ho : σ12 – σ22 = 0
Ha : σ12 – σ22 > 0
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
18
Ho olarak ifade edilen yokluk hipotezini test etmek amacıyla normal dağılıma
sahip her iki yığından rassal olarak seçilecek n1 ve n2 çaplı örnek birimlerinden
hesaplanacak S12 ve S22 istatistikleri kullanılır.
1 n1 S12 = ∑ ( Xi1 - X1 ) 2 (3.5) n1 – 1 i = 1 1 n2 S22 = ∑ ( Xi2 - X2) 2 (3.6) n2 – 1 i = 1
Hesaplanan S12 ve S22 değerlerinin ardından her bir örneklem için aşağıda yer
alan dağılımları elde edebiliriz.
( n1 - 1 ) S12
~ X2n1-1 σ12
( n2 - 1 ) S22 ~ X2n2-1
σ22
X2n1-1 ve X2n2-1 dağılımları kendi serbestlik derecelerine bölünüp, birbirlerine
oranlandıklarında elde edilen yeni dağılım serbestlik dereceleri n1 – 1 ve n2 – 1 olan F
dağılımı olacaktır.
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
19
( n1 - 1 ) S12
σ12 ( n1 - 1 ) ~ F n1 - 1, n2-1
( n2 - 1 ) S22
σ22 ( n2 - 1 )
Yokluk hipotezi doğru olarak kabul edilirse σ12 = σ22 olacağından
S12
~ F n1 - 1, n2-1 elde edilir. S22
Elde edilen dağılımdan da anlaşılacağı üzere, iki varyansın birbirlerine
oranlanmaları serbestlik dereceleri n1 – 1 ve n2 – 1 olan F dağılımını vermektedir.
Dolayısıyla 2 kütleye ait varyans kıyaslamalarında F dağılımı kullanılmaktadır. F
dağılımı sağa çarpık 0 ile + ∞ aralığında tanımlı olan bir dağılımdır.
Sağ alt da yer alan ilk indis, yani n1 – 1, F dağılımının payına ilişkin serbestlik
derecesidir. Sağ alt da yer alan ikinci indis ise, yani n2 – 1, F dağılımının paydasına
ilişkin serbestlik derecesidir.
3.2.2.4 İki Örneklem Student –t Hipotez Testi
2 örneklem hipotez testleri, 2 seviyeye sahip herhangi bir değişkenin tüm
seviyelerinin normal dağılması durumunda seviyelerin ortalamaları arasında fark
olup olmadığının test edildiği yöntemdir (Ünver ve Gamgam, 1999).
İki kütlenin ortalamaları arasında fark olup olmadığını anlamak için aşağıdaki
hipotez testi kurulur.
Ho : µ1 - µ2 = 0
Ha : µ1 - µ2 > 0
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
20
Yukarıda kurulan hipotezin test edilebilmesi için test istatistiği değerinin
hesaplanması gerekmektedir. 2 örneklem hipotez testi için test istatistiği şu şekilde
kurulur.
Eğer 2 farklı seviye için yapılan varyans analizleri birbirlerine eşit ise
aşağıdaki test istatistiği kullanılır (Ünver ve Gamgam, 1999).
( X1 - X2 ) - (µ1 - µ2 )
t = (3.7)
(n1-1) s12 + (n2-1) s22 1 1
n1 + n2 – 2 n1 n2
Eğer 2 farklı seviye için yapılan varyans analizleri birbirlerine eşit değil ise
aşağıdaki test istatistiği kullanılır (Ünver ve Gamgam, 1999).
( X1 - X2 ) - (µ1 -µ2 )
t = (3.8)
s12 s22 n1 n2
Test istatistiği değeri hesaplandıktan sonra belirlenen güven aralığı
çerçevesinde kritik değerler saptanır. Kritik değerler kurulan hipotez testi
çerçevesinde 3 farklı durumda olabilir.
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
21
1 ) Hipotez testimiz aşağıdaki gibiyse çift yönlü hipotez kurulmuş demektir.
Ho : µ1 - µ2 = 0
Ha : µ1 - µ2 ≠ 0
Hesaplanan test istatistiği değeri ( - t n1+n2-2,α/2 , t n1+n2-2, α/2) aralığına
giriyorsa Ho hipotezini reddetmemiz için elimizde yeterli delil olmadığını söyleriz.
Aksi takdirde Ho hipotezi reddedilir ve alternatif hipotez kabul edilir (Ünver ve
Gamgam, 1999).
2 ) Hipotez testimiz aşağıdaki gibiyse tek yönlü (sağ kuyruklu) hipotez kurulmuş
demektir.
Ho : µ1 - µ2 = 0
Ha : µ1 - µ2 > 0
Hesaplanan test istatistiği değeri t n1+n2-2,α değerinden küçükse Ho hipotezini
reddetmemiz için elimizde yeterli delil olmadığını söyleriz. Aksi takdirde Ho
hipotezi reddedilir ve alternatif hipotez kabul edilir.
3 ) Hipotez testimiz aşağıdaki gibiyse tek yönlü (sol kuyruklu) hipotez kurulmuş
demektir.
Ho : µ1 - µ2 = 0
Ha : µ1 - µ2 < 0
Hesaplanan test istatistiği değeri – t n1+n2-2,α değerinden büyükse Ho
hipotezini reddetmemiz için elimizde yeterli delil olmadığını söyleriz. Aksi takdirde
Ho hipotezi reddedilir ve alternatif hipotez kabul edilir.
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
22
3.2.2.5. Man-Whitney Hipotez Testi
Man-Whitney hipotez testleri, 2 seviyeye sahip herhangi bir değişkenin
seviyelerinden herhangi bir tanesinin normal dağılmaması durumunda seviyelerin
medyanları arasında fark olup olmadığının test edildiği yöntemdir.
İki kütlenin medyanları arasında fark olup olmadığını anlamak için aşağıdaki
hipotez testi kurulur.
Ho : Medyan1 - Medyan2 = 0
Ha : Medyan1 - Medyan2 ≠ 0
Man-Whitney hipotez testi uygulanırken herhangi bir değişkenin farklı 2
seviyesine ait veri grupları tek bir örneklem gibi birleştirilir. Birleştirilen bu örnek
grubundaki en küçük gözlem değerine 1 sıra sayısı atanır. Daha sonra sırasıyla 2. En
küçük değere 2 sayısının atanmasıyla tüm gözlem değerlerine sayılar atanır.
Daha sonra 1. Örneğe ait veri grubuna atanan sayılar üzerinden aşağıdaki
hesaplama yapılır.
S = X1+X2+ ….+Xn (3.9)
Birinci örneğe ait veri grubuna atanan sayıların toplamları alındıktan sonra
test istatistiği değeri hesaplanır.
n1 (n1+1) T = S - (3.10)
2
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
23
Test istatistiği hesaplandıktan sonra kurulan hipotez testi çerçevesinde kritik
değerle kıyaslanarak hipotez testi hakkında karar verilir.
HİPOTEZ TESTİ KARAR KURALI
Medyan1 < Medyan2 T < Wα ise Ho reddedilir.
Medyan1 > Medyan2 T > ( n1 n2 - Wα ) ise Ho reddedilir.
Medyan1 ≠ Medyan2 T < Wα veya T > ( n1 n2 - Wα ) ise
Ho reddedilir.
3.2.2.6. Deney Tasarımı Modeli
Deney tasarımı çıktı üzerinde etkili olduğu düşünülen veri grubu ile çıktı
arasında matematiksel anlamda nasıl bir ilişki olduğunu ortaya koymak için
uygulanan yöntemlerden birisidir (Anonim, 2008, Matris Danışmanlık).
Deneysel çalışmaların amaçlarını şu şekilde sıralayabiliriz,
• Çıktı üzerinde hangi değişkenlerin ne kadar etkili olduğunun belirlenmesi
• Çıktının istenilen değerde sağlanması olasılığını en iyi düzeye getirmek için
girdi değişkenlerinin hangi değerlerde sabitlenmesi gerektiğinin belirlenmesi
• Çıktı değişkenliğinin azaltılması için hangi girdilerin değişkenliklerinin
azaltılması gerektiğinin belirlenmesi.
Temel olarak ulaşılmak istenilen nokta Y = F (x) fonksiyonunu elde
edebilmektir.
Deney tasarımı gerçekleştirilirken izlenmesi gereken adımları ise şu şekilde
sıralayabiliriz (Anonim, 2008, Matris Danışmanlık).
1) Problemin net olarak tanımlanması
2) Deneyin amacının tanımlanması
3) Çıktıların (tepkilerin) seçilmesi
4) Girdi faktörlerinin seçilmesi
5) Girdi faktörlerinin seviyelerinin seçilmesi
6) Deney tasarımı ve örnek sayılarının seçilmesi
7) Deneylerin yapılması ve verilerin kaydedilmesi
-
3.MATERYAL VE METOD Barış ERDOĞAN
24
8) Verilerin analiz edilmesi
9) İstatistik ve pratik sonuçların çıkartılması
10) İstatistiksel sonuçların pratik sonuçlara çevrilmesi.
Deneysel tasarımlarda belirlenen girdi değişkenlerinin değerlerinde meydana
gelen bir birim değişkenliğin çıktı üzerinde nasıl bir etki yarattığını görmek amacıyla
ana etki hesaplaması yapılır ve ana etkiler grafiği çizilir.
Ana Etki = ORT (Tepki ÜST SEVİYE) - ORT (Tepki ALT SEVİYE) (3.11)
Tepki
Üst Seviye Alt Seviye
Girdi Değişkeni
Şekil 3.