Taguchi metodu kullanılarak kaynak proses parametrelerinin optimizasyonu: somun kaynak operasyonu için bir uygulama

Abstract

Kaynak metotlarında kaynak kalitesinin istenen düzeyde olabilmesi, kaynak proses parametrelerinin ve değerlerinin doğru seçilmesiyle mümkün olmaktadır. Taguchi metodu, ortogonal dizileri kullanarak ölçülen çıktı değişkeni (yanıt) üzerinde etkili kontrol edilemeyen girdi değişkenlerinin (faktörlerin) etkisini minimize, kontrol edilebilen faktörlerin etkisini ise maksimize etmeye yarayan bir istatistiksel deney tasarım tekniğidir. Bu tez çalışmasında, traktör kabini üzerine montajı yapılan taban sacına punta kaynak operasyonu ile kaynatılan somunların taban sacı üzerinden kopması problemi ele alınmıştır. Punta kaynak prosesindeki kalitesel problem sebebi ile, sebep sonuç mantığı gereği, ilişkili operasyonlarda katma değer yaratmayan yeniden işlem süresi, hurda kayıpları, yeniden işlem prosesine taşıma esnasında yaşanan lojistik kayıpları, hat duruşu kayıpları, makine / hat verimlilik kayıpları, işgücü kayıpları ve plansız ayar kayıpları da oluşmaktadır. Punta kaynak prosesinde faktör parametreleri olarak kaynak basıncı, kaynak süresi, kaynak akımı ve yaklaşma belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda somun kopma tork değeri yanıt değişkeni Taguchi’nin en büyük en iyi metodolojisiyle incelenmiş, deney tasarımı metodu ile optimize edilmesi sağlanmıştır. Literatürde ilgili konuda yapılan çalışmalar ve gözlemler incelendiğinde kullanılan faktörlerin kombinasyonları ve seviyeleri bu çalışmayı diğer benzer çalışmalardan ayrı kılmaktadır. Bu çalışmanın ilk aşamasında belirlenen faktörler ve seviyeleri için Minitab programı modellemesi ile ortogonal deneyler tasarlanmıştır. Deneylerin yanıt değerlerini yorumlamak için Taguchi’nin en büyük en iyi metodolojisinden yararlanılarak somun kopma tork değeri optimize edilmiştir. Sonraki aşamada ise Taguchi kombinasyonlarına dayalı faktörler optimum faktör seviyelerine ayarlanarak üretimde doğrulama çalışmaları tamamlanmıştır. Taguchi yöntemi kullanılarak gerçekleştirilen deney tasarımı ve optimizasyon çalışmaları sonucunda, üretici firma tarafından uygun görülen maksimum tork değerini sağlayan süreç parametreleri belirlenerek optimizasyon çalışmaları üretim sürecine uygulanmıştır.

The desired level of welding quality in welding methods is possible with the correct selection of welding process parameters and its levels. Taguchi method is a statistical experiment design technique that uses orthogonal arrays to minimize the effect of the uncontrollable factors and maximize the effect of controllable input variables (factors) on the measured output variable (response). In this thesis, the problem of the nuts welded on the floor sheet mounted on the tractor cabin by spot welding operation, breaking off from the floor sheet is discussed. Due to the quality problem in the spot welding process, due to cause and effect logic, rework time that does not add value in related operations, scrap losses, logistics losses during transport to the rework process, downtime losses and machine / line efficiency losses, labor losses, unplanned set-up losses also occur. Welding pressure, welding time, welding current and approach were determined as input parameters in the spot welding process. As a result of the experiments, the nut breaking torque value output was examined with Taguchi's larger is better methodology, and it was optimized with the experimental design method. When the studies and observations on the related subject in the literature are examined, the combinations and levels of the factors used distinguish the related study from other similar studies. Orthogonal experiments were designed with Minitab program modeling for the inputs and levels determined in the first stage of the study. To interpret the outputs of the experiments, the nut breaking torque value was optimized by utilizing Taguchi's larger is better methodology. In the next stage, the factors based on Taguchi combinations were adjusted to optimum input levels and verification studies were completed in production. As a result of the experimental design optimization studies carried out using the Taguchi method, the values that provide the maximum torque value deemed appropriate by the manufacturer were determined and optimization results were applied to the manufacturing process.