Demir çelik endüstrisinde Taguchi deney tasarımı uygulaması

Demir çelik sektörü inşaat, otomotiv, beyaz eşya gibi pek çok sektöre hammadde sağlamakla birlikte ülkelerin sanayileşmesi ve kalkınması üzerinde büyük rol oynamaktadır. Demir çelik sektöründe faaliyet gösteren firmaların başarısı büyük ölçüde üretilen ürünlerin kalitesine bağlıdır. Özellikle çelik ürünlerin kalitesinde akma mukavemeti, çekme mukavemeti, sertlik vb. mekanik özellikler oldukça önemlidir ve bu mekanik özellikler kimyasal bileşim, ısıl işlem uygulamaları gibi pek çok faktörden etkilenmektedir. Bu nedenle, mekanik özelliklere etki eden faktörlerin incelenmesi yüksek kaliteli çelik üretimi açısından büyük önem taşımaktadır. Deney tasarımı, bir ürüne veya sürece ait performans karakteristiği olan yanıt değişkeni üzerinde önemli etkilere sahip faktörlerin ve bu faktörlere ait optimum seviyelerin belirlenebildiği istatistiksel bir yöntemdir. Ancak, ele alınan faktör ve faktör seviyelerinin sayısı arttıkça yapılması gereken deney sayısı da artmaktadır. Bu anlamda, ortogonal dizileri kullanan Taguchi deney tasarımı yöntemi, çok daha az sayıda deney ile tüm deneysel bölgenin incelenmesine olanak sağlamaktadır. Böylece, zaman ve maliyetten önemli ölçüde tasarruf edilmektedir. Bu tez çalışmasında, demir çelik sektöründe faaliyet gösteren bir firma ele alınmış ve yapı çelikleri sınıfında yer alan S355J2 kalite çeliğin mekanik özelliklerini en iyileyecek faktör seviyelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, beş faktör (%C, %Mn, %V, N(ppm) ve haddeleme sıcaklığı) belirlenerek bu faktörlerin akma ve çekme mukavemeti üzerindeki etkileri Taguchi deney tasarımı yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Çalışma kapsamında L8 ortogonal dizisi seçilerek deneyler gerçekleştirilmiş, elde edilen sonuçlar MINITAB programı kullanılarak analiz edilmiştir. Yapılan analizlerde, faktörlerin akma ve çekme mukavemetleri üzerindeki etkileri ayrı ayrı incelenerek optimum faktör seviyeleri belirlenmiştir. Ayrıca, ele alınan problem akma ve çekme mukavemetinin birlikte değerlendirildiği çok yanıtlı yüzey problemi olarak ifade edilmiş ve yanıt yüzey yöntemi ile faktör seviyeleri optimize edilmiştir. Son olarak, optimum faktör seviyelerine ilişkin firmada doğrulama deneyleri gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar hem MINITAB çıktıları hem de mevcut durum ile karşılaştırılmıştır. Yapılan analizler, çalışma kapsamında optimize edilen faktör seviyelerinin akma ve çekme mukavemeti açısından mevcut duruma göre daha iyi sonuç verdiğini göstermiştir.