TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ DENEY VE KALİBRASYON MERKEZİ BAŞKANLIĞI Endüstriyel Metrolojinin Fizik mühendisliği ve Eğitiminden Beklentileri Aynur DAVUT 1 Ölçülemeyen hiçbir olgu kontrol edilemez.
ANKARA Kalibrasyon Müdürlüğü GEBZE Kalibrasyon Müdürlüğü KALİBRASYON GRUP BAŞKANLIĞI BURSA Kalibrasyon Müdürlüğü 2
Metroloji Ölçme ile ilgili bilim sahasıdır. Bilimsel, Endüstriyel ve Kanuni (Legal) Metroloji olarak üç dalda uygulanmaktadır. ULUSAL METROLOJİ ENSTİTÜSÜ Bilimsel Metroloji Metroloji Kanuni (Legal) Metroloji BİLİM SANAYİ VE TEKNOLOJİ BAKANLIĞI Endüstriyel Metroloji 3 TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ
Bilimsel Metroloji Uluslar arası geçerliliği olan Primer Standardların ülke düzeyinde oluşturulması ile ilgili faaliyetleri kapsamaktadır. Ülkemizde bu konuda TUBİTAK bünyesinde hizmet veren Ulusal Metroloji Enstitüsü (UME) görevlendirilmiştir. 1 4
Endüstriyel Metroloji Bilimsel metrolojinin faaliyetleri sonucu elde edilen primer standardlara izlenebilirliği sağlanmış sekonder standardlarla Endüstride kullanılan izleme ve ölçme cihazlarının kalibrasyonlarının yapıldığı hizmet alanını kapsar. TSE, 132 sayılı kuruluş kanunu ile bu alanda da görevlendirilmiştir. 2 5
Kanuni (Legal) Metroloji Ticarete esas teşkil eden ölçü ve kontrol aletlerinin kalibrasyonları ile ilgilenir. Bu kategoriye giren cihazlar mecburi olarak kalibre ettirilmek zorundadır. Ülkemizde T.C. BİLİM SANAYİ VE TEKNOLOJİ BAKANLIĞI bu konuda görevlendirilmiştir. 3 6
ISO 9000 Kalite Yönetim sistemi Standartları Başlangıçta müşteri açısından kaliteyi güvence altına almak ve hatalı üretim süreçlerinin getireceği risklerden kaçınmak amacıyla oluşturulmuş yönetim sistemidir. Metroloji de bu sistemin parçasıdır. Ölçüm cihazlarının kontrolü aşağıdaki gözlemlere dayanır: Eğer ölçemezsen sahip olduğun kalitenin ne olduğunu bilemezsin Uygun ekipmanın yoksa ölçemezsin Eğer kontrolün altında tutamazsan ekipmanına güvenemezsin Bu da metrolojinin hedefidir. 7
ISO 9000 Kalite Yönetim sistemi Standartları Yeni revizyonlarda ise müşteri odaklılık ve süreç yaklaşımı standarda hakim olmuştur. Buna göre Kalibrasyon da bir süreçtir. Sürecin girdisi kalibre edilecek cihazlar çıktısı ise Kalibrasyon sertifikasıdır. Sürecin ana unsuru ise cihazın kalibrasyonudur. Yani ölçme işlemidir. 8
ÖLÇME Ölçme ise fiziksel bir büyüklüğün değerini tayin etmek için yapılan işlemlerdir. Temel büyüklükler,yedi temel birimi oluşturan fiziksel parametrelerdir yani uzunluk, sıcaklık, kütle,zaman,elektrik,vb., gibi. 9
Bir firmadaki Metroloji faaliyetinin kapsamını bilmek güçtür. Metroloji çoğunlukla,laboratuvar faaliyetleri veya ölçüm ekipmanlarının yönetimi ile sınırlandırılmış olarak anlaşılır. Gerçekte çok geniş uygulamaları vardır. Metroloji ölçüm bilimdir ve kullanıcı bakımından ölçüm sonuçlarının güvenilir ve anlamlı olmasını sağlayan bir faaliyettir. Riskleri kontrol ederken, ürünün istenilen kriterlere uygunluğunu sağlamada gerekli bir araçtır. Firmaların metroloji faaliyetlerini yönetmek kalibrasyon tekniklerini bilmek veya ölçüm cihazlarını yönetmekten daha öte yetkinlik gerektirir. 10
! ENDÜSTRİYEL METROLOJİ Kamu veya Özel sektörde yer alan firmalar da kalite yönetim sistemlerinin işletilmesi ve kontrolü ile ilgili normlar değerlendirildiğinde sadece TS EN ISO 9000 değil, TS EN ISO 14001,TS EN ISO 18001gibi farklı kapsamlardaki standartların uygulanmasında metroloji fonksiyonunun büyüyen etkisi üzerinde düşünmek gerekir. Metroloji Firmalar bakımından stratejiktir. Müşteri memnuniyetinin sağlanması veya performans araştırmasının anlam kazanması ölçüm sonuçlarına etki eden faktörlerin değerlendirilmesi ve ölçüm belirsizliğinin hesaplanmasıyla olur. Bu durum firmada metroloji ve kalibrasyon faaliyetlerinden sorumlu personelin, bu tür değerlendirme ve hesaplamaları yapabilmesini gerektirir. Metrolojinin stratejik özelliği olması nedeniyle, Metrolojistler daha fazla yetkinliğe sahip olmak için çaba göstermelidir. 11
İzlenebilirlik Doğruluğu en kaba ölçme faaliyetinden, primer standarda kadar kesintisiz olarak yapılan mukayeseli ölçme işlemleri dizisidir. VIM 12
! BOYUTSAL KALİBRASYONDA İZLENEBİLİRLİK ZİNCİRİ Örnek Referans Ölçülen : Işığın Dalga Boyu : K-Sınıfı Paralel Blok Mastar Primer Primer Standard Etalon Referans Ölçülen : 0 / K- Sınıfı PBM : 0 / 1 / 2-Sınıfı PBM Sekonder Seviye Ölçüm Lab. Referans Standard Sekonder Standard Referans Ölçülen : 0/1/2- Sınıfı PBM : Kumpas Sekonder Seviye Ölçüm Laboratuvarları Çalışma Standardı Referans Ölçülen : 0/1/2 Sınıf PBM : Kumpas Firmaların Ölçüm Laboratuvarları Referans Ölçülen : Kumpas : İşparçası Atölyede Yapılan Ölçümler 13
! Metroloji Mesleği Ülkemizde Metroloji alanında çalışan mühendisler mühendislik formasyonuna göre test ve kalibrasyon faaliyetlerinde yer almaktadır. Ancak üniversite öğrenimleri süresince metroloji konusunda yeterli düzeyde eğitim ve öğrenim gördükleri söylenemez. Firmaların ihtiyacına göre özel eğitim kurumlarından alınan kısa süreli eğitimlerle mesleki gelişme sağlanmaktadır. Belirli bir tecrübeden sonra genellikle yöneticiliğe doğru yönelme olur. Metroloji alanında faaliyet gösteren diğer çalışan grupları da teknikerler ve teknisyenlerdir. Bu gruplarda öğrenim süreleri boyunca meslek alanları hariç metroloji ve kalibrasyon konusunda bilgi sahibi değillerdir. 14
! Metroloji Mesleği Eğitim Programları Metroloji alanında uzman eğitimcilerin, endüstri temsilcilerinin ve devlet laboratuvarlarına ait temsilcilerinden oluşan 14 uzman grup 1976 yılında Amerika da National Foundation Metrology tarafından bir araya getirilmesiyle yapılan çalışmada, Üniversite düzeyinde oluşturulacak Metroloji eğitiminde ki alanların ve akademik derslerin aşağıdaki gibi olabileceğini tespit etmişlerdir. 15
! Metroloji Mesleği Eğitim Programları Alanlar :Mekanik, Elektrik/Elektronik, Optik/Boyutsal, Elektro-optik, Kimya/Çevre, Nükleer. Akademik dersler: Analiz, Cebir, Geometri, Trigonometri, İstatistik, Grafik çizimi ve kullanımı, Fizik, Kimya, Kompozisyon, Okuma, Dil Bilgisi, Teknik çizim. 16
! Temel Metroloji dersleri: Ölçüm prensipleri, Belirsizlik analizi ve hesaplamaları, Ölçüm izlenebilirliği, Laboratuvar uygulamaları, Standardlar, Rapor & Sertifika yazımları, Eğitim dökümanlarının yazımları, Ulusal/Uluslararası Metroloji sistemi, Laboratuvar emniyeti, kimyasal ve nükleer, Kalite kontrol: istatistiksel proses kontrol, Laboratuvarlararası karşılaştırmalar ve ISO standardları 17
! Metroloji Mühendisliği Metroloji mühendisleri metroloji departmanından sorumludur. Misyonu metroloji fonksiyonunun optimizasyonu için ihtiyaç duyulan bütün faaliyetleri yürütmektir. Teknisyen ve operatörlerden oluşan ekibi yönetir. Üretim ve metotların uygulanması için başlangıç aşamasında görüş bildirir. Küçük ve orta ölçekli işletmelerde metrolojik faaliyetlerin yanı sıra çok daha farklı görevlerde üstlenir. Ancak laboratuvar faaliyetlerini sürdüren işletmelerde ve teknolojik merkezlerde pozisyonlarına uygun faaliyetler sürdürürler. Metroloji mühendisliği ülkemizde mevcut değildir ancak bu beklentileri karşılama görevi Fizik Mühendislerinden ve Fizikçilerden beklenmektedir. 18
! Neden Fizik Mühendisliği Fizik Bilim dalı dersleri Mühendislik formasyonu ve bununla ilgili dersler Seçmeli dersler Yarı iletken aygıtlar teknolojisi İnce film Alçak sıcaklıklar fiziği, Spektral analiz, Maddenin yapısı, Enerji,Nanoteknoloji ve uygulamalar vb. gibi 19 İleri Fizik laboratuvarı veya proje
Ancak görülmektedir ki bu saydığım seçmeli derslerin bir çoğu değişik nedenlerle verilememektedir. Eski dönemlerde verilen zorunlu derslerde çeşitli nedenlerle kredisi düşürülmüş, bazı derslerin ders dönemi süresi kısaltılmış,hatta zorunlu olması gereken bazı derslerde öğrencilerin zorlanması nedeniyle seçmeli hale getirilmiştir. Dönem Dönem farklı seçmeli ders uygulamaları olmaktadır. Örneğin Termodinamik, Akışkanlar, Enerji vb. gibi Yurt dışındaki programlar incelendiğinde en az bir yıl süreli değişik modüllerden oluşan eğitim programları ile metrolojist pozisyonunda yer alacak personellerin yetkinliği sağlanmaktadır. 20
! Örnek Metroloji Eğitim Programı Fransa 21 Kurs süresi:1 yıl (7 ay okulda dersler,pratik çalışma ve uzman denetimi altında pratik çalışma) 4 aydan daha fazla firmalarda eğitim, Program Konuları: Genel Metroloji Sensörler ve sinyaller, yazılım mühendisliği Data processing İş güvenliği,yasalar Kalite ve proje yönetimi Farklı fiziksel büyüklüklerin metrolojisi özellikle; Elektrik ve magnetizma Boyutsal metroloji.
! Örnek Metroloji Eğitim Programı Farklı fiziksel büyüklüklerin metrolojisi özellikle; Elektrik ve magnetizma Boyutsal metroloji Kütle,kuvvet,basınç Hacim,akış Zaman/frekans Akustik İyonize radyasyon Fiziko Kimyasal testler 22
! Örnek Endüstriyel Metroloji Eğitim Programı Fransa Genel endüstriyel Cihazlar ve ölçümler Genel fizik, kimya, elektronik, veri işleme, yönetim, otomasyon Ölçümler ve sensörler, Sıcaklık, basınç, akış, hız, viskozite, hacimsel kütle, kuvvet, ağırlık, ivme, uzunluk, nem, optik, kolorimetre, polarimetre, NDT, Farklı sensörler kullanıldığında belirsizlik hesaplaması, Kalite yönetimi, deney tasarımı, firma organizasyonları ve iş arama teknikleri şeklindedir. 23
Ülkemizde de Metroloji eğitiminin Mühendislik ve Fen Bölümleri mezunları açısından artık kaçınılmaz bir durum olduğu bilinmektedir. Ülkenin kalkınmasına büyük katkıları olacak Metroloji eğitimi almış Mühendislerin, Fizik Mühendisi ve Fizikçilerin yetiştirilmeleri, ancak Metroloji ağırlıklı Lisans (veya Lisansüstü) programalarıyla mümkündür. 24
Metroloji eğitimi, yaşam standardlarımızın artırılmasında, Uluslararası ticaretin genişletilmesinde, ve diğer bir çok alanda ülke endüstrisine ve insanına önemli katkıları olacaktır. Bu konuyu ciddiye alan ve uygulama bazında da gerçekleştiren ülkeler hem endüstriyel hem de bilimsel olarak büyümeye eğilimli olacaklardır. Diğer bir değimle Metroloji hayatımızın artık vazgeçilmez bir parçası olup, 21. yüzyılın ulaştığı teknoloji çağının daha da ilerliyebilmesi, Metrolojideki gelişmelere bağlıdır. 25
! Yararlanılan Kaynaklar [1] G.M.S. De Silva Basic Metrology for ISO 9000 Certification, 2002 [2] J.Lyle Bagley, Metrology Education in the New Millennium, [3] A.T.İnce, Dünya Metroloji Günü Sunumu,Mayıs 2013 [4] Bernard Larquıer, Training for the Metrology Professions in France,2006 26
TİCARETTE EN ÖNDE GÖRDÜĞÜMÜZ ESAS MUAYYEN TİPLER ÜZERİNDE İŞLEME VE RASYONEL ÇALIŞMADIR. K. ATATÜRK TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ DENEY VE KALİBRASYON MERKEZİ BAŞKANLIĞI T S E DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİZ 27