Demir çelik endüstrisinde Taguchi deney tasarımı uygulaması
Application of Taguchi experimental design in iron and steel industry
- Tez No: 864947
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA GÜÇDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
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.
Özet (Çeviri)
The iron and steel industry provides raw materials to many industries such as construction, automotive and white goods, and plays a major role in the industrialization and development of countries. The success of companies operating in the iron and steel industry highly depends on the quality of the products produced. Mechanical properties such as yield strength, tensile strength, hardness etc. are very important especially in the quality of steel products and these properties are affected by many factors such as chemical composition and heat treatment procedures. Therefore, examining the factors affecting mechanical properties of steel products is an important issue in terms of quality. Experimental design is a statistical method in which factors that have significant effects on the response variable, which is the performance characteristic of a product or process, and the optimum levels of these factors can be determined. However, as the number of factors and factor levels increase, the number of experiments to be conducted also increases. In this concern, the Taguchi experimental design method, which uses orthogonal arrays, allows the investigation of the entire experimental region with a smaller number of experiments and it provides significant savings in time and cost. In this dissertation, a company that operates in the iron and steel industry is considered and it is aimed to find the factor levels that optimize mechanical properties of S355J2 quality structural steel. To this aim, five factors (%C, %Mn, %V, N(ppm) and rolling temperature) are defined and effects of these factors on yield and tensile strength are evaluated using the Taguchi experimental design method. In this context, experiments are conducted based on L8 orthogonal array and the obtained results are analyzed by using MINITAB. In the analyses, the effects of the factors on yield and tensile strength are examined separately and optimum factor levels are determined. Additionally, the problem is expressed as a multi-response surface problem in which yield and tensile strength are evaluated together, and factor levels are optimized using the response surface method. Finally, validation experiments regarding optimum factor levels are carried out in the company and the results are compared with both MINITAB outputs and the current situation. The results show that the optimized factor levels give better results in terms of yield and tensile strength.
Benzer Tezler
- Metalik malzemelerin mikro ve iki boyutlu nano partikül ortamlarındaki aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of wear behaviors of metallic materials in micro and two dimensional nano particles environment
MUHAMMED SALİH GÜL
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REFİK POLAT
DOÇ. DR. MUHAMMET HÜSEYİN ÇETİN
- Döküm fabrikası atıklarından çinkonun geri kazanımı için yenilikçi ve sürdürülebilir yaklaşım örneği
An innovative and sustaniable approach example for zinc recovery from casting factory waste
ALİ EMRE ZOBAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Metalurji MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH APAYDIN
- Investigation and simulation of resistance spot welding using DP600 steel in automotive industry
Otomotiv endüstrisinde DP600 çelik kullanılan kaynak noktası kaynaklarının araştırılması ve simülasyonu
ABDULKARIM R.OMER ALZAHOUGI
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE DEMİR
- Demir çelik endüstrisinde ergimiş cüruftan elde edilen atık ısının geri kazanımı
Waste heat recovery from molten slag in iron and steel industry
SEMİH AKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ALİ KARA