TASARIM HATA TÜRÜ VE ETKÝLERÝ ANALÝZÝNÝN ETKÝNLÝÐÝ ÝÇÝN BÝR MODEL VE UYGULAMASI

Transkript

1 Endüstri Mühendisliði Dergisi Cilt: 15 Sayý: 3 Sayfa: (17-26) Makina Mühendisleri Odasý TASARIM HATA TÜRÜ VE ETKÝLERÝ ANALÝZÝNÝN ETKÝNLÝÐÝ ÝÇÝN BÝR MODEL VE UYGULAMASI Nihal MUSUBEYLÝ ERGÝNEL Anadolu Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlýk Fakültesi, Endüstri Mühendisliði Bölümü ÖZET Hata Tütü ve Etkileri Analizi, yüzlerce hata türü için iyileþtirme yapýlmasýnýn planlanmasý yerine, sistemin bütünü üzerinde en büyük katkýyý saðlayacak hata türlerini önceliklendiren bir yöntemdir. Ancak yüzlerce hata türü için, veri derleme ve analizi de büyük zaman ve iþgücü gerektirmektedir. HTEA'nin baþlangýcýnda ön eleme yapmak ve sadece önemli olarak belirlenen parçalar için veri derlemek, HTEA'nin etkinliðini arttýracaktýr. Tasarým aþamasýnda pek çok parça için HTEA yapýlmasýna ihtiyaç duyulabileceðinden önerilen model, ürün tasarým ve planlama süresini de kýsaltmýþ olacaktýr. Bu çalýþmada mekanik termostatýn parçalarý, müþteri gereksinim ve beklentileri kriter alýnarak Analitik Hiyerarþi Süreci ile önceliklendirilmiþ ve önceliklendirilen parçalara tasarým HTEA uygulanmýþtýr. Tüm parçalar göz önüne alýnarak yapýlan tasarým HTEA'ndeki hata türleri sayýsý ile, önerilen modeldekiler karþýlaþtýrýlmýþ ve %35 azalma tespit edilmiþtir. Bu da ayný oranda zaman ve maliyet tasarrufuna karþýlýk gelmektedir. Anahtar kelimeler: Analitik Hiyerarþi Süreci, Tasarým Hata Türü ve Etkileri Analizi ABSTRACT Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) is a method for prioritizing the failure modes that provides the largest contribution on the product instead of improvement planning on many failure modes. But, data collecting and analyzing for many failure modes require a lot of time and human work. Selecting significant parts of a product and collecting / analyzing data for only these parts as an effective way for FMEA applications. At the same time, this reduces the product design and planning time for lots of products in the design stage. In this study, I have used Analytical Hierarchical Process to prioritize the parts of mechanical thermostat by taking the customer expectations and requirements as criteria. And, design FMEA was applied on prioritized parts. The number of failure types of design FMEA with all parts and prioritized parts were compared and 35% reduction was identified with the proposed model. This means that the same reduction can be achived in time and cost. Keywords: Analytical Hierarchical Process, Design Failure Mode and Effect Analysis 17

2 Nihal Musubeyli Erginel GÝRÝÞ Hata Türü ve Etkileri Analizi (HTEA), hatalar üzerine odaklanarak bilinen veya potansiyel hatalarýn risklerini ortaya koyan ve bu risklere göre hata türlerini önceliklendiren bir yöntemdir. Böylece hatalarýn erken safhalarda ortadan kaldýrýlabilmesine olanak saðlanýr. Tasarým HTEA, ürün henüz tasarým aþamasýnda iken muhtemel hatalarýn belirlenmesi, önceliklendirilmesi ve iyileþtirme çalýþmalarý ile hata ortaya çýkmadan giderilmesini amaçlamaktadýr. Tasarým HTEA için gerekli olan veriler giriþ kalite kontrol kayýtlarýndan, yardýmcý sanayi kontrol sonuçlarýndan, üretim/ montaj hata oranlarý kayýtlarýndan, ürünün servis kayýtlarý ve bunun gibi kayýtlardan elde edilebilmektedir. Doðru sonuçlar için tüm verilerin toplanmasý, uygun bir þekilde derlenmesi ve analiz edilmesi gereklidir. Bu aþamada ürünü oluþturan parçalar ne kadar çok olursa, o kadar nitelikli iþgücü zamaný ve maliyet gerekecektir. Ayrýca ürünü piyasaya sunma süresi uzayacaðý için piyasa kaybý da söz konusu olacaktýr. Ancak ürünü oluþturan parçalarýn müþteri beklentileri göz önüne alýnarak önceliklendirilmesi ve sadece öncelik derecesi yüksek parçalar için Tasarým HTEA uygulanmasý, zaman ve iþgücünden tasarruf saðlayacak, ayrýca tasarým süresinin de kýsaltmasýnda etkili olacaktýr. Önceliklendirme için Analitik Hiyerarþi Süreci (AHP) kullanýlmýþtýr. Tasarým HTEA'nin etkinliðini arttýrmak için önerilen modelin adýmlarý aþaðýda verilmiþtir. Adým 1: Ekibin belirlenmesi Adým 2: Ürün aðacýnýn oluþturulmasý Adým 3: Parçalarýn AHP'ye göre önceliklendirilmesi Adým 4: Tasarým HTEA'nin önceliklendirilen parçalara uygulanmasý Bu çalýþmada birinci bölümde modelin gerekliliði üzerinde durulmuþ, ikinci ve üçüncü bölümlerinde sýrasýyla HTEA ve AHP konularýnda temel açýklamalara yer verilmiþtir. Dördüncü bölümde Tasarým HTEA'nin etkinliðini arttýrmak için önerilen modelin uygulamasýndan söz edilmiþ, son bölümde ise sonuç ve öneriler sunulmuþtur. HATA TÜRÜ VE ETKÝLERÝ ANALÝZÝ HTEA ilk defa NASA tarafýndan 1963 yýlýnda kullanýlmýþ, ilk endüstriyel uygulamasý ise 1977 yýlýnda otomobil endüstrisinin baþta gelen kuruluþlarýndan Ford tarafýndan yapýlmýþtýr. Daha sonra pek çok kuruluþta, özellikle Chrysler ve General Motors'da uygulanmýþtýr [1]. HTEA yönteminin ilk ortaya çýktýðý zamanlarda Legg [2] mühendisleri bilgilendirme çalýþmalarý yapmýþtýr. Kara-Zaitri ve diðerleri de [3] önem derecelerinin belirlenmesinde mühendislere yardým etmiþtir. Price [4], HTEA'deki hatalarýn mümkün bütün olasýlýklarýnýn benzetim yardýmýyla göz önüne alýnmasý ve önemli olanlarýnýn otomatik olarak seçilmesi konusunda çalýþmýþtýr. Elektrik sistemleri üzerine HTEA uygulamalarý Price ve diðerleri tarafýndan [5, 6], ýsý transferleri üzerindeki uygulamalarý Pinna ve diðerleri tarafýndan [7], ivmelendirici mýknatýslar üzerineki uygulamalarý ise Bellomo ve diðerleri tarafýndan [8] yapýlmýþtýr. Çevresel risklerin deðerlendirilmesi üzerinde ise Vandenbrande çalýþmýþtýr [9]. Glichrist [1] ise HTEA'nde maliyet analizini de içeren bir model önermiþ, Ben-Daya ve Abdul [10] de önerilen bu modeli eleþtirmiþ ve geliþtirilmiþ bir model önermiþtir. Ayrýca risklerin önceliklendirilmesinde bulanýk mantýðýn kullanýlmasýný Sankar ve Prabhu [11] ve Pillay ve Wang [12] önermiþlerdir. Bazý durumlarda da, müþteri gereklilikleri HTEA uygulamalarýnýn yapýlmasýný teþvik etmiþtir. Örneðin bazý ana otomobil üreticileri, Ford-Q101, General Motors-Target For Excellence, Chrysler-Pentastar gibi, tedarikçi sertifikasyon standartlarýnda HTEA uygulamalarýný zorunlu kýlmýþlardýr [13]. HTEA'nin çeþitli kaynaklarda farklý tanýmlarý yer almaktadýr. Müþteriye gitmeden önce sistemden, tasarýmdan, süreçten ve/veya servisten kaynaklanan bilinen ve/veya potansiyel hatalarýn, problemlerin, yanlýþlarýn tanýmlanmasý, belirlenmesi ve giderilmesine yarayan bir mühendislik tekniðidir [13]. HTEA, ürünün tasarýmýný ve montaj süreçlerinin deðiþkenliklerini daha 18

3 Tasarým Hata Türü ve Etkileri Analizinin Etkinliði Ýçin Bir Model ve Uygulamasý iyi kontrol altýna alabilmek veya ortadan kaldýrmak için kullanýlan çok güçlü bir kalite aracýdýr [14]. HTEA'nin tasarým, süreç, servis ve sistem HTEA olmak üzere dört tipi bulunmaktadýr [11]. Ürün tasarýmý veya geliþtirilmesinde Tasarým HTEA, süreç tasarýmý veya geliþtirilmesinde Süreç HTEA, servisin müþteriye ulaþmadan analiz edilmesinde Servis HTEA ve sistem ile alt sistemlerin kavram ve tasarým aþamasýnda analiz edilmesi için de Sistem HTEA kullanýlmaktadýr. HTEA ayrýca hatalarýn önlenmesi için düzeltici ve önleyici faaliyetleri de tanýmlamaktadýr. Böylece ürün veya serviste en yüksek dayanýklýlýk, kalite ve güvenirlilik saðlanacaktýr. Yukarýdaki tanýmlardan da anlaþýlacaðý üzere HTEA, hatalar ortaya çýkmadan önce bir sistematik yaklaþým çerçevesinde, geçmiþ verilere dayanarak potansiyel hatalarýn önceliklendirilmesini ve tedbir alýnmasýný saðlayan bir metottur. HTEA sadece tasarým veya sürece ait potansiyel hata türlerini dokümante etmek deðil ayný zamanda konu ile ilgili tüm sorumlu kiþilerin birbirleri ile iletiþimini saðlamalarýna da yardýmcý olmaktadýr. ANALÝTÝK HÝYERARÞÝ SÜRECÝ AHP, Saaty tarafýndan çok ölçütlü karmaþýk problemlerin çözümü için tasarlanmýþtýr. AHP bir hiyerarþi çerçevesinde basit ikili karþýlaþtýrmalar ile, göreceli büyüklüklerin oranlarýný türeterek önceliklendirilmeyi saðlamaktadýr. AHP'de n adet faaliyetin (karar seçeneklerinin) varlýðý ve bu faaliyetleri deðerlendiren kiþilerin, nesneleri birbirleri ile göreceli olarak karþýlaþtýrma yapabilecek ve niteliksel olarak derecelendirebilecek seviyede uzman olduklarý varsayýlmaktadýr [15]. Ýkili karþýlaþtýrmalar matrisinin genel hali Tablo-1'de verilmiþtir. Ýlgili matriste w i / w j oraný, i. ölçütün j. ölçüte göre kaç kat önemli olduðunu göstermektedir. Önem dereceleri belirlenirken Tablo- 2'de verilen kriterler esas alýnmaktadýr [15]. Arada kalan deðerler de orta deðer olarak kullanýlmaktadýr. Bu þekilde, her bir ölçütün hedefe göre göreceli önem dereceleri ve her bir karar seçeneðinin ilgili ölçüte göre göreceli önem dereceleri belirlenmiþ olmaktadýr. Tablo 1. Ýkili Karþýlaþtýrmalar Matrisi w / w W =... n 1 w 1 2 n 2 2 / w 2 1 n 2 n... n n Tablo 2. Önem Derecelerinin Belirlenmesi Ýçin Kriterler Önem derecesi Kriterler AHP'nin ilk aþamasý hedefi, ölçütleri ve karar seçeneklerini belirlemektir. Bunlar her probleme göre farklýlýk gösterecektir. Ýkinci aþama ise, her bir ölçütün hedefi baþarmadaki katkýsýnýn belirlenmesidir. Bu katký, hedefi baþarmak için Tablo-2'deki kriterler göz önüne alýnarak, ölçütlerin birbirleri ile ikili karþýlaþtýrmalarý ile belirlenmektedir. Oluþturulan ikili karþýlaþtýrmalar matrisinde normalleþtirme iþlemi yapýlýr[15]. Böylece hedefi baþarmak için ölçütlerin öncelikleri belirlenmiþ olur. Üçüncü aþama ise, karar seçeneklerinin her bir ölçütü baþarmadaki katkýsýnýn belirlenmesidir. Tablo- 2'deki kriterler göz önüne alýnarak karar seçeneklerinin birbirleri ile ikili karþýlaþtýrmalarý yapýlýr ve ikili karþýlaþtýrmalar matrisi oluþturulur. Karar seçeneklerinin öncelikleri, ikili karþýlaþtýrmalar matrisinde ikinci aþamada tarif edilen iþlemler yapýlarak belirlenir. Böylece her bir ölçüt için karar seçeneklerinin öncelikleri tespit edilmiþ olur. Dördüncü aþama olarak, tutarlýlýk analizi ile ikili karþýlaþtýrmalarýn deðerlendirilmesi yapýlýr. Tutarlýlýk analizinde amaç sadece "A, B'den daha önemli; B'de C'den daha önemli ise, A, C'den de önemlidir" þeklinde Eþit derecede önemli Orta derecede önemli Kuvvetli derecede önemli Çok kuvvetli derecede önemli Aþýrý derecede önemli 19

4 Nihal Musubeyli Erginel bir tutarlýlýðý deðil ayný zamanda "A, B'den 2 kat; B'de C'den 3 kat önemli ise, A, C'den 6 kat önemlidir" þeklinde oransal bir tutarlýlýðý da saðlamaktýr [17]. Tutarlýlýk analizi aþaðýdaki þekilde hesaplanýr: λmax n CI = n 1 CI CR = RI Burada; l max : en büyük özdeðer CI: Tutarlýlýk göstergesi RI: Rassallýk göstergesi (n=12 için 1,54'dür [15].) CR: Tutarlýlýk oraný'dýr. Eðer tutarlýlýk oraný 0,10'dan az ise, ikili karþýlaþtýrma matrisleri tutarlýdýr, AHP yöntemine devam edilir. Deðil ise, ikili karþýlaþtýrmalar tutarlýlýk saðlanana kadar gözden geçirilir. Son aþamada ise, hedef için ölçütlerin öncelikleri ile, her bir ölçüt için karar seçeneklerinin ölçütleri çarpýlarak, ulaþýlmak istenen karar seçeneklerinin hedefi baþarmadaki öncelikleri elde edilmiþ olur. TASARIM HTEA'NÝN ETKÝNLÝÐÝ ÝÇÝN ÖNERÝLEN MODEL VE UYGULAMASI Soðutma sisteminin önemli bir parçasý olan mekanik termostatýn hata oranlarýnýn azaltýlmasý için tasarým yeni baþtan ele alýnarak incelenmiþtir. Bu doðrultuda, önerilen model ile öncelikle mekanik termostat parçalarý içinden önemli olanlar AHP ile tespit edilmiþ, bu parçalara da Tasarým HTEA uygulanmýþtýr. Bu þekilde hata türlerinin önceliklendirilmesi saðlanmýþtýr. Uygulanan yöntem çalýþmanýn ilerleyen kýsýmlarýnda anlatýlmýþtýr. Ekibin Belirlenmesi Model uygulanýrken ekibin belirlenmesi ilk ve en önemli adýmdýr. Ekip doðru kiþilerden seçilmediði zaman yapýlan analizler de doðru olmayacaktýr. Seçilen çalýþmaya baðlý olarak uygun bir ekibin belirlenmesi gereklidir. Ýþletme içinde genel bir ekibin tanýmlanmamasý gerekmektedir. Çünkü problemlerin tanýmlanmasý ve analizi, bilgi ve tecrübe gerektirir. Ayný zamanda ekip, görevleri ve birimleri farklý kiþilerden oluþmalýdýr. Bu çalýþmada ekip ilgili ürün geliþtirme mühendisi, giriþ kalite kontrolde parçanýn kabulünden sorumlu mühendisler, montajýndan sorumlu üretim mühendisi ve montaj, üretim ve son aþama testlerini takip eden ve ürünün servis verilerini inceleyen kalite mühendisinden oluþmuþtur. Buna ek olarak, parça yan sanayide üretildiðinden yan sanayiden ürünü ve üretim sürecini bilen bir mühendis de ekibe katýlmýþtýr. Ürün Aðacýnýn Oluþturulmasý Mekanik termostatýn genel çalýþma prensibi, soðutma sistemlerinin iç sýcaklýðýndaki deðiþimlere baðlý olarak kompresörü açýp/ kapatmasýna dayanmaktadýr. Soðutma sistemlerinin iç sýcaklýðý ile kapileri içindeki gaz genleþerek körüðü þiþirmekte ve kompresöre güç saðlayan elektrik akýmýný devreye sokmaktadýr. Soðutma sisteminin iç sýcaklýðý belli bir dereceye kadar soðuduðunda ise, körük kapanarak elektrik akýmýný kesmektedir. Mekanik termostat için oluþturulan ürün aðacý Þekil-2'de kodlanarak verilmiþtir [18]. Mekanik Termostat Körük Grubu Kontak Grubu Kapileri Grubu B J A C D E F G H I K L Þekil 2. Mekanik Termostat Ürün Aðacý 20

5 Tasarým Hata Türü ve Etkileri Analizinin Etkinliði Ýçin Bir Model ve Uygulamasý Parçalarýn AHP'ye göre önceliklendirilmesi AHP'de hedef karar seçeneklerinin önceliklendirilmesidir. Ölçütler olarak müþteri gereksinim ve beklentileri alýnmýþtýr. Müþteri beklentileri daha önceden yapýlan çalýþmalarda, mekanik termostatdan beklenen fonksiyon olan "iç sýcaklýðýn istenen aralýkta olmasý", müþteri kullanýmýný kolaylaþtýracak "kolay ayar yapýlabilmesi" ve müþteri gereksinimi olarak da müþterinin emniyetini saðlayacak "emniyetli olmasý" olarak tespit edilmiþtir. Karar seçenekleri ise, mekanik termostatý oluþturan parçalardýr. AHP'nin ilk aþamasý olan mekanik termostat için hedef, ölçütler ve karar seçenekleri Þekil-3'de verildiði gibi belirlenmiþtir. Müþteri gereksinim ve beklentileri için belirlenen ikili karþýlaþtýrmalar matrisi ekip ile belirlenmiþ ve Tablo- 3'de gösterilmiþtir. AHP'nin ikinci aþamasýnda anlatýlan iþlemler yapýlarak ölçütler için öncelikler hesaplanmýþ ve Tablo-4'de verilmiþtir. Hedef Parçalarýn önceliklendirilmesi Ölçütler Ýç sýcaklýðýn istenen aralýkta olmasý Kolay ayar yapýlabilmesi Emniyetli olmasý Karar A A A Seçenekleri B B B C C C D D D E E E F F F G G G H H H I I I J J J K K K L L L Þekil 3. Mekanik Termostat Ýçin AHP Yapýsý Tablo 3. Müþteri Gereksinim ve Beklentileri (ölçütler) Ýçin Ýkili Karþýlaþtýrma Matrisi Ýç sýcaklýðýn istenen aralýkta olmasý Kolay ayar yapýlabilmesi Emniyetli olmasý Ýç sýcaklýðýn istenen aralýkta olmasý Kolay ayar yapýlabilmesi Emniyetli olmasý 1 1/ /4 1/7 1 21

6 Nihal Musubeyli Erginel Tablo-4: Müþteri gereksinim ve beklentileri için hesaplanan öncelikler 0,211 0,084 0,705 Karar seçenekleri olan parçalarýn, "Ýç sýcaklýðýn istenen aralýkta olmasý" ölçütüne göre ikili karþýlaþtýrma matrisi, ekip ile belirlenmiþ ve Tablo-5'de verilmiþtir. Ayný þekilde "kolay ayar yapýlabilmesi" ölçütüne göre ikili karþýlaþtýrma matrisi ve "emniyetli olmasý" ölçütüne göre ikili karþýlaþtýrma matrisi de belirlenmiþtir. Bu Tablo 5. "Ýç sýcaklýðýn istenen aralýkta olmasý" Ölçütüne Göre Ýkili Karþýlaþtýrma Matrisi A B C D E F G H I J K L A 1 1/3 1/5 1/4 1 1/2 1/2 1/3 1/ B 3 1 1/3 1/ /3 1/3 4 6 C /3 1/ D E / F 2 1/2 1/5 1/4 1/3 1 1/3 1/2 1/ G 2 1/2 1/5 1 1/ H 3 1 1/2 1/ /3 1 1/3 1/2 5 7 I / J / K 1/5 1/4 1/6 1/7 1/5 1/5 1/7 1/5 1/5 1/7 1 2 L 1/6 1/6 1/9 1/9 1/6 1/6 1/9 1/7 1/8 1/9 1/2 1 Tablo 6. Karar Seçeneklerinin Her Bir Müþteri Gereksinim ve Beklentilerine Göre Öncelikleri Parçalar Parçalarýn Ýç sýcaklýðýn istenen aralýkta olmasý ölçütüne göre öncelikleri Parçalarýn Kolay ayar yapýlabilmesi ölçütüne göre öncelikleri Parçalarýn "Emniyetli olmasý" ölçütüne göre öncelikleri A 0,081 0,034 0,027 B 0,058 0,328 0,061 C 0,030 0,205 0,049 D 0,022 0,118 0,047 E 0,048 0,033 F 0,080 0,032 G 0,048 0,040 0,135 H 0,054 0,042 0,041 I 0,025 0,233 J 0,033 0,256 K 0,218 0,040 L 0,303 0,047 22

7 Tasarým Hata Türü ve Etkileri Analizinin Etkinliði Ýçin Bir Model ve Uygulamasý matrislerin her biri için üçüncü aþamada anlatýlan iþlemler yapýlmýþ ve karar seçeneklerinin her bir müþteri gereksinim ve beklentilerine göre öncelikleri hesaplanmýþtýr. Ýlgili matrislere ve yapýlan hesaplamalara metin içerisinde yer verilmemiþ ancak sonuçlarý Tablo-6'da gösterilmiþtir. Dördüncü aþamada ise, ikili karþýlaþtýrma matrisleri için tutarlýlýk analizleri yapýlmýþ ve ölçütler için CR=0,03; iç sýcaklýk matrisi için CR=0,09; kolay ayar yapýlabilmesi için CR=0,02 ve emniyetli olmasý için CR=0,03 olarak bulunmuþtur. Hepsinin tutarlýlýk oranýnýn 0.10'un altýnda olduðundan, ikili karþýlaþtýrma matrisleri tutarlýdýr. Müþteri gereksinim ve beklentileri için en önemli ölçüt %70,5 ile "emniyetli olmasý" ölçütüdür. Daha sonra %21 ile "iç sýcaklýðýn istenen aralýkta olmasý" ve son olarak da %8,5 ile "kolay ayar yapýlabilmesi" ölçütü gelmektedir. Son aþamada ise, müþteri gereksinim ve beklentilerine göre mekanik termostatýn parçalarýn öncelikleri, ölçütlerin öncelikleri (Tablo-4) ile her ölçüt için parçalarýn önceliklerinin (Tablo-6) çarpýlmasý ile elde edilmiþtir. AHP yöntemine göre elde edilen mekanik termostatýn parçalarýnýn öncelikleri Tablo-7'de verilmiþtir. Böylece müþteri gereksinim ve beklentileri açýsýndan en önemli olan parçalar seçilmiþtir. Bundan sonraki aþamada ise, öncelik sýralamasýnda ilk %50 içine giren parçalar için Tasarým HTEA'nin uygulanmýþtýr. Tablo 7. AHP Yöntemine Göre Parçalarýn Öncelikleri Parçalar Öncelik deðerleri J 0,191 I 0,173 G 0,109 L 0,100 B 0,083 K 0,077 C 0,058 D 0,048 H 0,044 F 0,043 A E 0,037 Tasarým HTEA'nin önceliklendirilen parçalara uygulanmasý Tasarým HTEA, parçalar bazýnda gidilerek, olabilir hata türlerini ortaya koyan ve bunlarý önceliklendiren bir metottur. Ýlerleyen kýsýmlarda mekanik termostatýn önceliklendirilen parçalarýna Tasarým HTEA uygulanmasý aþamasýnda yapýlan faaliyetler, dikkat çeken noktalar ile birlikte verilmiþtir. Hata Türleri Parçalarýn belirlenen fonksiyonlarý yerine getirememesi "hata" olarak tanýmlanmaktadýr. Uygulamada parçalarýn fonksiyonlarý da göz önüne alýnarak oluþabilecek hata türleri, üretici firmanýn tecrübelerinden, geçmiþte ortaya çýkan hata kayýtlarýndan ve servis verilerinden elde edilmiþtir. Özellikle servisler ile görüþülüp, hata türleri hakkýnda gerekli bilgiler elde edilmiþtir. Hata türleri belirlenirken hem mekanik termostatýn üretimi esnasýnda yapýlabilecek, hem soðutma sistemine monte edilirken çýkabilecek, hem de farklý kullaným koþullarýnda zaman içinde meydana gelebilecek hatalar göz önüne alýnmýþtýr. Hatalarýn parça bazýnda araþtýrýlmasý, gözden kaçabilecek hatalarý da en aza indirmiþtir. Böylece ayný parçadan oluþabilecek birden fazla hata türü de ayrý ayrý ele alýnabilmiþtir. Hata Sebeplerinin, Etkilerinin ve Kontrol Önlemlerinin Belirlenmesi Hata sebepleri belirlenirken, her bir hata türüne neden olabilecek bütün olasý sebepler göz önüne alýnmýþtýr. Hata sebeplerinin doðru tanýmlanmasý, hatanýn giderilmesinde önemli rol oynamaktadýr. Tasarým HTEA'nde olasý hata türlerine, ya ilgili tasarýmýn yetersiz olmasý ya da toleranslar içerisinde üretilmemesi veya monte edilememesi sebep olmaktadýr [16]. Dolayýsýyla hata sebepleri belirlenirken hem tasarým hem de üretim ve montajý esnasýndaki durumlar ele alýnmýþtýr. Hatanýn etkisi, hata meydana geldiði durumda, hatanýn soðutma sistemi ve kullanýcý üzerindeki etkisi olarak düþünülmüþtür. Ýlgili hata meydana geldiðinde soðutma sistemi performansýnýn üzerine etkisi, görünüþ, 23

8 Nihal Musubeyli Erginel ses gibi özellikleri üzerindeki deðiþiklikler veya mekanik termostatýn beklenen iþlevi yerine getirememesi, ilgili yasal düzenlemeler karþýsýndaki durumu, müþteride güvenlik/ emniyet açýsýndan yaratacaðý tehlikeler hatanýn etkisi belirlenirken göz önüne alýnmýþtýr. Soðutma sisteminin müþteriye hatasýz gitmesi için gerek tasarýmda gerekse, üretim ve montajda çeþitli kontrol önlemleri uygulanmaktadýr. Kontrol önlemleri belirlenirken, ilgili kontrol talimatlarý göz önüne alýnmýþtýr. Hiç düþünülmemiþ kontroller ortaya çýktýðýnda, iyileþtirmeler kýsmýnda bu kontroller tanýmlanmýþ ve yürürlüðe sokulmuþtur. Kontrollerin amacý, hata türlerini ve sebeplerini belirleyebilmek ve hatalarýn oluþmasýna karþý önlem alabilmektir. Tasarým HTEA'nde yapýlan kontrollerin tanýmlanmasýnýn nedeni ise, ek kontrollerin gerekip gerekmediðini tespit edebilmektir. Hata Türlerinin Önceliklendirilmesi Belirlenen her bir hata türünün aðýrlýklandýrýlmasý ve bu aðýrlýklandýrmaya göre öncelik sýrasýnýn belirlenmesi aþamasýdýr. Hata türlerinin önceliklendirilmesinin amacý, hangi hatanýn öncelikle göz önüne alýnarak iyileþtirme yapýlacaðýna karar vermektir. Önceliklendirme, Risk Öncelik Göstergesi (RÖG)'ne göre yapýlmaktadýr [13]. Hatanýn ortaya çýkma olasýlýðý ve etki derecesi en az 1, en çok 10 ve sýnýf sayýsý on olacak þekilde düzenlenmiþtir. Hatanýn keþfedilebilirliði ise en yüksek 1, en az 10 olmak üzere onlu skalada derecelendirilmiþtir. Mekanik termostat için ilgili üç deðer, her bir hata türü ve sebebi için, bu amaçla geliþtirilmiþ tablolar yardýmý ile tespit edilmiþtir. Ürünü oluþturan parçalarýn tasarým ömrü boyunca ortaya çýkarabileceði her bir hata için hata sebebi sayýlarýnýn ilgili parça üretim sayýsýna oraný, hata türünün ortaya çýkma olasýlýðý olarak tanýmlanmaktadýr. Mekanik termostat hata türlerinin ortaya çýkma olasýlýðý belirlenirken, giriþ kalite kontrol verileri, yardýmcý sanayi kontrol sonuçlarý, üretim/ montaj hata oranlarý, ürünün servis durumlarý gibi verilerin analiz edilmesi ile elde edilmiþtir. Etki derecesi ise, daha önce belirlenen hatanýn etkisinin derecelendirilmesidir. Mekanik termostat hata türünün etki derecesi, hem mekanik termostat, hem soðutma sistemi hem de müþteri üzerindeki etkileri göz önüne alýnarak derecelendirilmiþtir. Eðer hatanýn etki derecesi 9 ve üzeri ise, ilgili hata önemli bir hatadýr ve baþka kriterlere bakýlmaksýzýn iyileþtirilmesi gereken hata olarak ele alýnmalýdýr. Çünkü ortaya çýkma olasýlýðý az bile olsa ürünün kullanýmýný engelleyen ve kullancýnýn can güvenliðini tehlikeye atan veya atma olasýlýðý yüksek bir hata söz konusudur. Hatanýn keþfedilebilirliði ise, hatanýn son kullanýcýya ulaþmamasý olasýlýðý veya iþletmenin uyguladýðý kontrol iþlemlerine baðlý olarak hatayý yakalayabilme yeteneðidir. Hatanýn keþfedilebilirliði, bir baþka ifade ile, benzer durumdaki kontrol Tablo 8. Tasarým HTEA Formu Genel Hali Parça Adý: Parça Kodu: MEVCUT KOÞULLAR Tarih: Formu Dolduran: DÜZELTÝCÝ ÖNLEMLER ÝYÝLEÞTÝRÝLEN KOÞULLAR Parça adý Parçanýn fonksiyonu Hata türü Hata sebebi Hatanýn etkisi Kontrol Önlemleri ortaya çýkma olasýlýðý þiddet derecesi keþfedilebilirlik RÝSK ÖNCELÝK GÖSTERGESÝ Önerilen Ýyileþmeler Tamamlanma Planý ve Sorumluluk Tamamlanan önlemler Ortaya çýkma olasýlýðý Þiddet derecesi Keþfedilebilirlik RÝSK ÖNCELÝK GÖSTERGESÝ 24

9 Tasarým Hata Türü ve Etkileri Analizinin Etkinliði Ýçin Bir Model ve Uygulamasý yöntemlerinin uygunluk ve etkinlik açýsýndan derecelendirilmesidir. Keþfedilebilirlik yeterince saðlanabiliyor olsa bile, fazla miktarda kontrol etmenin maliyet ve zaman açýsýndan yük getirdiði düþünüldüðünde hatanýn ortaya çýkma olasýlýðýný azaltýcý çalýþmalar yaparak, kontrol sayýsýný azaltmak en etkin yoldur. Mekanik termostat için uygulanan kontrol önlemleri, hatayý yakalayabilme yeteneði göz önüne alýnarak derecelendirilmiþtir. Tasarým HTEA formunun genel hali Tablo-8'de verilmiþ, mekanik termostat için yapýlan Tasarým HTEA gizlilik çerçevesinde olduðu için verilmemiþtir. Ekip RÖG'sine göre hatalarýn Paretosunu çizerek konu ile ilgili çalýþmalarda söz edilen yaklaþýmlardan birisi ile, belli bir RÖG'ne kadar olan hatalarda iyileþtirme çalýþmasý yapacaðýný belirleyebilir. Bu çalýþmada, seçilen altý parça için 28 adet hata türü belirlenmiþ ve her biri için RÖG hesaplanmýþtýr. En yüksek %25 RÖG'ne sahip hata türleri için iyileþtirme çalýþmasýnýn yapýlmasý yaklaþýmý benimsenmiþtir. Ýyileþtirme Faaliyetleri RÖG'ne göre önceliklendirilmiþ hata sebeplerini ortadan kaldýrmak için iyileþtirme çalýþmalarý yapýlmalýdýr. Önerilen faaliyetler hatanýn ortaya çýkma olasýlýðýný azaltýcý, etkisini azaltýcý veya keþfedilebilirliðini arttýrýcý yönde olabilir. Ýyileþtirme tasarým deðiþikliði, deney tasarýmý, toleranslarýn deðiþtirilmesi, test yöntemlerinin iyileþtirilmesi, test faaliyet planýnýn iyileþtirilmesi gibi yöntemlerle saðlanabilir. Ancak iyileþtirme faaliyetleri açýkça tanýmlanmalý ve takip edilmelidir. Eðer iyileþtirme faaliyetleri yerine getirilemez ise HTEA'nin faydalarý sýnýrlandýrýlmýþ olur. Sadece hata türleri ve hata öncelikleri belirlenmiþ olur. Bir iyileþtirme gerçekleþemez. Dolayýsýyla somut faydalar ancak tanýmlanan faaliyetlerinin yerine getirilmesi ile mümkün olacaktýr. Ýyileþtirme faaliyetlerinin tamamlanmasýndan sonra, ekibin belirleyebileceði bir zaman sonunda Tasarým HTEA Formu gözden geçirilerek RÖG deðerleri tekrar hesaplanmalýdýr. Tasarým HTEA'nýn güncelliði bu þekilde saðlanabilir. Böylece, gelecek çalýþmalar için dokümante edilmiþ bilgiler, RÖG'ne göre önceliklendirilmiþ hata türleri ve müþteriye daha az hatalý ürün sunmak mümkün olacaktýr. Mekanik termostat için iyileþtirme faaliyetleri belirlenmiþ ve uygulanmýþtýr. RÖG'leri tekrar gözden geçirilerek yeni durumlar için tekrar hesaplanmýþtýr. Yapýlan tüm bu çalýþmalar sonucunda mekanik termostat servis oranýnda düþüþ tespit edilmiþtir. Bu oran gizlilik kapsamýnda olduðu için verilmemiþtir. SONUÇ VE ÖNERÝLER Tasarým HTEA, hatalarýn belirlenmesi, önceliklendirilmesi ve iyileþtirme faaliyetleri ile tasarýmýn geliþtirilmesi açýsýndan etkin bir yöntemdir. Ancak Tasarým HTEA yapabilmek için de pek çok veriye ihtiyaç duyulmaktadýr. Bu verilerin derlenmesi ve deðerlendirilmesi de oldukça zaman ve iþgücü gerektirmektedir. Ayrýca, ürün hatalarý ele alýnýrken müþterinin ilgili üründen istek ve beklentilerinin de yansýtýlmasý, üründen müþterinin daha az þikayet etmeni saðlayacaktýr. Bu da servis oranýnda daha hýzlý bir düþüþe sebep olacaktýr. AHP çok ölçütlü karar verme konusunda kantitatif bir teknik olarak, deðiþik alanlarda yaygýn kullanýma sahiptir. Bu çalýþmada da AHP, mekanik termostatýn parçalarýnýn önceliklendirilmesi için kullanýlmýþtýr. Müþteri istek ve beklentileri göz önüne alýnarak "iç sýcaklýðýn istenen aralýkta olmasý", "kolay ayar yapýlabilmesi" ve "emniyetli olmasý" ölçütleri tespit edilmiþ, bu ölçütler ikili karþýlaþtýrmalar yapýlarak birbirlerine göre önceliklendirilmiþtir. AHP yöntemi ile tutarlýlýk testleri yapýlmýþ ve önem dereceleri yüzde olarak belirlenmiþtir. Ayný zamanda ürünün parçalarý da her bir ölçüte göre ikili karþýlaþtýrmalar yardýmýyla deðerlendirilmiþ ve tutarlýlýk analizleri yapýlmýþtýr. Her bir parçanýn ilgili ölçüte göre önem dereceleri yüzde olarak tespit edilmiþ ve bunlar ile ölçütlerin önem dereceleri çarpýlarak parçalarýn önceliklendirilmesi saðlanmýþtýr. Öncelikli olarak seçilen parçalar için ise Tasarým HTEA uygulanmýþtýr. Tasarým HTEA uygularken parçalarýn hata türleri, hata sebepleri, 25

10 Nihal Musubeyli Erginel hatanýn etkisi ve mevcut durumda kontrol önlemleri belirlenmiþtir. Hata türleri "ortaya çýkma olasýlýðý", "þiddet derecesi ve "keþfedilebilirlik" kriterlerine göre önceliklendirilmiþtir. Mekanik termostat için parçalar önceliklendirilmeden yapýlan Tasarým HTEA'nde 43 hata türü belirlenmiþtir. Burada 43 hata türü, parçalarda herhangi bir önceliklendirme olmadan, ürünün tüm parçalarý dikkate alýndýðýnda ortaya çýkan sayýdýr. Ancak ürünün parçalarý AHP yöntemine göre önceliklendirildikten sonra, önceliði yüksek olan ilk %50 parça için Tasarým HTEA uygulanmýþ ve bu þekilde 28 hata türü belirlenmiþtir. Bu da, hata türlerinde %35'lik azalmaya karþýlýk gelmektedir. Her hata türü için veri derleme ve deðerlendirme süresi eþit olduðu varsayýlýr ise, zaman ve iþgücünden %35 tasarruf saðlandýðý söylenebilir. Ayrýca Tasarým HTEA yönteminin kullanýlmasýnýn nihai amacý iyileþtirme faaliyetlerini hayata geçirerek ürünün servis oranýný düþürmektir. AHP ile parçalarýn önceliklendirilmesi ve parçalarýn ilk %50'lik kýsýmý için Tasarým HTEA'nin uygulanmasý, parçalarýn AHP yönteminde müþteri istek ve beklentileri ölçütleri dikkate alýnarak önceliklendirildiði için, müþterilerin servis oranýna etki edecek þikayetlerinin de öncelikle ele alýnmasýný saðlamýþ olmaktadýr. Dolayýsýyla iyileþtirme faaliyetleri sonuçlarý direkt servis oranýna düþüþ olarak yansýyacaktýr. 28 parça yerine 43 parça ile Tasarým HTEA yapýlmýþ olsaydý, hata türlerinin önceliklendirilmesi ve iyileþtirme faaliyetlerinin tamamlanmasý daha uzun süre alacak, bu da servis oranýnda daha uzun vadede etkisini gösterecekti. Özellikle çok sayýda parça içeren ürünlerin hata türlerinin önceliklendirilmesinde bu yaklaþýmýn yararý daha fazla olacaktýr. Ýyileþtirme faaliyetleri daha hýzlý baþlayacaðý için, servis oranlarýnda daha kýsa sürede düþüþ saðlanacaktýr. Tasarým HTEA yapýlmadan önce parçalarýn AHP ile önceliklendirilmesi, Tasarým HTEA'nin etkinliði artmýþ olacaktýr. KAYNAKÇA [1] Gilchrist, W., "Modelling failure Modes and Effects Analysis", International Journal of Quality and Reliability Management, Bradford, 1993 [2] Legg J.M., "Computerized Approach for Matrix-form FMEA", IEE Transactions on Reliability, 1978, R-27(4), October [3] Kara-Zaitri C., Keller A., Fleming P., "A smart failure mode and effect analysis package", 1992, Proc. Annual Reliability and Maintainability Symposium, p [4] Price C.J., "Automated multiple failure FMEA", Reliability Engineering and System Safety, 76, 2002, p [5] Price C.J., Snooke N., Pugh D.R., Hunt J.E., Wilson M.S., "Combining functional and structural reasoning for safety analysis of electrical designs", The Knowledge Engineering Review, 12, 3, 1997, p [6] Price C.J., "Function-directed electrical design analysis", Artificial Intelligence in Engineering, 12, 1998, p [7] Pinna T., Caporali R., Cambi G., Burgazzi L., Poucet A., Porfiri M.T., "Failure Mode and Effect Analysis on ITER heat transfer systems", Fusion Engineering and Design, 1998, 42, p [8] Bellomo P., Rago C.E., Spencer C.M., Wilson Z.J., "Novel approach to increasing the reliability of accelerator magnets", IEEE Transaction on Applied Superconductivity, 10, 1, 2000, p [9] Vandenbrande W.W., "How to use FMEA to reduce the size of your quality toolbox", Quality Progress, 31,11, 1998, p [10] Ben-Daya, M., Abdul, R., "A revised failure mode and effects analysis model", International Journal of Quality and Reliability Management, Bradford, 1996 [11] Sankar N.R., Prabhu B.S., "Application of fuzzy logic to matrix FMECA", Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, 20, 2001, p [12] Pillay A., Wang J., "Modified failure maode and effects analysis using approximate reasoning", Reliability Enginnering and System Safety, 79, 2003, p [13] Stamatis, D.H., "Failure Mode and Effect Analysis from Theory to Execution", ASQC Quality Press, [14] Omdahl, T.P., "Reliability, availability, and maintainability dictionary", Milwaukee: ASQC Quality Press, [15] Saaty, T, "The Analytic Hierarchy Process", McGraw-Hill, New York, 1980 [16] Akýn, B.,"ISO 9000 Uygulamasýnda Ýþletmelerde Hata Türü ve Etkileri Analizi", Bilim Teknik Yayýnevi, Ýstanbul, 1998 [17] Özdemir Saðýr, M., "Bir Ýþletmede Analitik Hiyerarþi Süreci Kullanýlarak Performans Deðerleme Sistemi Tasarýmý", Endüstri Mühendisliði, TMMOB, 2002 [18] Musubeyli Erginel, N., "Ürünün Önemli Kalite Karakteristiklerinin Belirlenmesinde Tasarým HTEA ve Kalite Evinin Kullanýlmasý", Doktora tezi, Osmangazi Üniversitesi, Eskiþehir,