BİLGİSAYAR DESTEKLİ YÖNTEMLERİN MERMER ÜRETİM SÜRECİNDE KULLANILABİLİRLİĞİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME

Transkript

1 1. Giriş BİLGİSAYAR DESTEKLİ YÖNTEMLERİN MERMER ÜRETİM SÜRECİNDE KULLANILABİLİRLİĞİ ÜZERİNE BİR DEĞERLENDİRME AKKOYUN, Ö., Dicle Üniversitesi, ÖZET Bu çalışmada bilişim teknikleri ya da bilimde modern yöntemler olarak bilinen bilgisayar destekli çözümlerin mermer üretim süreci içerisinde kullanılabilirliği üzerine bir değerlendirme sunulmuştur. Çalışmada önce mermer üretim süreci hakkında kısa bilgi verilmiştir. Daha sonra bilgisayar destekli yöntemler hakkında bilgi verilmiştir. Son olarak da bu yöntemlerin mermer endüstrisine uygulamalarından örnekler verilmiştir. Anahtar Kelimeler: Mermer üretimi, bilgisayar yazılımı, simülasyon, yapay zeka, bulanık mantık, bilişim AN EVALUATION of COMPUTER AIDED APPLICATIONS IN MARBLE INDUSTRY ABSTRACT In this study, usability of computer-aided applications and modern numerical methods into natural stone industry is evaluated. After giving brief information about marble production process, computer aided applications and numerical methods are introduced. Finally, typical studies about these methods are presented. Key words: Marble production, software, simulation, artificial intelligence, fuzzy logic Bilginin sayısal ortamda toplanması, depolanması, işlenmesi ve sunulması aşamalarında kullanılan teknolojilerin tümüne kısaca bilişim adı verilmektedir. Bu tanımlamada kullanılan bilgi terimi ile kastedilen, bilimsel olarak geçerliliği olan bir yöntem kullanılarak ölçülen bir büyüklüğe ait ölçüm verisinin, ölçülmesi ve kaydedilmesi sonucunda sayısal ortamda işlenebilir ve erişilebilir durumda olan biçimidir. Bilişim, bu bilginin teknoloji kullanılarak işlenmesi ve yararlı sonuçlar üretilmesidir. Bilişim bilgi dünyası ile teknoloji dünyası arasındaki köprüyü kurarak günlük hayatımızı kolaylaştırır. Bilgi teknolojilerinin toplumda yaygınlaşması sürecinde sanayinin hemen her alanında uygulanmaları için çalışmalar yapılmış ve genel olarak bilimde modern yöntemler başlığı altında değerlendirilen araştırma alanları ortaya çıkmıştır. Bilimde modern yöntemler, endüstrinin hangi alanına ait olursa olsun verinin toplanması, işlenmesi ve sonuçlar üretilmesi aşamalarında klasik yöntemlere benzer ya da farklı hesaplama yöntemleri, algoritmalar, yaklaşımlar ve teknolojileri içermektedir. Mermer ya daha geniş adlandırma ile doğaltaş sanayisi, Türkiye de son yıllarda büyük gelişmeler gösteren, toplam madencilik dışsatımı içerisinde dikkate değer seviyelere ulaşmış önemli bir sektördür. Sektörün ülkenin içinden ya da dışından kaynaklanan farklı sebepler nedeniyle zaman zaman gösterdiği durgunluklar bir kenara bırakılırsa, sürekli büyüyen ve dönüşen dinamik bir yapısının olduğu gözlenmektedir. Bilimde modern yöntemler kullanılarak ortaya konulan çözümlerin ve bilgi teknolojisi ürünlerinin mermer sektöründe kullanılması da bu gelişmenin bir doğal sonucudur. Ancak niteliği ne olursa olsun üretim sistemleri tarihsel süreçler olarak incelendiğinde, belirli aşamalardan geçtikleri ve modern yöntemleri kullanabilmeleri için belirli bir gelişme düzeyini yakalamaları gerektiği gerçeği ortaya çıkmaktadır 1. Üretim sistemleri süreçlerinde başlangıç adımı

2 üretimdir. Tüm enerji ve yoğunlaşma üretime odaklanır, üretimin niteliği, olumlu/olumsuz çevresel etkileri ve maliyetleri gibi değerlendirmeler bu aşamada dikkate alınmaz. Sonraki aşamada rekabetin de etkisi ile maliyet hesaplamaları ve çevresel etkiler ortaya çıkmaya başlar ve maliyet, çevre, hukuk gibi tüm şartların eşit olduğu rekabetçi ortamlarda farkı yaratarak ayakta kalabilmek için teknolojinin nimetlerinden yararlanmak ve bu modern yöntemleri kullanarak maliyetleri düşürmek, kaliteyi artırmak, marka olmak gibi yaklaşımlara yönelmeler başlar. Türkiye doğaltaş endüstrisi, bölgesel farklılıklar olmakla birlikte, genel olarak bu aşamalardan geçmiş ve üretimin her sürecinde tedarikçileri ve yardımcı sanayilerini de oluşturarak bilişim teknolojilerini ve modern yöntemleri talep eder hale gelmiştir. Başlangıçta üretim, nasıl olursa olsun üretim! noktasında iken, artık maliyetlerini hesaplamaya çalışan, internet siteleri aracılığıyla dünyaya mal satan, ileri teknolojileri talep eden seviyeye ulaşmıştır. Bu çalışmada, mermer üretim süreci ayrıntılı olarak ortaya konularak bilişim teknolojilerinin bu üretim adımlarının hangi noktasında ve hangi amaçlar ile kullanıldığı/kullanılabileceği üzerine bir değerlendirme yapılmıştır. Buna ek olarak, doğaltaş yatırım kararlarına yardımcı olması için geliştirilen bir bilgisayar benzetimi çalışması örnek uygulama olarak tanıtılmıştır. 2. Mermer Üretim Sistemi Genel Yapısı Mermerin bilimsel tanımını bir kenara bırakacak olursak, ticari olarak, kesilip boyutlandırılabilen ticari olarak bir değeri olan her türlü kayaç mermer olarak değerlendirilmektedir 2. Mermer üretimi ocaklarda başlar. Ocaklardan farklı yöntem ve araçlar ile üretilen bloklar, mermer işleme tesislerine taşınırlar. Mermer işleme tesislerinde birbirinden farklı alet, makine ve yöntem kullanılarak çeşitli boyutlarda kesilen ve parlatılan mermerler sonuçta değişik ürünler haline gelerek müşterilere gönderilirler. Mermer üretim sistemi temel adımları aşağıda özetlenmiştir; Tablo 1. Mermer üretim sistemi aşamaları Başlangıç Aşaması Yatırım Aşaması Üretim Aşaması Arama İnceleme ve değerlendirme Yatırım kararı Detay araştırma Yöntem seçimi Makine seçimi Planlama ve yönetim Kalitenin kontrolü Pazarlama A. Başlangıç aşaması Mermer üretim sürecinin ilk adımı, aramadır. Bu aşamada mermer olarak değerlendirilebilecek sahaların bulunma ihtimali olan bölgeler tespit edildikten sonra saha araştırmaları yapılarak gözlemler yapılır. Saha bulunduktan sonra inceleme ve değerlendirme aşamasına geçilir. Bu aşamada mermer olması muhtemel doğaltaşlardan el örnekleri alınarak gerekli inceleme ve değerlendirmeler yapılır. Bu değerlendirmede amaç, jeolojik olarak oluşmuş bir yatağın mermer sahası olarak değerlendirilip değerlendirilemeyeceği kararının verilmesidir. Bu karar için sahayı temsil eden örnekler üzerinde renk, desen, kesilebilme, cila alma kapasitesi gibi çalışmaları içeren değerlendirmeler yapılır. B. Yatırım aşaması Yeni bulunan taşın pazarda bilinen-tutulan bir taş olup olmadığı konusu da ayrıca değerlendirilir. Yatağın jeolojik koşulları, rezervi, işletilebilme özellikleri, pazardaki değeri, bu değerin son yıllardaki seyri, yaklaşık yatırım ve üretim maliyetleri ve maliyetlere etki eden parametrelerin değişim riskleri gibi etkenler yatırım kararı için değerlendirilir. Yatırım kararı alınmasında hedeflenen uluslararası pazarın değişken koşulları ve doğaltaşın işletileceği bölgenin yerel koşulları da değerlendirilmelidir.

3 Yatırıma karar verildikten sonra detay araştırma aşamasına geçilir. Bu aşamada doğaltaş yatağı ile ilgili olarak saha renk desen haritalarının çıkarılması, çatlak sistemlerinin konumu ve yönelmeleri, fosil ya da mineral içeriklerinin dağılım ve değişimleri gibi detaylı bilgiler toplanır. Bu bilgiler işletme yöntem seçimi, ocak ağzının yönü, ilerleme yönü, basamak yükseklerinin belirlenmesi, gibi temel işletme yöntemi parametrelerinin belirlenmesinde kullanılır. Bu özellikler değerlendirilerek mermer sahasının hangi işletme yöntemi ile ve nasıl bir planlama ile işletileceğine karar verilir. İşletme yönteminin hemen ardından makine/donanım seçimi yapılır. Mermer üretiminde temel makinelerin seçilmesi, iş makinelerinin sayı ve kapasite olarak belirlenmesinin ardından yardımcı iş makineleri ve donanım seçimi de yapılarak üretime başlama aşamasına gelinir. C. Üretim aşaması Üretimin planlanıp yönetilmesi ve kontrolü birbirini bütünleyen iki temel adımdır. Planlama ve yönetim adımı üretime geçen bir işletmenin personel ve makinelerinin yönetilmesini kapsar. Burada amaç en verimli ve kazançlı üretimi en sağlıklı koşullarda gerçekleştirmektir. Üretimin sağlıklı olabilmesi ve rekabet koşullarına uygun belirli bir kalite düzeyini yakalayabilmesi için kontrol edilmesi de gerekmektedir. Üretim kalite kontrolü, sürecin her aşamada test ve ölçümler ile istatistiksel araçlar da kullanarak kontrol altında ve hedeflere uygun olarak çalışıp çalışmadığının sınanmasıdır. Kontrol altında olan ve önceden tespit edilen hedeflerine uygun olarak çalışan bir işletme için son aşama, üretilen ürünün pazarlanması ve satılmasıdır. Pazarlama aşamasının da kendisine özgü koşulları ve uygulama biçimleri bulunmaktadır. Ürünün bilinen bir taş olması yada ilk kez pazara sürülen bir ürün olması durumları farklılık gösterir. Renk ve desen açısından albenisinin olması, pazarlamanın yapıldığı dönemdeki estetik eğilimlere uygun olması, ya da çevre ve sağlık hassasiyetleri açısından bir sorununun olmaması gibi durumlar pazarlamayı etkiler. Burada sözü edilen yatırım ve işletme, hâlihazırda mermer işleme tesisi olan bir işletmenin yeni bulunan bir taş için ocak yatırımı olarak değerlendirilebileceği gibi ocak ile birlikte, üretilecek olan doğaltaş bloklarının son ürün haline dönüştürüleceği mermer işleme tesisini içine alan faaliyetler olarak da değerlendirilebilir. 3. Bilgisayar Destekli Yöntemler Bilgi teknolojileri bilgisayarın günlük hayatta kullanılmasının ardından ortaya çıkmış ve büyük gelişmeler göstermiştir. Yakın geçmişe kadar bilgi teknolojilerinden yararlanabilmek için belirli bir ekonomik düzeye sahip olmayı ve bilgisayar okuryazarı olmayı gerektirirken, günümüzde toplumun hemen her kesimi bilgisayar ve bilgi teknolojilerinin ürünlerini bir biçimde kullanır hale gelmiştir. Bilişim teknolojilerinin toplumların her kesimine bu oranda hızlı bir şekilde yaygınlaşmasında bu teknolojileri üretenlerin pazarlama stratejilerinin de payı gözden kaçırılmamalıdır. Bilgi teknolojilerinin bilimin farklı alanlarında çeşitli uygulamalarda uygulanması sonucunda bilgisayar destekli yöntemler ya da bilimde modern yöntemler olarak bilinen yöntemler geliştirilmiş ve hukuktan endüstriye her alanda uygulanmaya başlamıştır. Bilimde modern yöntemler aşağıdaki gibi özetlenebilir; Yer kabuğunun modellenmesi Uzaktan algılama Coğrafi bilgi sistemleri (GIS) Jeoistatistik Modelleme ve benzetim Yapay zeka teknikleri Uzman sistemler Veri tabanları ve veri madenciliği Optimizasyon Genetik algoritma Bulanık mantık Web tabanlı uygulamalar Geçtiğimiz yüzyılın yerbilimleri açısından önemli teorilerinden birisi de jeostazi ya da plaka tektoniği olarak adlandırılan ve yer kabuğundaki kıtaların yarı akışkan bir ortam üzerinde hareketli kabuklar olarak algılanması gerektiğini söyleyen teoridir. Bu teori özellikle bilgisayar

4 teknolojisindeki büyük gelişmelerin ardından çok fazla işlemi bir anda yapabilen işlemcilerin kullanılmaya başlaması neticesinde bilgisayar modelleri olarak denenmeye başlanmıştır. Böylece yer kabuğunun modellenmesi gibi çok önemli bir modern sayısal yöntem ortaya çıkmıştır. Yer kabuğunun hareketlerinin büyük işlemci hızlarına sahip bilgisayarlar ile modellenmeleri sonucunda maden yataklarının ve depremlerin oluşum mekanizmaları ve olasılıkları daha kolay anlaşılır ve hesaplanır hale gelmiştir. Uzaktan algılama, yeryüzünden belirli uzaklıkta, atmosferde veya uzayda hareket eden platformlara yerleştirilmiş ölçüm aletleri aracılıyla, objelerle fiziksel temasa geçilmeden, yeryüzünün doğal ve yapay objeleri hakkında bilgi alma ve bunları değerlendirme tekniğidir. Bir başka ifade ile objelerle fiziksel temasta bulunmadan herhangi bir uzaklıktan yapılan ölçümlerle cisimler hakkında bilgi edinme bilim ve sanatı olarak ifade edilir. Uzaktan algılama, tarım, coğrafya, savunma sanayi ve özellikle jeoloji ve madencilik alanlarında yaygın kullanılan veri arama ve değerlendirme yöntemidir. Yer kabuğu ve üzerindeki elemanların sayısal ortamlara aktarılmaları ve bu verilerin işlenmeleri için yapılan çalışmalar neticesinde ise coğrafi bilgi sistemleri (GBS) ortaya çıkmıştır. GBS, madencilik alanında da çok kullanılan haritaların sayısallaştırılması ve bu verilerin farklı amaçlar için daha etkin kullanılabilir hale getirilmesi çalışmalarını kapsamaktadır. Her türlü coğrafi bilginin sayısallaştırılarak bilgisayar ortamına aktarılması ve bu bilgilerin farklı amaçlar için değişik biçimlerde kullanılması GBS çalışmaları ile sağlanmıştır. Bir kümeye ait verilerin birbirleri ile olan ilişkilerini göz ardı eden klasik istatistiğe karşı, veriler arasındaki mesafeleri ve ilişkileri de istatistiğin bir konusu yapan jeoistatistik kavramları eski verilerin yeniden değerlendirilmesi açısından farklı ufuklar açmıştır. Bu sayede birçok maden yatağı yeniden değerlendirilmiştir. Aynı yaklaşım mermer ocaklarının değerlendirilmesi için de kullanılabilmektedir. Klasik eniyileme algoritmalarının çözemediği karmaşıklıktaki problemler için modelleme ve benzetim yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemler, çok fazla parametresi olan sistemler için ya da denenmesi riskli ya da maliyetli olan işlemlerin sanal ortamda denenmeleri için geliştirilen en önemli modern yöntemler arasındadır. Bir araç ya da sistemin benzetimi, bir olay ya da durumun gelecekteki halinin tahmini için yapılan benzetimler, makine veya donanım seçimi için yapılan modellemeler bu çalışmalara örnek olarak verilebilir. Kesikli, stokastik ya da deterministik gibi birçok farklı yöntem ile benzetim ve modelleme yapılabilmektedir. Modern teknolojilerin insan zekasını taklit etmeleri neticesinde yapay zeka adı verilen çalışmalar ortaya çıkmıştır. Bu çalışmalarda temel amaç, insan zekasına ihtiyaç duyulan karar verme, seçim yapma, hesaplama ve kontrol gibi işlemlerin bilgisayarlar tarafından yapılabilir hale gelmelerini sağlamaktır. Başlangıçta çok eleştirilen ve tepki alan bu çalışmalar bilgisayar donanımlarındaki büyük gelişmeler sonucunda önemli yollar almıştır. Bu çalışmaların en dikkat çekici olan bölümü ise robot çalışmalarıdır. Bu konuda da henüz emekleme evresinde olsa da önemli ilerlemeler büyük bir hızla yapılmaktadır. Belirli bir problemin çözümünde uzman gibi davranan programlara uzman sistem denilir 3. Uzman Sistemler, belirli bir alanda sadece o alan ile ilgili bilgilerle donatılmış ve problemlere o alanda uzman bir kişinin getirdiği şekilde çözümler getirebilen bilgisayar programları olarak tarif edilebilir. Sistemi geliştiren kişi ile sistemin geliştirileceği alandaki uzman kişi ya da kişilerin karşılıklı fikir alışverişleri sonucu ortaya çıkarılan bilgi, sistemin bilgi tabanına uygun formatta girilir. Üretim sistemlerinde karar destek sistemlerinde önemli kararlar ve stratejilerin belirlenmesinde yardımcı olurlar. Gelişen teknoloji ve iletişim teknikleri sayesinde üretim süreçleri ile ilgili her türlü bilgi toplanabilir ve saklanabilir hale gelmiştir. Verinin olması iyidir ancak bir noktadan sonra verinin ihtiyaç olduğunda erişilebilir olması ve nasıl değerlendirildiği önem kazanmaktadır. Bu noktada

5 veri tabanı sistemleri ve veri madenciliği konuları devreye girmektedir. Modern yöntemlerin en hızlı gelişme gösteren alanlarından birisi veri tabanları, veri madenciliği ve web uygulamalarıdır. Uygulama alanları, örneğin işletmeler için birçok konudaki (maliyet, verim, performans, satış, pazarlama, muhasebe, personel, sipariş vergi vb.) gibi çok fazla verinin toplanması, düzenlenmesi, değerlendirmesi ve web tabanlı uygulamalar ile uzaktan erişime açılması gibi çalışmalardır. Bulanık mantık, modern yöntemler içinde en ilgi çekenlerden birisidir. Lotfi Zadeh 4 (1965) tarafından ortaya atılan bulanık küme kavramı başlangıçta fazla ilgi görmemesine rağmen sonraki yıllarda bir çimento fabrikasında uygulanmış ve ardından özellikle Japonya da elektrikli süpürgeler, çamaşır makineleri asansör ve metro sistemlerinin kontrol algoritmalarında kullanılmaya başlanmış ve tüm dünyanın ilgisini üzerine çekmiştir 5. Bulanık mantıkta kontrol algoritmaları 1 ve 0 ile değil daha çok günlük yaşamda kullanılan yaklaşımlar ile çalıştığı için konuşma diline daha yakın olduğu söylenir. Örneğin bir anne çocuğuna fırındaki kek 60 C de 15 dakika bekleyince fırını kapat diyebilir ya da Kekin üzeri hafif kahverengi olunca fırını kapat diyebilir. Birinci durum, bilgisayara daha kolay anlatılan, ama sorunlu bir durumdur. Fırın 59 C de ve 150 dakika çalışıp kek kömür olsa da fırın kapatılmaz. Bu durumu madenciliğe uygularsak; bir mermer fabrikasında kalite kontrol ve ayıklama ünitesinde çalışan bir işgörene Zemin bej, ve çok az siyah fosil var ise ürün kalitesi X tir. Fosil yok ise Y dir. Şeklinde bir talimat verildiğinde fayans hattından işgörenin önüne gelen ürün bej zeminli ve üzerinde beş adet siyah fosil var ise ürün kalitesi X mi yoksa Y midir. Konuşma dilinde insanlar tarafından tercih edilen rakamlar değil kelimeler ile yapılan tanımlamalardır. Burada sorun bilgisayarın kekin üzerinin hafif kahverengi olduğunu nasıl anlayacağıdır.? çok az ın ya da bej in matematik karşılığı nedir? Çok az ama ne kadar çok az? Bej ama ne kadar bej? Bulanık mantık yaklaşımının ayrıntılarına girmek bu çalışmanın kapsamını aşacaktır ancak üyelik derecesi kavramı kullandığını ve bu sorunu çözdüğünü söylemek gerekir. Eniyileme (optimizasyon), belli koşullar altındaki bir sistemin en küçük ya da en büyük değerler üretebilmesi için değişkenlerinin alacağı değeri hesaplama işlemi olarak tanımlanabilir. Endüstrinin bir çok kolunda kazancın en büyük değerini elde etmek, ya da maliyetlerin en küçük değerini elde etmek gibi bir çok en büyükleme ve en küçükleme problemi ile karşı karşıya olduğumuz için eniyileme algoritmaları ve çözümleri, modern yöntemlerin en bilinenleri ve en yaygın kullanılanları arasında yer almaktadır. Eniyileme işlemleri için bir sistemi matematiksel olarak ortaya koymak ve değişkenleri ile kısıtlamaları doğru tespit etmek gerekmektedir. İncelenen sistemi matematik eşitlik olarak ortaya koyan modelin matematiksel durumuna göre doğrusal ya da doğrusal olmayan eniyilemeler kullanılabilir. Modellerin çözülmeleri için simplex yöntem ya da matris yöntemi gibi birçok farklı yol geliştirilmiş olup hemen tüm yöntemler bilgisayarlar tarafından ve yazılımlar aracılığıyla yapılmaktadır. Genetik algoritma, genetik bilimi kanunlarından yararlanarak bir çözüm arama yöntemi kullanan stokastik algoritmalardır. İlk olarak Holland 6 tarafından öne sürülmüş olan bu yöntem özellikle geniş çaplı karmaşık eniyileme problemlerinin çözümü için uygun bir ortam sağlamaktadır 7. Bu yöntemde çözüm için rasgele sonuçlar üretilip problem denenir, sonuç üretme algoritmaları genetik bilimindeki mutasyon ve baskın genin üreme kabiliyetinin artması gibi kavramlardan yararlanarak ilerleyip en iyi çözümü bulmaya çalışır. 4. Modern Yöntemlerin Mermer Üretim Sürecinde Kullanılabilirliği A. Arama aşaması Bilgisayar destekli ya da modern yöntemlerin birçoğu mermer üretim sürecinde kullanılabilir. Arama aşamasında yerkabuğu modelleri ve uzaktan algılama yöntemleri ile hedef sahalar belirlenerek daha sonra yapılacak arazi çalışmaları için olasılıklar belirlenebilir. Mermer oluşumu itibari ile bölgesel başkalaşım (metamorfizma) koşullarına ihtiyaç duyulduğu için mermer sahaları, çok büyük arazilere yayılım göstermeyen sahalardır. Bu nedenle yerkabuğu modelleri ve uzaktan algılama uygulamalarının geniş sahalara yayılım gösteren metal madenleri ya da endüstriyel

6 hammadde sahalarında uygulandığı kadar yaygın olmasa da yardımcı yöntemler olarak değerlendirilebilmektedir. Uzaktan algılamaya konu olan görüntüler kullanılarak kayaç renklerindeki farklılaşmalar, farklı kaya türleri ve aynı kayacın bozuşmuş ve taze yüzeyleri arasındaki farklı renkleri de gösterilebilmektedir 8. Ayrıca görüntü işleme teknikleri kullanılarak mermer renkleri tanımlanabilmekte ve sınıflandırılabilmektedir. B. Yatırım aşaması Bulunan bir saha için yapılan karotlu sondaj verilerinin işlenmesi ve değerlendirilmesi ile saha renk desen haritalarının çıkarılması, rezerv hesaplamaları, kapasite ve verim hesaplamaları gibi birçok hesaplamada bilgisayar yazılımları rahatlıkla kullanılabilir. Bir saha ile ilgili olarak yatırım kararının verilmesi için değerlendirilmesi gereken birçok parametre vardır. Bu parametrelerin tespit edilip son yıllarda gösterdikleri değişimlerden yola çıkılarak yapılan benzetim çalışmaları ile maliyet, satış fiyatı, kalite gibi birçok değişkenin yatırım sonrasında alabileceği muhtemel değerler ortaya konularak yatırımcıya yardımcı araçlar olarak kullanılabilmektedir. Bu çalışmaların çoğunda modelleme ve benzetimler kullanılmaktadır. Mermer sahalarında var olan kırık-çatlak sistemlerinin değerlendirilmesi ile sahanın modellenmesi sonucunda üretilecek blok boyutlarının kestirilmesi gibi işlemleri yapan modelleme çalışmaları bulunmaktadır 9. Bu çalışmalarda geliştirilen modelleme yazılımları ile mermer yatağı kırık-çatlak sistemleri bilgisayar ortamında ortaya konulmakta ve buna bağlı olarak blok verimi ve üretim planlaması gibi işlemler yapılabilmektedir. İşletme yönteminin seçilmesi, piyasada bulunan çok çeşitli makine ve donanımın seçilmesi, işletilecek doğaltaş için en uygun makine, elmas tel, soket, testere, abrazif, dolgu malzemesi vb.lerinin seçilmesi işlemlerinde yine uzman sistemler, yapay zeka ile çalışan yazılımlar ve karşılaştırmalı benzetim modelleri yardımcı olarak kullanılmaktadır. Bunun için karşılaştırma yapılacak olan makine ya da ürünler hakkında bilgiler ile işlenecek doğaltaş bilgileri bir benzetim yazılımına yüklenerek en iyi sonucu veren makine ya da sarf malzemesi seçimi yapılabilmektedir. İşletme sahası ile ilgili verilerin sayısallaştırılması ve haritaların oluşturulması ile renk desen haritaları, saha blok diyagramlarının oluşturulması, çatlak sistemlerinin muhtemel yönelimleri, optimum blok boyutuna ulaşabilmek için kesim yönlerinin ve boyutlarının belirlenmesi, rezerv ve kesitlerin elde edilmesi gibi işletme ekonomisini ve verimliliğini etkileyen işlemlerden faaliyet raporlarının hazırlanması gibi kanuni zorunlulukların yerine getirilmesine kadar bir çok konuda modern yöntemlerden olan GBS ve jeoistatistik uygulamalarından yararlanılabilir. Ocaklarda işletilen bölümlerde oluşan boşlukların hesaplanması ve bu yolla yapılan verim ve üretim hesaplamalarında da GBS uygulamaları kullanılmaktadır 10. C. Üretim aşaması İşletmeye geçilmiş bir mermer ocağı ya da işletme tesisindeki iş yönetim ve organizasyonu ile makine ve personelin kalite açısından kontrol ve denetimi için birçok farklı özellikte veri tabanı ve veri madenciliği destekli yazılım kullanılabilir. Özellikle büyük işletme ve firmalar için iş organizasyonu ve üretilen blokların işlenme aşamasında takip edilmeleri için, kalite kontrol istatistiği ve grafikleri 11,12, ile verim ve maliyet hesaplamaları için birçok yazılım geliştirilip kullanılabilir. Bu yazılımlar sayesinde maliyet ve kalite kontrol işlemlerinin yanı sıra makine ve personel takibi ile muhasebe kayıtları da daha kolay bir şekilde yapılabilmektedir. Üretim süreci ve maliyet hesaplamaları nispeten zor ve karmaşık olan mermer sektöründe bu zorlukların aşılması ve yenilenemez doğal kaynaklarımız olan doğaltaşların en az kayıpla daha verimli olarak işletilebilmeleri için bu tür modern yöntemlerden yararlanmak gerekmektedir. Birden fazla ocaktan farklı kalite değerlerinde olan doğaltaşları işleyerek farklı ürünler ortaya çıkaran ve bunları satan bir mermer işletmesi için maliyetleri hesaplayıp kontrol etmek önemli çalışmaları gerektirir. Bu gibi bir sistemde maliyetlerin enküçüklenmesi (minimizasyon) veya kazancın enbüyüklenmesi (maksimizasyon) başlı başına bir problemdir. Bu tip çözümler için önce

7 problemi basitçe ortaya koymak gerekir. Örneğin Bir fabrika ikişer ayrı kalitede blok gönderilen dört ocaktan gelen taşlar ile 18 farklı ürün üretmektedir. Hangi üründen ne oranda üretirse maliyet en az ya da kar en fazla olur? sorusu bir eniyileme (optimizasyon) problemidir. Henüz sipariş ile çalışan işletmelerde bu tip sorular sorulmasa da hangi üründen ne kadar kazandığını bilmek isteyen ve buna göre pazarlama stratejilerini yönetmek isteyen firmalar için bu tip eniyileme çalışmaları önemlidir. Bu problemler, eniyileme algoritmaları kullanılan yazılımlar ile, daha karmaşık durumlarda ise genetik algoritma modelleri kullanan yazılımlar ile çözülmektedir. Özellikle üretim planlamasına ocağın blok diyagramını, pazar ve maliyet parametrelerini de katarak belirlemeye çalışan işletmeler için sadece eniyileme algoritmaları yeterli olmayıp genetik algoritma tabanlı yazılımlar ile çözümler üretilmektedir. Ocaklarda üretilen mermer blokları belirli özelliklerine göre kalite sınıflarına ayrılırlar (genelde A, B ve C gibi harfler ile). Bu doğrudan blok satışı yapılan ocaklarda satış fiyatını belirlemek için de yapılabilir, ocağın hangi noktasından ne kalitede blok ürettiğinin bilgisini tutarak gelecekteki üretim planlamasına yardımcı olmak, ya da fabrikaya hangi basamaktan hangi tarihte ne kalitede blok gönderdiğini kontrol etmek için de yapılabilir. Bu kalite sınıflamasında genelde blokların boyutları ve renk desen özellikleri ile fosil veya çatlak benzeri kusur içerip içermedikleri gibi özellikler değerlendirilir. Başka bir sınıflama ise mermer fabrikalarında kesilip parlatılan ürünlerin paketleme öncesi seleksiyon masası denilen üretim bölümlerinde kalite sınıflamalarına ayrılmalarıdır (burada ise ihracat, ikinci kalite, üçüncü kalite şeklinde ayrılır). Burada da yapılan yine ürünlerin renk, parlaklık ve kusur durumlarına göre kalite sınıflarına ayrılmalarıdır. Her iki işlemde de tam net olmayan (0 ve 1 olarak tanımlanamayacak), görevli işgörenlerin tecrübelerine dayanan bir süreç ile kalite sınıflaması yapılmaktadır. Bu nedenle her iki durumda da kontrol ve sınıflama bulanıktır. Bu nedenle bu işlemler için özellikle fabrikalardaki seleksiyon masası denen üretim bölümlerinde bulanık mantık ve yapay zeka ile bütünleşik veri tabanı algoritmaları ile çalışan bilgisayar sistemleri beraber ürünlerini otomatik olarak kalite sınıflarına göre ayırabilirler. Aynı durum ocaklardaki bloklar için de değerlendirilebilir. Bu durumda kararların kişiye bağlı sübjektif olmasının da önüne geçilmiş ve bir standart belirlenmiş olmaktadır. Mermerlerin renk değerlerini sayısal olarak okuyarak sınıflamaya çalışan modern yöntemler hali hazırda kullanılmaktadır 13. Ayrıca bulanık mantık yöntemleri kullanılarak mermerlerin kesilebilirliklerinin araştırılmasında 14 ve mermer numuneleri üzerinde yapılan deneyler değerlendirilmekte ve bazı kestirimlere ulaşılmaktadır 15. Gelişen bilgisayar ve internet teknolojilerinin verdiği olanaklar kullanılarak işletmeler her gün değişen verilerin, elde edilen üretim, satış, pazarlama, maliyet, depo ve stok kontrolü ile personel bilgilerini kendilerine ait dar alanlı ağlarda (LAN, Local Area Network) ya da daha geniş alanlı ağ ortamlarında (WAN, Wide Area Network) istedikleri anda istedikleri noktadan erişebilecekleri şekilde saklayabilmektedirler. Ocaklarda üretilen blokların miktar ve nitelik bilgileri ile fabrikalarda işlenen blokların ve üretilen ürünlerin her türlü kontrol ve bilgisi işletmelerin yetkili kıldığı personeli tarafından dünyanın her yerinden erişilebilir biçimde kullanılabilmektedir. Bu teknolojiler sayesinde önceden ayarlanan bir ocak, makine ya da fayans hattı ile ilgili her hangi bir bilgi, istenilen anda ilgili personel ya da yöneticinin cep telefonuna kısa mesaj olarak gönderilebilmektedir. Bu yöntem ve uygulamalar ile işletmelerin yönetimi, bilişim teknolojilerine atıf yapar biçimde yönetişim terimi ile tanımlanmaktadır. Mermer ürünlerinin pazarlanması aşamasında üretilen doğaltaşların özelliklerinin ve diğer pazarlama ve sipariş özelliklerinin değerlendirilebildiği web sayfaları, işletmelere büyük yardımlar sağlamaktadır. Pazarın uluslar arası olması ve artan rekabet koşullarında klasik pazarlama ve tanıtım stratejilerinin ötesinde internet tabanlı, elektronik ticaretin koşullarını kullanan, internet teknolojilerinin tüm olanaklarından yararlanan yeni yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle internet ve web teknolojileri, mermer sektöründe de kullanılmaktadır.

8 5. Örnek Uygulama: Yatırım Kararı Analizi İçin Simülasyon Çalışması Bu bölümde bilgisayar destekli yöntemlerin mermer üretim sistemi için uygulamasına bir örnek verilmiştir. Örnek çalışmada bir doğaltaş rezervi için yatırım kararı alınmasına yardımcı olacak bir bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. Bir doğaltaş yatağının ocak olarak işletilmesine karar verebilmek için birçok değişik parametreyi değerlendirmek gerekir. Bunlardan en önemlisi blok vermesi, pazarda değeri olacak renk ve desen albenisine sahip olması ve yatırım yapılabilecek boyutlarda rezerve sahip olmasıdır. Ayrıca renk ve desen özelliğinin rezervin işletilmesi süresince de çok fazla değişmemesi, süreklilik arz etmesi gerekmektedir. Bu özelliklerin yanı sıra bir takım ekonomik parametreler de yatırım kararı öncesinde değerlendirilmelidir. Bunlardan bir tanesi üretilmesi planlanan ürünün pazardaki satış fiyatıdır. Ayrıca ocak işletme ve blok işleme maliyetleri ve pazarlama maliyetleri gibi ekonomik verilerin değerlendirilmesi gerekmektedir. Yatırım karı düşünüldüğünde değerlendirilmesi gereken bir diğer parametre de satış fiyatlarıdır. Ham blok satış fiyatlarından işlenmiş ürünlerinin her bir kalitedeki iç pazardaki ve dış pazardaki satış fiyatları yatırım kararı için önemli bir hesaplama ve karar aracıdır. Bunların yanı sıra üretimin yapıldığı yerin bölgesel koşullarının, ülke ekonomik koşullarının ve küresel ekonomik koşullardaki değişimlerin de bu maliyet ve fiyatlar üzerinde bir etkisinin olması kaçınılmazdır. Yatırıma başlanıldığı sırada tespit edilen rezerv miktarı, blok verimi, ürün satış fiyatı, nakliye maliyetleri, işleme maliyetleri, işçilik maliyetleri, vergiler gibi birçok parametre, işletme ömrü sırasında değişebilir. Bu da yatırım öncesi hesaplanan kazançların elde edilememesi gibi sonuçlara neden olabilir. Bu nedenle yatırım kararı alınırken, sözü edilen parametrelerden, işletme süresince hangilerinin ne oranda değişeceğini tahmin etmek, yatırımcı açısından çok önemlidir. Ancak bu tahminlerin, mesnetsiz değil, bir takım verilere bağlı değerlendirmeler olması gerekmektedir. Rezerv miktarı ve kalitesi ile ilgili tahminler, numune değerlerine bağlı yapılmaktadır. Oysaki maliyetler ve fiyatlar gibi mali parametreler ile ilgili gelecek tahmini için bu tür veriler söz konusu değildir. Bu durumda, mevcut durum ve yakın geçmişteki verilerden yola çıkarak geleceği tahmin etmek mümkün olmaktadır. Ancak, kısa dönemli tahminlerde isabet oranı yüksek olsa da; herhangi bir gelecek tahmininin güvenilirliği, dönem uzadıkça azalmaktadır 16. Bu tür tahminlerin yapılabilmesi için değişik yöntemler geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden birisi de benzetimdir. Benzetim yöntemleri, girdi olarak aldığı verileri farklı yöntemler ile işleyip bir çıktı tahmini yapan matematiksel araçlardır. Şekil1. Örnek benzetim yazılımının ana penceresi

9 Benzetim yöntemi ile bir mermer ocağı için gerekli bilgiler toplandıktan sonra bu verilerin yatırım süresi içinde ne oranda ve nasıl değişeceği olasılıkları hesaplanır ve listelenir. Kullanıcının gireceği değişkenlere bağlı olarak en iyi tahminden en kötü tahmine göre, tahminler geniş ve dar aralıklarda iyimser ve kötümser senaryolara göre yapılabilir. Sonuçta söz konusu yatırım sanki gerçekten yapılmış gibi yatırım süresi, ömrü, rezerv miktarı, pazardaki fiyat değişimleri, kazançlar ve maliyetler hesaplanır. Bu işlemler birden fazla kez tekrarlanarak yatırımın örneğin 200 kez yapıldığı düşünülerek hesaplamalar yapılır. Tekrarlama sayısı genelde bilgisayar kapasitesine bağlı olarak 100 ün katları şeklinde seçilip kullanıcı tarafından belirlenebilir. Tekrarlamadan amaç her türlü iyi ve kötü alternatifin ortaya konulabilmesini sağlamaktır. Sonuçlar basit bir grafik ile kullanıcıya sunulur (Şekil 1). 6. Sonuçlar ve Yorum Bu çalışmada bilgisayar destekli yöntemler hakkında kısa bilgiler verilerek mermer üretim sistemi içinde kullanılabilecekleri alanlar değerlendirilmiştir. Gelişen bilgisayar teknolojileri, birçok alanda farklı yaklaşımların geliştirilmesine ve işletmelerde karşılaşılan sorunların çözümlenmeleri için yeni öneriler geliştirilmesine olanak sağlamaktadır. Bu çalışma ile mermer üretim sistemi bölümlere ayrılarak incelenmiş, bilgisayar destekli uygulamalar hakkında temel bilgiler verilmiş ve bu yöntemlerin mermer üretim sisteminde hangi sorunların çözümünde kullanılabilecekleri konusunda değerlendirmeler yapılmıştır. Bu değerlendirmelerde, söz konusu yöntemlerin mermer üretim sistemi için daha önce yapılmış olan uygulamaları hakkında da kısaca bilgiler verilmiştir. Türkiye mermer sektörü, sadece üretimi düşündüğü ilk evresini geride bırakmış, üniversiteleri ile sempozyumları ile belirli bir bilgi birikimine ulaşmış ve artık daha rekabetçi bir ortamda yarışabilmek için bilimde modern yöntemlerin kullanıldığı çözümlemeleri talep eder hale gelmiştir. Bu anlamda bu çalışmanın iki hedefi vardır. Birincisi, sektörün içinde olup kimilerinin zaten kullanmakta olduğu modern çözümler hakkında henüz kullanmayanlara genel bilgi vermektir. İkinci hedef ise mermer sektörünün içyapısını bilmeyen teknoloji geliştiren firmalara önemli ve büyük bir talep ile karşılaşmaları muhtemel olan mermer sektörü hakkında bilgi vermektir. Henüz başlangıç düzeyinde olsa da üniversitelerimizdeki bazı araştırmacılar da genelde birbirlerinden habersiz olarak bu teknolojiler üzerinde çalışmaktadırlar. Sektör ve araştırmacılar daha sık bir araya gelirlerse daha hızlı bir şekilde modern yöntemlere dayalı ürünler ortaya çıkacağı kuşkusuzdur.

10 1 Star, K. M., 1972, Production Management Systems And Synthesis, Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, N.J. 2 Onargan, T., Köse, H., Deliormanlı, A. H., 2005, Mermer, TMMOB Maden Mühendisleri Odası Yayını, Ankara 3 Cırık, A., 2008, 4 Zadeh, L. A., 1965, Fuzzy sets, Informat and Control, 8, pp Şen, Z., 2001, Bulanık Mantık ve Modelleme İlkeleri, Bilge Kültür Sanat, İstanbul. 6 Holland, J. H., 1975, Adaptation in Natural and Artificial Systems, University of Michigan Pres. USA. 7 Çetin, E., 2007, Genetik Algoritma ile Sınır Tenör Optimizasyonu, Geosound Yerbilimleri Dergisi, Sayı 50-51, Adana. 8 Gündoğdu, İ. M., Gökay, M.K., 2003, Mermer Yüzey Rengindeki Homojenlik, Mermer Desenlerinin sayısal İncelenmesi, Türkiye IV. Mermer Sempozyumu, Bildiriler kitabı, , Afyon. 9 Önsel, İ. E., Nasuf, E., Mermer Sahalarındaki Süreksizliklerin Modellenmesi, Mersem 2006 Türkiye V. Mermer Sempozyumu, Bildiriler kitabı, , Afyon 10 Aydal, D., Polat, O., Yanalak, M., Aydal, Y. G., 2007, Computing Excavated Volume in a Road Project Using GIS Programs: A Case Study From Şırnak, Turkey, Geosound Yerbilimleri Dergisi, Sayı 50-51, Adana 11 Akkoyun, Ö., 2006, Kalite Kontrol Grafikleri Oluşturmak İçin Bir Bilgisayar Yazılımının Geliştirilmesi ve Mermer Sektöründe Denenmesi, Geosound Yerbilimleri Dergisi, Haziran, Sayı 48-49, Adana. 12 Ankara, H., Yerel, S., Ersoy, A.H., Konuk, A., Yavuz, M., 2006, Diskli Blok Kesme Makinalarındaki Kayıpların Shewhart Kontrol Grafikleri İle Belirlenmesi, Mersem 2006 Türkiye V. Mermer Sempozyumu, Bildiriler kitabı, , Afyon 13 Gökay, M. K., Doğan, K., 2006, Mermerlerde Hacimsel Renk Dağılımının Araştırılması, Mersem 2006 Türkiye V. Mermer Sempozyumu, Bildiriler kitabı, , Afyon 14 Tütmez, B., Kahraman, S., Günaydın, O., 2007, Multifactorial fuzzy approach to the sawability classification of building Stones, Construction and Building Materials, 21 (2007) İphar, M., Göktan, M., 2006, Mermerlerde Sürtünme ile Aşınma Kaybının Uyarlanabilir Sinirsel-Bulanık Ağ Etkileşim Sistemi Yardımıyla Kestirilmesi, Mersem 2006 Türkiye V. Mermer Sempozyumu, Bildiriler kitabı, , Afyon 16 Dysinger, K. D. 1997, Capital budgeting: Forecasting the future, Mining Engineering,