yalın Üretim sisteminin vana sektöründe uygulanabilirliği ... · bildiriler kitabı tmmob...

TMMOB Metalurj i ve Malzeme Mühendisleri Odas ıBildir i ler Kitab ı

105518. Uluslararas ı Metalurj i ve Malzeme Kongresi | IMMC 2016

Yalın Üretim Sisteminin Vana Sektöründe Uygulanabilirliği Mehmet Aksoy, Osman Özhan, Gökhan İntepe, Gökhan Coşkun, Aykut Özman, Sadık Türkavcı, Levent Günaydın, Gökhan Başman

Duyar Vana Makine Sanayi A.Ş. - Türkiye

Abstract Lean thinking is considered as a successful business strategy which is minimization of process variability and scrap material. Nowadays the competitions between companies have reached the highest level. Therefore companies have difficulties in terms of both production and management. Because it is now customer-oriented production companies are working to pass a flexible production system. The objective in this study is out coming the decreasing tool life that used in manufacturing of sand casted valves. Thanks to the improvements by kaizen techniques, error rates and the cost of scraps were significantly reduced and standardization is provided. Özet Yal n dü ünce de i ken süreçlerin ve hurda malzemelerin minimasyonunu sa layan ba ar l bir i stratejisi olarak kabul edilir. Günümüzde firmalar aras rekabet en üst seviyeye ula m t r. Bu nedenle firmalar hem üretim hem de yönetim anlam nda zorluklar ya amaktad r. Üretimin mü teri odakl hale gelmesi sebebiyle firmalar esnek üretim sistemine geçmeye çal maktad r. Bu çal mada döküm prosesinin do ru ve uygun seçilmesi amaçlanm . Bu çal mada; kum döküm prosesinde üretilen döküm vanalar n tala l imalat s ras nda kesici tak mlarda azalan ömür sürelerinin iyile tirilmesi amaçlanm t r. Kaizen teknikleri kullan larak yap lan iyile meler sayesinde hata oranlar ve hurda oranlar önemli ölçüde dü ürülmü tür ayn zamanda standardizasyon tamamlanm t r. 1. Giri Endüstriyel uygulamalarda ak kanlar boru sistemlerinde akarken vanalar ve dirseklerden geçerler. Vanalar genel olarak ak kanlar n; geçi ini veya durdurulmas n sa layan, debisini ayarlamada, geri

dönü ünü engellemede, ak yönünü de i tirmede, ak bas nc n s n rlamada ve ak emniyetini sa lamak amaçl kullan l rlar. Vanalar da kullan lan parçalar de i iklik gösterse de vanalar n temel parçalar a a daki bile enlerden olu maktad r; Gövde: Kapatman n gerçekle ti i ak kan geçi kesitini ve fonksiyonel elemanlar bünyesinde bulundurur, ak kan çevreler ve yönlendirir, boru ile birle meyi sa lar, bas nca mukavemet gösterir. Kapak: Gövdeyi tamamlar, açma kapama miline yatakl k yapar gerekti inde aktüatörü ta r, fonksiyonel parçalar n montaj ve demontaj n kolayla t r r. Açma- Kapama mili: Vanaya d ar dan uygulanan açma kapama kuvveti ve hareketini, kapama organ na iletir. Açma Kapama mili salmastras : Hareketsiz ve hareketli parçalar aras nda s zd rmaz ba lant sa lar. Kapama organ : Ald göreve göre ak etkiler. Aktüatör, Kol, Di li Kutusu: Uygulanan kuvvetleri mil yard m ile kapama organ na hareket olarak ileterek açma- kapama veya ayar yapar. Vanalar kullan m yeri, ak kan n s cakl vb. kriterlere göre s n fland r labilir. Yayg n kullan lan vana çe idinden olan sürgülü vana tipleri incelendi inde sürgülü vanalar; ak kan geçi ini, iki s zd rmazl k halkas aras nda, geçi yönüne dik olarak kayan bir diskle (sürgü ile) kapat p, açarak görevlerini yerine getirirler. Sürgü; tek parça olabilece i gibi, çok parçal da olabilir. Tam aç k veya tam kapal olarak çal malar tercih edilir. Hassas ak kontrolü için uygun de illerdir.

UCTEA Chamber of Metallurgical & Materials Engineers Proceedings Book

1056 IMMC 2016 | 18th International Metallurgy & Materials Congress

ekil 1. Sürgülü vana çal ma ekli.

Sürgülü vanalar n di er vanalar göre avantajlar ;

• Tam aç k vana, ak için direnci oldukça dü ük, düzgünce bir geçi sa lar.

• Her iki taraftan ak için de kullan labilirler. • Vana herhangi bir konumda monte edilebilir.

Ancak, milin yere dik ve volan n üstte olmas tercih edilir.

• Büyük anma ölçülerinde bile k sa vana boyu söz konusudur.

Sürgülü vanalar n di er vanalar göre dezavantajlar ;

• Hassas ak kontrolü için uygun de illerdir, çünkü; ak n k s lmas ile milin hareketi aras nda belirli bir orant yoktur. Vana, yakla k %75 kapanana kadar, ancak çok dü ük oranda bir ak k s lmas sa lanabilir. Tam aç k veya tam kapal olarak çal malar tercih edilir. Kontrol için yar m aç k tutuldu unda, sürgü titre erek gürültü ç kar p, sitlere çarpabilir.

• Tam s zd rmazl k istenen tesisatlar için uygun de ildir.

• Vana yüksekli i, di er tip vanalar içinde en yüksek olan d r. Yükseklikte çok yer tutar.

• Uzun strok yüzünden açma kapama süreleri uzar. • Ölü hacim içermektedirler. Vana içinde kal nt lar

birikebilir. Bu kal nt birikimi, vanan n çal mas n engelleyecek boyutta olabilir.

Vana parçalar n n ana bile enleri genellikle döküm yoluyla Gri ve Küresel Dökme demir malzemelerden üretilmektedir. Döküm vb. yöntemlerle üretilen metal parçalar n neredeyse % 90’n son biçim ve boyutlar na yani nihai hallerine tala l üretim yöntemleriyle getirilirler. Tala l üretim s ras nda uygun seçilmeyen i leme parametreleri, kesici tak mlar n k r lmas , h zl a nmas ve deformasyonu gibi sebeplerden k sa sürede ömrünü tamamlamaktad r. Bu durum; i leme istasyonlar nda verimsizli e, i parças nda bozulmalara veya parça yüzey kalitesinin ikinci bir i lem gerektirecek derecede yetersizli ine sebep olmaktad r. Ayr ca, malzemenin i lenebilirlik özellikleri de parçan n döküm s ras nda belli bölgelerinin h zl kat la mas ndan dolay artan sertlikle olumsuz etkilenir. Kitle üretim yöntemleri yerini “Yal n”, “Çevik” ve “Sürdürülebilir” üretim gibi firmalar n artan küresel rekabet ko ullar nda ba ar l olmas n sa layan sistemlere b rakmaktad r. letme aç s ndan üretim, yeni bir fiziksel

varl k veya hizmet ile sonuçlanan bir fayda yaratmak amac ile giri ilen faaliyet eklinde tan mlanabilir [1]. Kitle üretiminde, her üretim faktörü ya da unsuru olabildi ince çok say da kullan ld ndan, üretimde pek çok gereksizlik ya da israf (Japoncada “muda”) söz konusu olmaktad r. 1900’lerin ortalar nda kitle üretim gerileme gösterirken, üretim uygulamalar ndaki ikinci devrim olarak nitelendirilen ve emek yo un üretim ile kitle üretimin avantajlar n birle tiren yal n üretim sistemi, Japonya’da Toyoto’da ortaya ç km t r. Yal n üretim sistemi ile emek yo un üretimin yüksek maliyetinden ve kitle üretimin kat l ndan sak n lm olunmaktad r (Koh vd,2004: 116, Spithoven, 2001: 730). [2] Ayr ca “Yal n” pek çok eyin daha az demektir; daha az israf, daha k sa çevrim süreleri, daha az tedarikçiler, daha az bürokrasi. Yal n, ayn zamanda kurumsal anlamda daha çevik olmay , verimlilik art n , daha memnun mü teriyi ve ba ar n n uzun süreli olmas n sa lar (Sayer ve Williams, 2007:12).[1] letme aç s ndan optimumluk sa layan Yal n üretim; en az kaynakla, en k sa zamanda, en ucuz ve hatas z üretimi, mü teri talebine birebir uyabilecek ekilde en az israfla ve tüm üretim faktörlerini en esnek ekilde kullan p, potansiyellerinin tümünden yararlanarak nas l gerçekle tiririz aray n n bir sonucudur. Firmalar için as l maliyet olu turan kalemler, görülemeyen alanlarda ve katma de er olu turmayan zaman kay plar nda gizlidir. Bu sistemin temel hedefi bu gizli maliyetlerin ortaya ç kar lmas ve azalt lmas d r. Yal n üretimde stok israf olarak görülmektedir ve azalt lmas gerekmektedir. Yal n üretim i ve imalat sürecinde de er katmayan yedi çe it israf-at ktan bahsetmektedir. Bunlar; Fazla üretim, Bekleme, Ula m, lem(ekstra), Stok, Hareket(insan) ve Kusurlard r.[1] 1.2 Yal n Üretim 10 Ad m Kaizen Metodolojisi Sürekli iyile tirme prosesinin kayna Kaizen felsefesidir. Sürekli iyile tirme prosesi; dü ünce ve davran olarak çal an herkesin, her durumu tart maya açmas ve sonra bunu iyile tirmenin yollar n aramas d r. Her geçen günün bir önceki günden daha iyi olmas için evde, i yerinde ve sosyal ya amda sürekli çaba sarf etmektir. Kaizen felsefesini bir emsiye gibi dü ünürsek ekil-2 deki bu emsiyenin alt ndaki birimleri görmemiz mümkündür.



ekil 2.Kaizen emsiyesi [3]

Kaizen Felsefesinin Temel (7) prensibi bulunmaktad r. 1. Problemi kabul edin. 2. Çok para gerektirmeyen projeleri seçin. 3. Önce “bizim” problemlerimize bak n, ”onlar nkine” de il. 4. Tek ölçü ekonomik ç kar olmamal d r. 5. Önceli i saptay n. Projeyi kalite, maliyet, da t m vs. ilkelerine dayal olarak yürütün. 6. Planla, uygula, kontrol et, önlem al (PUKÖ) çevrimini izleyin. 7. Do ru çözüm araçlar n kullan n.

ekil 3. PUKÖ Çevrimi ve Kaizen – Odaklanm

yile tirmelerin 10 ad m [3]

Kaizen çok say da küçük ad mlarla h zl bir geli me hedefleyen felsefedir. Yani geli meler ve iyile tirmeler ufak ama sürekli olmal d r. Kaizen kavram süreçlere yöneliktir. Sonuçlar iyile tirilmek isteniyorsa o sonucu sa layan süreçleri (prosesleri) iyile tirmek gerekir. Bir di er özelli i de herkesin kat l m n gerektirmesidir. Geli me kolektif olarak topluca ekipler vas tas yla sa lanacakt r. Kaizenin yedi tane prensibinden biri olan PUKÖ Çevrimi ve Kaizen – Odaklanm yile tirmelerin 10 ad m olaraktan geçmektedir. Özünde israflar n

kald r lmas ilkesine dayanan bu metot, çe itli teknikleri kullan larak yürüme, maliyet, sarf malzemesi vs. bunun gibi israflar n görülmesi ve kay plar n ortadan kald r lmas veya minimize edilmesine dayanmaktad r. 2. Kaizen Proje Çal mas Örne i Duyar Vana; vana sektörünün önde gelen firmalar ndand r. Ürün gam ndaki ürün s n f ndan biri olan sürgülü vanalar n döküm parças nda meydan gelen farkl sertlik de erleri, tala l imalatta kesici uçlar n k sa sürede ömrünün azalmas na neden olmaktad r. Bu çal mada, sürgülü vana döküm parça imalat nda kullan lan kesici tak mlar n ömrü için belirlenen süre, parça üzerindeki de i ken yüksek sertlik de erlerinden dolay tamlamadan kullan lamaz hale gelmesinin nedenleri ve 10 ad m kazien yöntemi ile yap lan iyile tirmelerin kesici tak mlara etkisi incelenecektir. 10 ad m Kaizen Çal mas a a daki ad mlar içermektedir. 1-Konu Seçimi 2-Hedef Belirleme 3-Proje Ekibi Belirlenmesi 4- Mevcut Durum Tespiti 5-Proje Plan 6-Mevcut Durum Analizi 7-Çözüm Plan 8-Çözüm Uygulamalar 9-Hedef Sonuç Kontrolü 10-Standartla t rma 2.1. Konu Seçimi 2014 y l içinde firmam zda ya anan döküm kaynakl hatalar analiz edilmi tir. ( ekil-4). Analiz sonucunda 2014 y l nda meydana gelen 1.080 adet parçada döküm sertli inin üretim bölümümüzde ya ataca verimsizlikler listelenerek (i leme sürelerinin artmas , kesici uçlar n h zl bir ekilde deforme olmas , yüzey sertlik de erlerinin standart olmamas ) proje konusu belirlenmi tir.

ekil 4.2014 y l nda Tala l malat Sürecindeki Verimsizlik

grafi i.



2.2. Hedef Belirleme Proje konusu seçildikten sonra 2014 y l içerisinde döküm sertli i yüksek 1080 adet olan parçada, ula lmas gereken hedef 216 adet olarak kararla t r ld ( ekil-5). Kaizen projesinde i lemlerin uygulanmas ve kontrolü için Çizelge-1 deki adetler test edilecektir.

ekil 5.Hedef Tablosu. Çizelge 1. Yap lacak çal malar.

2.3. Proje Ekibi Proje ekibi seçilirken özellikle tüm çal malara

nezaret edecek gerekli yetkinli e sahip mavi ve beyaz yaka ile birlikte Kalite ve Tala malat birimlerimizden ekip üyeleri seçilmi tir.

2.4. Mevcut Durum Tespiti Bu a amada ürünlerin mevcut durumdaki tespiti yap larak elde edilen veriler de erlendirme için haz rlanm t r. Mevcut durum tespiti için toplam adet içerisinde %85 i kapsayan DN250 ve DN300 Elastomerli Sürgülü Vana Gövde, DN65 ve DN80 Sürgülü Vana Gövde mekanik ve mikroyap testleri sonucunda, mikroyap da Sementit (Fe3C) tespit edilmi tir [4].

ekil 6. DN250-300 ESV Gövde spektral analiz - Brinell sertlik de eri ve mikro yap .

ekil 7. DN250-300 ESV Gövde üzerinde ölçülen sertlik

de eri (HB).

HEDEF BEL RLEME S ra No

Stok Ad Dökülecek Adet

zlenecek Parti Adedi

Toplam

Adet

1 DN65 3216

Gövde 100 2 200

2 DN80 3216

Gövde 100 2 200

3 DN250

ESV Gövde 5 3 15

4 DN300

ESV Gövde 5 3 15

223-246 HB



ekil 8. DN65-80 Sürgülü Vana Gövde spektral analiz- Brinell sertlik de eri ve mikro yap .


de eri (HB).

2.5. Proje Plan

Mevcut Durum Tespitinde kar la lan problemleri ve kay plar minimize edecek haftal k çal ma takvimi olu turulmu tur.(Çizelge2)

2.6. Mevcut Durum Analizi Bu a amada mevcut durum tespitinde elde edilen verilere göre probleme neden olan ve kay plar n kök nedenlerine ula arak azalt labilmesi için yol haritam z belirleyecek bal k k lç diyagram olu turuldu ( ekil-10). Bal k k lç diyagram , 1943 y l nda Dr. Kaoru Ishikawa taraf ndan geli tirilmi olan ve ekliyle bal k k lç n and ran bir neden-sonuç diyagram d r. Bal k k lç diyagram ayn zamanda yarat c s n n ismi sebebiyle “Ishikawa Diyagram ” olarak da bilinmektedir. Bal k K lç diyagram , kar la lan problemlerin muhtemel sebeplerini derinlemesine dü ünme imkan sa lar. Bu teknik kullan ld nda yap lan hatada, en belirgin sebebe yo unla arak di er olas sebeplerin göz ard edilmesini önler. Bal k k lç diyagram , bir problemin olas tüm sebeplerini ve aralar ndaki ili kiyi net bir ekilde belirlemek için kullan l r. Problem belirlendikten sonra olu turulan ve kullan c lar n problem için genel bir bak aç s geli tirmesini sa layan önemli bir tekniktir.[5]

Çizelge 2. Proje ad mlar n n da l m .

196-246 HB



ekil 10. Bal k K lç

2.7. Çözüm Plan Mevcut Durum analizinde bal k k lç sonras problemin, hatal yolluk tasar m ve s v metal analizinin dengelenmesi probleminden kaynakland fark edilerek, süreç sonras problemler ile ilgili sorumlular belirlenerek takvim olu turulmu tur.

Çizelge 3. Faaliyetlerin Sorumlular n n Atanmas .

2.8. Çözüm Uygulamalar Yolluk tasar m ve s v metal analizlerinde süreç standartla t r larak grafit yap olu umu sa lanm t r ve Sementit in ortadan kalkt gözlemlenmi tir. Yolluk besleyici hesaplar nda ekil-16 daki formülden yararlan lm t r. [6] Ayr ca yolluklar model birle im yüzeyinden kald r larak ürün üzerinde uygun yerlere konularak hem ergiyik metalin daha rahat yay lmas sa lanm ve h zl so umadan kaynaklanan Fe3C olu umu engellenmi tir. Küçük çaplarda 315Gr/Derece büyük çaplarda ise 9 kg kadar yolluk tasarrufu sa lanarak, 19.043 TL y ll k kazanç sa lam t r.

138-141 HB



ekil 11. yile tirme sonras DN250-300 ESV Gövde mekanik ve mikro yap .

ekil 12. DN250-300 ESV Gövde üzerinde ölçülen sertlik de eri (HB).

ekil 13. yile tirme sonras DN65-80 Sürgülü Vana Gövde

mekanik ve mikro yap .


de eri (HB).

2.9. Hedef Sonuç Kontrolü Bu a ama ile birlikte iyile tirme yap lan yar mamullerimize ait çal ma sonras maliyet ve problemin giderilmesine yönelik hedefin gerçekle me safhas kontrol edilmi tir. Çal ma sonras ayl k bazda ya an lan problem adet bilgisi a a daki grafikte belirtilmi tir.

Potadan dökülen ergiyik s v metal, yolluk sistemini meydana getiren dü ey ve yatay kanallardan geçerek kal p bo lu unu doldurmaktad r. Do ru olarak hesaplanan yolluk sistemi;

• Kal b n tam ve kusursuz olarak doldurulmas n sa lar.

• Ergiyik maddenin ak nda, çarpma ve çalkant lar meydana gelmesini önler.

• Ergiyik maddenin ak h z n ayarlarlar. • So uma ve kat la man n dengelenmesini sa lamak

vb. gibi avantajlar sa lar. Yap lan çal mam z n sonuç kontrolünden de yolluk hesab n n istenen artlara göre döküm sertlik de erlerini istenen seviyeye çekerek i leme sürelerini azaltacak ve kesici tak m ömürlerini artt racakt r.

163-172 HB



ekil 15. Yolluk hesap formülü. [6]

ekil 16.Çal ma sonras ayl k problem adet grafi i.

2.9. Standartla ma Yap lan çal malar n kontrol sonras istenilen hedefe ula t rd n gözlemledik. Gözlemlerimiz sonras süreç ile ilgili standart tablo olu turularak yayg nla t r lmas sa lanm t r.

ekil 18.Dökümhanede kullan lacak standart arj talimat

tablosu [10]



4. Sonuç 10 ad m Kaizen uygulamas ile a a daki sonuçlar elde edilmi tir. DN 65 & DN 80 - 3216 ve DN 250 & DN 300 - Elastomerli Sürgülü Vanalarda yolluk a rl iyile tirmelerinden dolay y ll k 19.043 TL kazanç sa lanm t r. DN 65 & DN 80 - 3216 Sürgülü Vana da Kaizen çal mas ile i leme süresi, elmas maliyeti azalt larak y ll k 65.485 TL kazanç sa lanm t r. DN 250 & DN 300 - Elastomerli Sürgülü Vana da Kaizen çal mas ile i leme süresi, elmas maliyeti azalt larak y ll k 3.594 TL kazanç sa lanm t r. Kaizen çal mas ile toplam i leme süresi, maliyet azaltmas ile toplam 88.122 TL kazanç sa lanm t r. Referanslar [1] Yal n Üretim Sisteminin Tekstil Sanayinde Uygulanabilirli i, [2] Yal n Üretim Ortam na Uygun Maliyet Sistemi Seçimi, [3] <http://www.lean.org.tr/yalin-uretim-felsefesi/>, [4] Malzeme Bilimi ve Mühendisli i (William F.Smith), [5] https://selinyetimoglu.com/, [6] Malzeme ve Tasar m Bilgisi (Prof Dr.Fehim FINDIK), [7] Elements of Materials Science and Engineering (Lawrence H.Van Vlack),

yalın Üretim sisteminin vana sektöründe uygulanabilirliği ... · bildiriler kitabı tmmob...

Documents