MOBİLYA ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN PERFORMANS TESTLERİ; SANDALYE ÖRNEĞİ Nurgül TANKUT 1, Eser SÖZEN 2 1 Doç. Dr., Bartın Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü Merkez 74200 Bartın, e-posta: ntankut@bartin.edu.tr 2 Arş. Gör., Bartın Üniversitesi, Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü Merkez 74200 Bartın, e-posta:esozen@bartin.edu.tr ÖZET Performans testleri kalite kontrol adı altında birçok ürün için kullanılmaktadır. Yeni tasarım ürünlerinin kullanım alanlarında maruz kalacağı muhtemel şartlar göz önüne alınarak, hızlandırılmış testler ile ürünün mevcut kabiliyetlerinin belirlenmesi performans testleri adıyla tanımlanabilir. Uygun bir test yöntemi ürünün tasarım, üretim ve satış aşamalarındaki birim ve kişilere doğru bilgiyi anlaşılır bir dille ifade etmelidir. Mobilya endüstrisi çok geniş bir ürün yelpazesine sahip olmasına rağmen, bu ürünlerin kalite kontrollerinde kullanılan test metotları aynı çeşitliliği göstermemektedir. Mobilya endüstrisinde kullanılan basit test yöntemleri her mobilya türü için uygun değildir. Farklı kullanım alanları için üretilen değişik tarz mobilyalarda aynı testin uygulanması ile sağlıklı sonuçlar elde edilememektedir. Sandalyelerin performansları belirlenirken kullanılan testler, sandalyelerin maruz kalacağı yükleme tiplerini karşılamakta yetersiz kalmaktadır. Sandalyeler kullanım alanlarında tekrarlanan yüklemelere maruz kaldığı için basit test yöntemlerinin yerine, daha kapsamlı ve ürüne yönelik spesifik test yöntemlerinin kullanılması daha uygun olacaktır. Böylece sandalye performans testleri, yeni sandalye tasarımlarına ve kalite kontrol çalışmalarına güvenilir bilgiler aktaracaktır. Bu çalışmada sandalyelerde kullanılan performans testlerinin uygulama amaçları ve teknikleri araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler:Mobilya, performans testleri, kalite kontrol, sandalye, devirli test yöntemi. ABSTRACT Performancetestsareusedformanyproductsunderthe name of qualitycontrol. Performancetestscan be definedas areas ofnewdesignproductslikelytobe exposedtoconditionstakingintoaccounttheexistingcapabilities oftheproducttodeterminebyacceleratedtests. A suitablemethod of testingshould beexpressedwithlanguagecomprehensiblerightinformationthepeoplethatdesign, productionandsalesstages of theproduct. Althoughthefurnitureindustrywitha widerange of products, test methodsusedforqualitycontrol oftheseproductsdoes not
showthesamevariety. Simpletestingmethodsused in furnitureindustryare not suitableforeverytype of furniture. Furnitureof differentstylesfordifferentusageareasproducedreliableresultscan t be obtainedbyapplyingthesametest. Testsareusedtodeterminetheperformance ofthechairs, theseatswill be exposedtothetypes ofloadareinsufficienttomeet. Inthecare of chairsexposedtorepeatedloadings,instead ofsimple test methods, a morecomprehensiveandspecifictestingmethodswould be moreappropriatefortheproduct. Thus,chairperformancetestswillpassreliabletonewchairdesignandqualitycontrolstudiesin formation.inthisstudyinvestigatedapplicationandtechniquesused in thechairperformancetests. Keywords:Furniture, performancetests, qualitycontrol, chair, cyclic test method. 1. PERFORMANS TESTLERİ Birçok ürün tipi için kullanılan performans testlerinin asıl amacı; ürünün kullanım yerine olan uygunluğunun belirlenmesi ve üründen alınacak maksimum verimin kullanılmadan tespit edilmesidir. Yapılan performans testleri yeni ürün tasarımı ve mevcut ürünlerin geliştirilmesine de katkı sağladığı için Araştırma - Geliştirme çalışmalarının da vazgeçilmezlerinden olmuştur. Özellikle ürünlerin mühendislik tasarımları gerçekleştirilirken performans testleri göz önünde bulundurulmalıdır. Eckelman (1997) mühendislik tasarımı optimal bir şekilde uygulandığında performans testlerinin kaliteyi geliştirmek için ürün mühendislerinin en güçlü araçlarından biri olabileceğini belirtmiştir. Mobilya hem estetik hem de fonksiyonel bir tüketim ürünü olarak karakterize edilebilir. Uygun mobilya tasarımları, kendilerine yüklenen fonksiyonel amaçları karşılarken, aynı zamanda kullanıcıların estetik taleplerini de tatmin edebilmelidir. Ayrıca mobilya, malzeme ve üretim gereklilikleri bakımından ekonomik alanda da verimli olmalıdır. Mobilya; üretimi kolay ve pratik olacak şekilde, tasarım gerekliliklerini yerine getirebilen hesaplı malzemelerden, estetik bakımdan da tatmin edici olarak tasarlanmalıdır. Diğer yandan, mobilyayı oluşturan elemanlar ve birleştirmeler mobilyanın kullanımı esnasında taşıması beklenen muhtemel yükleri taşıyabilecek şekilde rasyonel olarak tasarlanmalıdır Efe vd. (2003). Başarılı bir performans testi için öncelikle bu testlerin amacı belirlenmeli, uygulanan testler ürünün günlük hayatta kullanımı sırasında maruz kalacağı yüklemelere uygun bir şekilde tasarlanmalıdır. Eckelman, (1988) kapsamlı bir performans testinin sahip olması gereken özellikleri şu şekilde sıralamıştır; 1-Performans testleri uygulandığı coğrafyada evrensel olmalıdır. Geliştirildiği ülkedeki bireysel, toplumsal, siyasi eğilimi ve kültürel farklılığı yansıtmamalıdır. Kısacaperformans testleri, mobilyanın değerlendirilmesinde ve karşılaştırılmasında evrensel olarak kabul edilen bir metot olmalıdır.
2-Testler, mobilyanın birim ünite maliyeti açısından maksimum düzeyde mühendislik tasarım bilgisi sağlamalıdır. Performans testleri mühendislik tasarımını geliştirmeli ve ona geri besleme sağlamalıdır. 3-Testler, üreticilerin tüketiciye mobilyanın kalitesini göstermesinde yardımcı olacak bilgiyi ve tüketicilerin ihtiyacı olan satın alma bilgilerini sunmalıdır. Testler özellikle ürünün kalitesini tüketiciye açıkça gösterebilmelidir. 4-Testler, yapılan deneyi sayısal hale getirmede araç olmalıdır. Örneğin kullanım alanında yıkıma uğrayan veya uzun seneler boyunca dayanabilen mobilyanın direnç özelliklerini sayısallaştırmalıdır. Bu testler mobilyanın asıl kuvvet özelliklerini kullanım alanlarında tahmini ömrü ile ilişkisini ortaya koymada araç olmalıdır. 5-Mobilyada temel spesifikdirenç özelliklerini karşılaştırmada standart test metotları sağlamalıdır. Odunun önemli temel kuvvet özelliklerinin belirlenmesi için kesin bir veri tabanı kurulmalı ve yayınlanmalıdır. Ürün yıkımları kullanıcıdan, ortam şartlarından veya herhangi bir sebepten kaynaklanabilir. Bu sebeple laboratuvar testleri servisteki kullanımında en fazla karşılaşılanların benzerini yapacak şekilde gerçekleştirilmelidir. Örneğin testlerde kullanılan yüklemeler ve sonucunda oluşan stresler, tekrarlanan yükleme oranları ve mobilyanın yıkımı kullanımda karşılaşılan durumlarla yakın olmalıdır Eckelman(1988). 1.1 Kapsamlı Test Metodu Seçiminde Uygulanan Kriterler Problem çözmede genellikle iki tip test metodu mevcuttur. Bunlar tek kademeli kabul sistemleri (geçme-kalma) ve çok kademeli (derecelendirmeli) test metotlarıdır. Bu iki sistemden hangisinin kullanılacağı sonuçların nasıl kullanıldığına, hangi kesime hitap ettiğine bağlıdır ve testin faydası açısından çok büyük öneme sahiptir Eckelman(1997). Test metodunun uygulanması için öncelikle ürünün servis yerine uygunluğu fiziksel olarak incelenmiş ve mühendislik tasarımının tamamlanmış olması gerekir. Nihai ürünün kulanım yerinde karşılaşacağı yükler, doğrultuları ve kuvvetleri belirlenerek uygulanacak testler belirlenir Test sonuçlarının değerlendirilmesinde kullanılacak yöntem, yine ürüne bağlı olarak geçme-kalma ya da derecelendirme olarak tespit edilir. 1.2 Tek Kademeli Kabul Sistemleri Test Metodu Üyelerinin ürünleri için, performansın temel kademelerini kurmayı hedefleyen ticaret birlikleri tarafından tercih edilen yöntemdir. Bu sistemde ürünler arasındaki kalite farklılıkları belirtilemez. Bu sistemin kabul edilebilir performans kademeleri olmalıdır. Bir grup içindeki rakip ürünler arasındaki performans farklılığını belirtmekten ziyade, bütün olarak bir ürün grubu için performans ve güvenilirlik temelini kurmak için kullanılır. Bu metot kullanılarak organizasyona ait çoğu üyeleri kapsayan kabul edilebilir performans kademeleri saptanır. Bu test metodunun dezavantajı pazardaki yüksek kaliteli mobilyanın kalitesini düşürücü
etkisidir. Testin içinde mobilyanın minimumun üzerinde kalitesini gösterecek mekanizmanın tasarlanmış olmamasıdır. Bu durumda mobilyanın test metodunda istenen performans özelliklerinden daha yüksek kalitede imal etme trendi negatif etkilenecektir. Bu dezavantajlarına rağmen bu testler alıcı ve diğer ilgili kişi ve kurumlar tarafından değerli görülmekte ve satıcının satılan ürünün takibindeki yükümlülük ve sorumluluk açısından rahatlamasına katkı sağlamaktadır Eckelman(1988). 1.3 Çok Kademeli (Derecelendirmeli) Performans Testleri Benzer ürünler arasında performans açısından değişiklikleri belirtmek için kullanılırlar. Bu testler yeni ürün tasarımında ve arzulanan performans kademesini, üretim aşamasında sağladığından dolayı kalite kontrolde çok değerli bir mühendislik aracıdır. Bu testler maliyet karşısında performans kararları için gerekli bilgiyi sağladıkları için mobilya alımıyla ilgili tüketicilere ve kurumlara ürünlerinin benzer ürünler karşısında yüksek performans ve kalitesini vurgulamaktadır. Ayrıca bu testler, yüksek maliyet karşısında kalite oranını göstermeyi dileyen üreticiler açısından çok değerlidir Eckelman(1988). 1.4 Yükleme Modelleri Evrensel test metodu için temel gereksinim, test modelinde bulunan yük modellerinin mobilyanın kullanım yerindeki durumlarını ve hangi farklılıklarla yıkıma uğradığını hesaba katmaktır. Pratikte uygun yükleme metodu sadece birkaç tip mobilya için sınırlı şartlar altında mevcuttur. Ayrıca mobilya testlerinde kullanılan basit yükleme modelleri (statik ve yorulma) kompleks yük dağılımlarına yaklaşık değerler elde etmek için kullanılır. Fakat bahsedilen iki yükleme modeli de evrensel olarak performans test metodunun geliştirilmesi için uygun değildir Eckelman(1988). Statik yükleme modelleri birçok mobilya konstrüksiyonun performans özelliklerini değerlendirmede uygun değildir. Çünkü çoğu yıkımlar tekrarlanan kullanımlar neticesinde oluşur. Sabit yüklemede uygulanan yorulma testleri süresince, yük hafif miktarda yükseltilse bile (kullanım yerinde oluşacağı gibi) mobilya yıkıma uğrar. Fakat sabit yükleme seviyesinde konstrüksiyon binlerce ekstra tekrarda yükü taşımaya devam edebilir. Basit yorma yüklemeleri de mobilyaların performans karakterlerinin belirlenmesi için uygun değildir. Bu testlerde genellikle tekrar sayıları belirsizdir ve mobilyada yıkım oluşana kadar devam ettirilir. Eckelman(1988). 2. SANDALYE TEST METODU Günümüzde birçok kullanım yerinde karşımıza çıkan sandalyeler, kullanım yerinin çokluğuna bağlı olarak çeşitlilik gösterir. Örneğin, ofis sandalyeleri, okul sandalyeleri ve dış mekân sandalyeleri gibi. Eckelman (2003) mobilyaların en zayıf yerinin genellikle birleştirme yerleri olduğunu ve ilk kırılmaların buralardan
meydana geldiğini belirtmiştir. Bu nedenle literatürde sandalye üzerine yapılan çalışmalar genellikle birleştirme teknikleri üzerine yoğunlaşmış olup, bu durum performans özelliklerini de yakından ilgilendirmektedir. Sandalyelerin karakteristik performans testlerini belirlemek için ulusal ve uluslararası birçok metot olmasına rağmen, mühendislik tasarım ihtiyaçları için gerekli olan konstrüksiyon ve yapısal elemanların dayanım ve direnç özelliklei hakkında sayısal değerlendirme sağlamamaktadır Eckelman (1999) Genel olarak sandalye test metodu; başlangıç yükü, yük artırımı, her yükleme seviyesinde yük tekrarları ve toplam yükleme tekrarları arasında etkileşimi içerir. Parametrelerin statik yükleme testi ve yorma testine uygun olarak ayarlanabilmesi test yönteminin kullanılabilirliği açısından önemlidir. Mobilya performans testlerinde yapısal titreşim olmaksızın dakikada 20 tekrardan daha fazla test edilemez. Bu değer çoğu yapı testleri için maksimum tekrar oranı olarak düşünülmelidir. Geniş kapsamlı yapısal testler göstermiştir ki mobilya bir sonraki düzeye tabi tutulmadan önce her yükleme seviyesinde 25.000 test yüklemesi uygulanmalıdır. Dakikada 20 tekrar yaparak 25.000 tekrar tamamlamak, yaklaşık 21 saat almaktadır Eckelman ve Zhang (1995). 2.1Cyclic (Devirli) Test Metodu Mobilyalar kullanım yerlerinde birçok statik ve yorma yüklemelerine maruz kalmaktadır. Bu iki yüklemenin yanında devirli (cyclic) yüklemeler de mobilyada performans testleri için önemli bir yer tutmaktadır. Günlük hayatta kullanılan sandalyelere devirli (cyclic) yüklemelerinuygulanması performans testleriaçısından önemlidir Eckelmanve Erdil (2000). Eckelman tarafından geliştirilen cylic (devirli) test metodu okul mobilyaları için de uygulanabilmektedir. Bu metot ile tasarlanan mobilyanın mukavemeti ve servis yüklerini taşıyıp taşıyamayacağı önceden belirlenebilir. Amerika da 1980 yılından bu yana, çeşitli tiplerdeki mobilyaların test edilmesinde kullanılmaktadır. Bu yöntemde, önceden belirlenmiş bir yük değeri, belli devir sayısında ve oranında mobilya sistemine uygulanır. Bu devir tamamlandığında, yük değeri yine önceden belirlenmiş bir oranda arttırılarak birinci devirdeki işlemler tekrarlanır. Bu işlemler kabul edilebilir yük değerlerine ulaşıncaya veya mobilyada herhangi bir açılma, kırılma gibi bir deformasyon meydana gelinceye kadar devam ettirilir Efe vd. (2003). 2.1.1 Sandalye Arkalıklarında Kullanılan Devirli Test Metodu Sandalye arkalıklarında kullanılan performans testleri 2 ye ayrılır. Bunlar; a-)devirli arkalık test metodu b-)artan devirli test metodudur.
Devirli arkalık test metodumekanizması Şekil 1 de gösterilmiştir.bu test metodunda Sandalyenin hareketlerini engellemek için zincirler vasıtasıyla sandalye platforma sabitlenir. Yükler, arkalığa oturma yerinden 40cm yükseklikten uygulanmaktadır. Eğer arkalık 40 cm den daha küçük ise yüklemeler arkalığın en üst seviyesinden yapılır. Hava silindirlerini sandalyeye bağlamak için kayış, halat veya zincir kullanılır. Mekanizma 18kg lık bir yüklemede 10 cm hareket edecek şekilde ayarlanmalıdır. Testler, 22,5kg lık yükleme ve dakikada 20 devirle yıkım oluşana kadar veya gereken kabul seviyelerine ulaşana dek devam eder. Sandalye arkalıklarında kullanılan diğer test metodu ise artan devirli test metodudur. Bu metotta yüklemeler 34 kg ile başlar ve her 25000 devirden sonra 11kg arttırılarak yıkımın oluşması veya kabul seviyelerine ulaşması test edilir Eckelmanve Erdil (2000). Şekil 1. Devirli Arkalık Test Metodu MekanizmasıEckelman ve Erdil (2000 2.1.2 Sandalye Altlık Mekanizması Testi Bu test yönteminde sandalye platforma zincirler vasıtasıyla sabitlenir. Hava silindiri mekanizması sandalye oturağının üzerine, ana çerçeveye dik bir şekilde sabitlenir. Silindirin ucundaki çubuğa kısa bir zincir vasıtasıyla 22,5kg lık ağırlık eklenir. Bu yük sandalyenin oturma kısmına uygulandıktan sonra, sandalyenin yükleme yapılmadan önceki haline dönmesi beklenir ve daha sonra aynı işlemler yine
tekrarlanır. Yüklemeler dakikada 5 devir olacak şekilde ayarlanır Eckelmanve Erdil (2000). 2.1.3 Tek Kol Üzerine Dikey Yükleme Testi Tek kol üzerine dikey yükleme testi, sandalye üzerindeki dikey yükleri belirlemek için ayarlanmıştır. Çünkü kullanıcı sandalyeye otururken veya kalkarken kollar üzerine yük uygular. Bu test sadece kol ve kolun birleştirme direncini değil, sandalye milinin direncini de belirler. Sandalye iki zincir vasıtasıyla test platformuna sabitlenmiştir. Dikey yüklemeler hava silindiri vasıtasıyla her bir kolun ön tarafına ya da ortasına uygulanır. Kemer ya da zincir kol etrafına sarılır ve çekme halkası vasıtasıyla hava silindirinin ucuna bağlanır. Hava silindiri ise dikey olarak ana çerçeveye birleştirme elemanı vasıtasıyla sabitlenir. Dikey yükleme dakikada 20 devir olacak şekilde, sandalyenin bir kolçağının ortasından uygulanır. Test 45kg lık yüklemler ile başlar ve her 25.000 devirden sonra 22,5kg luk artışlarla kabul seviyelerine kadar veya yıkım oluşana kadar devam eder Eckelmanve Erdil (2000). 2.1.4 Kollar Üzerine Yan Yükleme Testi Bu test sandalyenin kollarına yan bindirme uygulandığında sandalyenin direncini belirlemek için kullanılır. Aynı yüklemeler, kullanıcı sandalyeye otururken veya kalkarken ya da sandalyeye itme veya çekme uygulandığında da oluşmaktadır. Sandalye test platformuna iki zincir ile sabitlenmiştir. Uzun zincir sandalyenin platformda sabit kalmasını sağlarken kısa zincir ise yükleme yapılmayan diğer kolu platforma sabitlemek için kullanılmıştır. Hava silindiri bir kelepçe veya kayış vasıtasıyla sandalye koluna ortadan tutturulur. Yükleme yapılan kol ve reaksiyon kolu aynı doğrultudadır. Yükleme sandalyenin dış tarafına doğru yapılmaktadır. Dakikada 20 devir olacak şekilde ayarlanan yük, kolun orta noktasından ve kollara dik olarak uygulanır. Test 22,5kg lık yükle başlar ve her 25.000 devirden sonra 11kg arttırılarak hasar oluşuncaya kadar veya istenilen kabul seviyelerine ulaşana kadar devam eder Eckelmanve Erdil (2000). ÖNERİLER Performans testlerinin kullanım alanları, kalite kontrol anlayışının olumlu bir şekilde artmasına paralel olarak önem kazanmıştır. Bu testlerin belirlenmesi, uygulanması ve değerlendirilmesi ürünün kullanım alanları göz önüne alınarak yapılmalıdır. Belirlenen testlerin uygulanması kolay, maliyeti düşük ve tüketicinin
ürün hakkında bilgi alabileceği nitelikte olmalıdır. Sandalye performans testlerinde kullanılan tekrarlı test metodunun gelişmesinde de bu faktörler etkili olmuştur. Sandalye performans testlerinde kullanılan kabul değerleri ve hasar oluşumu tanımları test sonuçlarının yorumlanması ile ilgili olup, çok yüksek dayanım gücüne sahip olan ürünlerin daha kaliteli olduğu anlayışının yanlış olduğunu açıklamaktadır. Bir ürüne kullanım yerinde maruz kalacağı maksimum yükten daha fazlasını taşıması için uygulanan işlemler, üreticiye ayrı bir maliyet yüklediği için ekonomik açıdan optimum şartlar sağlanamamaktadır. Bu gibi durumlarda performans testlerinin önemi ortaya çıkmaktadır. Performans testleri ile belirlenen sınırlar, tasarım aşamasından itibaren ürünün sahip olması gereken özellikleri açıkladığından, Araştırma - Geliştirme çalışmalarına da katkı sağlamaktadır. Ayrıca performans testlerinin kullanımının artması bu testler için de Araştırma - Geliştirme çalışmalarının yapılmasını zorunlu kılmıştır. KAYNAKLAR Eckelman, C. A. 1997. QualityImprovement in thefurnitureindustry,proceedings of thecongresoregional Y III CongresoNacional de la Calidad. San Jose, Costa Rica. May 20, 21, 22.1977. 381pp. Eckelman, C. A. 1988.PerformanceTesting of Furniture. Part I. UnderlyingConcepts. Forest Product ResearchSociety. Forest Product Journal 38 (3) : 44-48. Eckelman, C. A., Erdil Y. Z. 2000.Performance Test MethodforIntensiveUseChairs- FNEW 83-269: A Description of themethodwithdrawings,; Extensionpublication FNR-179, PurdueUniversity, Department of Forestryand Natural Resources, 1159, ForestryBldg., W. Lafayette, IN. Eckelman, C. A. 1988.PerformanceTesting of Furniture. Part II. A Multipurpose Universal StructuralPerformance Test Method. Forest Product ResearchSociety. Forest Product Journal 38 (4) : 13-18. Eckelman, C. A. 1999. PerformanceTesting of Side Chairs. HolzalsRohundWerkstoff 57 (1999) 227-234. Eckelman, C. A., J,Zhang. 1995.Uses of the General Services Administration Performance Test MethodforUpholsteredFurniture in theengineering of
UpholsteredFurnitureFrames.HolzalsRoh- undwerkstoff 53 (1995) 261-267. Eckelman, C.A. 2003.Textbook of Product EngineeringandStrength Design of Furniture. PurdueUniversityPress. West Lafayette, IN. Efe, H., Erdil, Y. Z.,Kasal, A. 2003. Mobilya Mühendislik Tasarımında Mobilya Sistemlerinin Sonlu Elemanlar Metoduyla Optimizasyonu. 4. Uluslararası ileri Teknolojiler Sempozyumu Gazi Üniversitesi, Ankara, TÜRKİYE.