plastik-ambalaj.com

Polimer işlemede sorun gidermenin temelleri

1-Giriş

Diğer malzeme türleri ile karşılaştırıldığında, plastikler en son ortaya çıkan malzeme grupları olmasına karşın özellikleri ve çeşitlilikleri itibariyle çok geniş bir alanda kullanılmaktadırlar. Farklı plastik türlerinin farklı yapı özellikleri nedeniyle işleme parametreleri değişkenlik göstermektedir. 

Aynı işleme yöntemi kullanılarak birçok plastik türünün işlenebilmesine karşın, işleme parametrelerine bakıldığında her hammaddenin işleme koşulunun farklı ve kendine özgü olduğu görülmektedir. Hatta bu işleme koşullarının tamamı sadece kullanılan hammaddeye bağlı olarak değil, polimer matrisine katılan katkı, dolgu gibi bütün yardımcıların özellikleriyle de değişmektedir. Polimerlerin bu kadar geniş bir alanda kullanılması ve yapı özelliklerinin bu kadar farklı olması işleme sırasında ortaya çıkan problemlerin de farklılaşmasına sebep olur. İşleme hatalarının giderilmesinde karşımıza çıkan en önemli engel bu çeşitliliktir [1], [2].

İşleme sorunlarının giderilmesinde anahtar yöntem prosesin izlenmesidir. Proses parametreleri ile son ürün ve hammadde arasındaki ilişkinin doğru gözlemlenmesi ve tanımlanması, sorunun kaynağının belirlenmesinde önemli rol oynar. Problem çoğu zaman hammadde, değişken ve ürün üçgeninin bir parçasıdır. Problemin çözümü ise polimer işleme sürecinde sürekliliği sağlayabilecek yaratıcı fikirlerin uygulanması ya da kullanışlı yöntemlerin tekrarından başkası değildir [3], [4].

Sorun çözme süreci bilim ve teknolojinin ortak çalışmasıyla birlikte açığa çıkar ve kalitenin arttırılmasında önemli rol oynar. Problem çözmenin amacı proses hassasiyetinin ve son ürün kalitesinin arttırılmasıdır. Hata gidermenin başlangıç noktası problemin arka planının iyi tanımlanması ve oluşan durumun iyi analiz edilmesine bağlıdır [4].

Problem çözme, problemin sebeplerinin doğru anlaşılmasına dayalı olarak atılan doğru adımlardır. Endüstriyel alanda karşılaşılan problemlerin çözümü çoğu zaman küçük adımlar olabileceği gibi bazen de parametrelerin ve hatta işleme hatlarının değiştirilmesine kadar gidebilir. Maksimum verime ulaşmada en akılcı yol problem çözümü için en kolay yöntemi seçmek ve onu uygulamaktır [4].

Polimer işlemede karşılaşılan sorunların çözümünde de yapılacak küçük değişiklikler sorunun çoğu zaman çözümü olabilmektedir. Burada dikkat edilmesi gereken nokta sorun kaynağının iyi belirlenmesidir. Kaynağın belirlenmesi ise hammadde, proses değişkenleri ve son ürün arasındaki ilişkinin iyi gözlemlenmesi ile mümkündür. Polimer işlemede karşılaşılan hataların sebeplerini birkaç ana başlık altında toplamak istersek;

• Hammadde

• Formülasyonda yer alan katkı maddeleri

• Polimeri işleyen ekipmanlar

• Prosesin kontrolü ve değişkenlerin ayarlanması olarak tanımlayabiliriz.

Sorun çözme işlemi, kusur ve problemlere ait çözümlerle ilgili geniş kapsamlı bir bilgi birikimi ve altyapının kurulmasının ana hatlarını oluşturmaktadır. Bu altyapı sorunların çözümünde ve işleme prosesinin önündeki engellerin kaldırılmasında önemli rol oynar. 

2-Sorun Kavramı

Sorun ya da problem kavramı bir üretim sürecinde normalin dışında gelişerek üretim sürecini sekteye uğratan, ürün ve üretim kalitesini olumsuz yönde etkileyen herhangi bir durum ya da olayın varlığıdır. Başka bir anlatımla problem, rutin olarak devam eden bir üretim sürecinin herhangi bir anında ortaya çıkarak daha fazla iş gücü ve kaynağın kullanılmasına neden olarak maddi kayba yol açan, olaylar bütünüdür. Ortaya çıkan sorunlar karşısında süreci normale çevirebilmek için atılan adımlara çözüm yöntemi, herhangi bir çözüm yöntemi uygulanarak iyiye ulaşmak için yapılan işlemlerin tamamına ise sorun çözme denir [4].

3-Sorun Çözme Kavramı

Bir otomobile, bir ev eşyasına, kişisel bir bilgisayara, cep telefonuna ya da herhangi bir elektronik eşyaya sahip olan herkes bir şekilde, çözülmesi gereken bir problemle karşılaşabilir. Problem karşısında değişmeyen çözüm yolumuz “resetlemek” ya da başka bir anlatımla, cihazı kapatıp açmaktır. Bu yöntem işe yaramazsa sorun giderme rehberlerine bakarız ve olası problem senaryolarıyla ilgili çözümleri deneriz [4].

Tıpkı kişisel aletlerin düzgün çalışmaması ve eskisi gibi işlev yapmaması gibi, enjeksiyon, ekstrüzyon ya da farklı bir endüstriyel cihaz da sorun ya da sorunlar yaratabilir ve üretimi yavaşlatabilir hatta durdurabilir.

Sorun giderme esas olarak geçmişten beri uygulanan işlemler dizisidir. Bu süreçte oluşan bilgi birikimi ortaya çıkabilecek sorunların çözümüne de katkı sunar. Ortaya çıkan her problemde geçmiş tecrübeler, sorun çözümünde kullanılır ve üretilen yeni çözüm yöntemleri de geleceğe ışık tutar. Plastik işleme süreçlerinin tamamında sorun giderme işlemi üretim sorumlularının/mühendislerinin kontrolü altındadır çoğu kez operatörler çözüm sürecinde aktif rol oynasa da üretim sorumluları hammaddenin üretim hattına alınmasından son ürüne ulaşılıncaya kadar geçen süreçte üretimin kontrolünü sağlar [4].

Problemin izlenmesi, tanımlanması ve çözümü, disiplinler arası bir çalışma gerektirir. Burada örnek olarak bir enjeksiyon prosesini ele alırsak, makine, kimya, malzeme ve polimer mühendislikleri ve hatta elektrik, elektronik, mekatronik, endüstri mühendislikleri gibi farklı alanların bilgi ve tecrübesine de ihtiyaç duyulur. Bu noktada üretim sorumlularının kendilerine geniş kapsamlı bir alet çantası hazırlaması gerekir. Alet çantasında; hammaddeler, katkı ve dolgu malzemeleri, makine özellikleri, kalıp ve kafa çıkış tasarımları, üretim stratejileri, deneysel tasarımlar, deneysel analizler, ürün tasarımları, polimer analizleri, iletişim becerileri gibi birden fazla alan ve bu alanla ilgili konularda bilgi ve tecrübe bulunmalıdır [2], [4].

Şekil 1. Polimer sektöründe bir üretim sorumlusunun iş döngüsü [4]

Şekil 1’de bir plastik işleme sürecinde üretim sorumlusu olarak çalışan bir mühendisin iş döngüsü ve sorumlulukları ile disiplinler arası bilgi birikiminin hangi ana başlıklara dayandığını özetler niteliktedir. Üretim sorumlusu bir çalışanın, çalışma yöntemi aslında tıp analojisiyle benzerlik gösterir. Üretim mühendisleri ya da sorumlu çalışanlar aslında bir tıp doktoru gibi çalışır [3], [4].

Bir doktor işe hastasının anatomisini anlamakla başlar. Bunun için hastasını fiziki bir muayeneden geçirir. Hastasının bir hastalığa yakalandığını anladığında ise hastalığı teşhis eder ve bir tedavi yöntemi belirleyerek uygular. Üretim sorumluları ise yine bir tıp doktoru gibi süreci tanımlar ve sorunu teşhis eder [3], [4].

Tedavi anlayışında iki farklı yaklaşım vardır. Bunlardan ilkinde tedaviye başlamak için kişinin hasta olması beklenir ve tedavi uygulanır. Diğerinde ise tedavi süreci bir bütündür. Sağlıklı bir bağışıklık sistemine sahip kişi hastalığa yakalanmaz anlayışıyla tedavi değil önlem uygulanır [3], [4].

Günümüz üretim mühendisliği anlayışında da, üretimden sorumlu mühendislerin/çalışanların yapması gereken üretim sürecinin başından başlayarak, iyi düzenlenmiş işleme ekipmanlarını kullanarak kaliteli hammadde ile süreci başlatmak ve sürecin tamamında bir kalite anlayışını benimseyerek iyi bir sistemi kurmak, sürekli iyileştirmek ve süreçteki olası sorunlara karşı önlem almaktır [3], [4].

Her üretim sürecinin kendine özgü karakteristikleri vardır. Ancak sorun çözmedeki ana parametreler fazla değişkenlik göstermezler. Plastik üretim sürecinin de kendine özgü kritikleri vardır. Diğer süreçlerden farklı olarak plastik işleme süreçlerindeki ürün çeşitliliği süreçteki sorun çözme yöntemlerinin şekillendirilmesinde dikkate alınması gereken ana kavramdır [3], [4].

4-Sorun Gidermenin Ekonomisi

Polimer işleme süreci ana hatlarıyla mekanik, elektrik-elektronik ve termal bileşenleri bir arada bulunduran karmaşık sistemlerin yüksek miktardaki ürünün doğru kalite ile ortaya çıkarılması için birlikte çalıştığı bir süreçtir ve pahalı olmasına karşın aynı zamanda kârlıdır [2], [5].

Kârlı bir işin ya da verimli bir fabrikasyonun kurulması, büyümesi ve sürekli hale gelmesi için yüksek kalitede ve istikrarlı bir çalışmanın yapılması gerekir. Ancak bütün polimer işleme ekipmanları bir şekilde probleme yol açarak üretimi ve kaliteyi olumsuz yönde etkiler. Doğru yatırımlar, üretim organizasyonunda ortaya çıkabilecek sorunlara küresel pazarda çözüm üretebilmek için uzmanlık, donanım ve yazılım gibi desteklere ihtiyaç duyar. Bu nedenle polimer işleme sistemlerinde sorun çözmenin ekonomisi ve sorun çözme planının nasıl yapılması gerektiği konuları bu noktada önemli yer tutar [5].

Polimer işleme endüstrileri gibi karmaşık endüstrilerde üretim miktarı ve verimlilik oldukça fazladır. Plastik sektörü gibi rekabetçi endüstrilerde, kârlılığı yakalamak için, yüksek miktarda kaynak kullanımı gerekir. Burada ekonomik performansın belirlenmesinde anahtar kavram, sorun çözme yatırımındaki kârlılığın ya da toplam maliyetin iyi analizidir. Sonrasında yapılacak ölçümlerde, finansal desteğin ve kaynakların sistem kurulumunda nasıl ayrılacağını belirlemek yararlı olacaktır. Bir üretim endüstrisinde üretim performansının belirlenmesinde, finansal katkıların ve kaynakların operasyon geneline nasıl paylaştırılması gerektiğini anlatan belli başlı hesaplamalara yer verilmiştir [5].

5-Polimer İşleme Sürecinde Performans Ölçüm Kriterleri

5-1.Çalışma Süresi (Uptime)

Çalışma süresi, varlıkları kullanarak ortaya çıkarılan ürünün, üretiminde geçen sürenin, çalışmaya müsait olan zamana bölümüyle ortaya çıkan kavramdır. 

Çalışmaya müsait zaman, normal üretim olaylarının tamamını içerebilir ya da içermeyebilir. Örneğin yıllık kapanışlar ya da rutinler, bakımda harcanan zaman hesaplamaya dâhil edilmeyebilir. Burada önemli olan nokta, hesaplamanın uzun zaman dilimi içerisinde tutarlı olmasıdır. Sonuç performansı değerlendirme kriterine göre değişiklik gösterebilir. Çalışma süresi, üretim sürecinin türüne göre %50 ile %95 arasında olabilir. Örneğin sürekli polimerizasyonda çalışma zamanı %90-95 arasında çıkabilirken küçük ölçekli bir kompound hattında çalışma zamanı %50 ile %65 arasında değişebilir. 

Ekstrüder vidası, şaftı ya da motorunun arızalanması gibi ileri düzeydeki problemlerde çalışma zamanı olumsuz yönde etkilenir. Bununla birlikte besleme problemleri, nozzle tıkanması, vakum sorunları gibi küçük ölçekli problemler de çalışma zamanını etkiler [5].

5-2.Verim

Polimer işlemede verim, satılan ürün miktarının üretilen toplam ürün miktarına oranıdır. Hatasız ürün yüzdesi (first-passyield) ise bütün özellikleri ile mükemmel olan ya da yeniden işlenmesine gerek olmadan elde edilen ürün miktarının üretilen toplam ürün miktarına oranıdır. İşlenmesi tamamlanan ürünler 2. Kalite ya da hurda olarak da satılabilir, ancak burada bahsi geçen hatasız ürün yüzdesi bunları kapsamaz [5].

Üretim süreci kararsız olabilir ya da hatalı ürün üretilebilir, bu durum verimi olumsuz etkiler. Çalışma zamanı ve verim hattaki üretim yeteneğinin değerlendirilmesinde iki ana kavramdır. 

5-3.Müşteri Memnuniyeti ve Talep

Müşteri memnuniyeti ve talep ürünün piyasa değerinin ve finansal kapasitesinin belirlenmesinde en önemli ölçüttür. Düşük kalitede üretilen her ürün, bir işletmenin ticari varlığı sonlandırabilme kapasitesine sahiptir. Müşteri memnuniyetinin, dolayısıyla da talebinin sekteye uğraması sonucu şirket gelişmeye mecbur kalır ve rakip yatırımların aynı ya da benzer ürünleri piyasaya sürerek pazara ortak olmasına neden olur [5].

5-4.İşçilik Maliyeti

İşçilik maliyeti, üretim hattındaki bütün iş gücünü kapsar. İşçilik maliyetini oluşturan kaynaklar, operatörler, mühendisler, kimyagerler, teknisyenler ya da diğer çalışanlar; müteahhitler, danışmanlar, kalite kontrol ve analiz laboratuvar çalışanları, yöneticiler ve diğer giderlerdir. Süreçte var olan ve sıklıkla arızaya neden olan ekipmanların kullanımı ise çok yüksek işçilik maliyetine sebep olabilir [5].

5-5.Enerji Maliyeti

Enerji maliyeti üretim sürecinin hassasiyetini ölçmek için kullanılır. Sıcaklık kontrolü düşük olan bir ekstrüzyon hattındaki enerji maliyeti modern bir bilgisayar ve kontrol sisteminin kurulması ile kolaylıkla düşürülebilir. 

5-6.Yardımcı Ekipmanlar

Yardımcı ekipmanlar üretim süreci için gerekli olan bütün sistemleri içerir. Bilgisayarlar, yazılımlar, kurulum ve deney araçları, sorunların teşhisi ve çözümü ile çalışma zamanı ve verimin iyileştirilmesinde oldukça önemlidir [5].

5-7.Atık Üretimi ve Atık Kontrolü

Atık üretimi ve imhası da verimlilik ve sürdürülebilirliğin başka bir ekonomik göstergesidir. Ekipman ve çalışma zamanı problemlerinin sıklıkla görüldüğü işleme süreçlerinde daha fazla atık üretilir. Buna bağlı olarak da çevre ve atık maliyetleri açığa çıkabilir. Örneğin film çekim prosesinde aşırı miktardaki kenar artığı daha fazla atık ya da yeniden işlenmesi gereken malzeme maliyeti demektir. Her ne kadar üretim atıkları birincil geri dönüşüm sürecine dâhil olsa da burada yeniden işlenme maliyeti devreye girer ve bu durum her zaman maliyet olarak geri döner [5].

5-8.Güvenlik, Sağlık ve Çevre olayları

İş ve işçi sağlığı, güvenliği ve olası çevresel olaylar üretim sürecinde problemlere yol açarak, hem işgücü kaybına hem de ekipman hatalarını ortaya çıkarabilir. Aynı zamanda iş sağlığı ve güvenliği kapsamında tedbirlerin alınmaması ile ortaya çıkabilecek bir iş kazası sorun giderme ekonomisinde büyük çıktı oluşturur. Güvenlik ve çevre giderleri her zaman proses performansını, verimi ve çalışma zamanını olumsuz yönde etkiler. Prosesle ilgili olası problemlerin teşhisi ve çözümündeki başarısızlık birey, aile ya da toplumda fiziksel olarak ağrılı bir sürecin başlamasına neden olacağı gibi, ciddi hasarlara ve çevresel etkilere de yol açarak yasal yaptırımlar nedeniyle üretim hattının belirsiz bir zaman aralığında kapanmasına dahi sebep olabilir [2], [5].

5-9.Üretim Kapasitesi

Üretim kapasitesi en iyi koşullar altında bir prosesin operasyonel performansının nasıl olduğunun bir göstergesidir. Geçerli bir çalışma zamanı, verim ve gider değerlerinin zamanla karşılaştırıldığında nasıl bir durumda olduğunu belirtir. Sorunlar ortaya çıktıkça, kısa veya uzun zaman dilimlerinde, çalışma zamanı, verim ve maliyet değişimi üretim kapasitesine bakılarak izlenebilir [2], [5].

6-Polimer İşlemede Sorun Kaynakları ve Maliyetleri

Sorun çözme sürecinde kullanılacak donanımlar için maliyeti en aza indirecek uygun yatırımlar, üretim sürecine ait kapasite, çalışma zamanı, verim gibi kriterleri korumak için yapılmalıdır. Sorun çözme altyapısının kurulumu, herhangi bir iş yatırımı için önemli bir maliyet olabilir ve sorunun ivedilikle çözülebilmesi için yapılan ödemeler önemli sonuçlar doğurabilir. Üretim sürecinde gelişmiş ekipmanların, sensörlerin, elektronik donanımların, kontrol sistemleri ve yazılımların kullanılması sorun çözmede önemli yer tutar. Eskimiş fabrikasyon hatları sürekli olarak yenilenmeli ve sorun tanıma yeteneği sürekli olarak en üst düzeye çıkarılmalıdır. Tipik bir kompound ekstrüzyon hattında kullanılan teknik bileşenler, gerekli uzmanlık ve yeteneklerin tespitinde örnek olarak kullanılabilir [3], [5].

6-1.Hammadde ve katkılar (girdiler)

Saygın tedarikçiler, aynı teknik özellikleri sürekli olarak karşılayan malzemeleri temin ederler. Ancak, kontrol sınırları dışındaki malzemeler de ortaya çıkabilir. Ayrıca, hammadde sağlayıcıları kendi üretim süreçlerinde yaptıkları değişiklikler nedeniyle, hammadde özelliklerinde değişmeye neden olabilirler. Son üründeki özelikleriniz ya da kompound reçeteniz farklı tedarikçilerden aldığınız herhangi bir hammadde nedeniyle değişebilir. Formülasyonunuzdaki küçücük değişiklikler ürün kalitenizde, veriminizde ve çalışma sürenizde büyük sorunlara yol açabilir. Örneğin iki farklı yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) örneği aynı eriyik akış indeksi (MFI) değerine sahip olabilir, ancak molekül ağırlıklarına bakıldığında, birbirinden tamamen farklı özelliklerin ortaya çıkması kaçınılmazdır. Devamlı kullanılan YYPE’deki basit bir değişiklik, tork ve basıncın değişmesiyle kendini gösterir ve üretim süresi, işleme sıcaklığı ve enerji tüketimi gibi değerleri de etkileyerek beklenenden daha yüksek maliyet ve daha düşük üretim performansına neden olur. 

Düşük performanstaki ürünü müşterilerinizin kullanması ise nihai üründe birçok işleme problemine yol açar. Bu nedenle polimerlerin, katkıların ve bu iki bileşen arasındaki ilişkinin iyi bilinmesi malzeme kaynaklı sorunların çözümünde önemli rol oynamaktadır. Malzeme tedarikçileri size sundukları malzemeyle ilgili birçok bilgi ve tecrübeyi sizinle paylaşabilir ancak size özel formülasyonları ve üretim sisteminizi bilemezler. Bu nedenle polimer kimyası, polimer reolojisi ve polimer işleme ile ilgili deneyim, tecrübe ve altyapının yeterli düzeyde bilinmesi gerekir. Kurumsal bir firmada, kurum içi deneyim işletmedeki birimler ve ürün tipleri üzerinden desteklenerek sağlanabilir. Ancak fason üreticiler yalnız kendi teknolojilerini bilirler ve malzeme kullanımı, üretim yöntemi gibi temel konularla ilgili ortaklarıyla (tedarikçiler, danışmanlar, mühendisler) iletişime geçmeye ihtiyaç duymalıdır [5].

6-2.Ürün özellikleri, kalite ve uygulama desteği (çıktılar)

Herhangi bir işletmenin, müşterilerine son ürün desteği verdiğini ve bunu kendi analitik araçlarını ve tecrübelerini kullanarak yaptığını, sorun çözme sürecinde ise bu yöntemi kullandığını varsayalım. Böyle bir durumda sorun çözme sürecindeki başarı, ürünün piyasaya sürülmesinden hemen önce, ürüne uygulanan testlerle ölçülerek sonuçlandırılır ve deneyim, analitik kapasite dolayısıyla ek bir kaynağın kullanılmasını gerektirir [5].

Örneğin aşılama (grafting) reaksiyonları içeren bir polimer karışımının piyasaya sürülmesinden hemen önce çekme, basma, IZOD darbe gibi testler uygulanır ve ürünün test sonuçlarının uygun olması beklenir. Bununla birlikte son ürün testlerinde sorunun açığa çıkmadığı durumlar da vardır. Örnek verecek olursak, bir kompound üretim sürecinde genelde yetersiz karıştırma ve aşılama nedeniyle ortaya çıkan problemler, dağılma fazında tanecik büyüklüğü ve adhezyon kuvvetlerinin değişmesine neden olur. Fakat bu durum standart testler ile saptanamaz, ancak kalıplama ve enjeksiyon sırasında açığa çıkar. Bu nedenle polimer karışım prosesleri gibi karmaşık üretim süreçlerinde teknik deneyimin, polimerlerde yapı-özellik ilişkisinin ve polimer kimyası bilgisinin yanı sıra enjeksiyon kalıplama gibi teknolojilerin parametrelerinin de göz önünde bulundurulması ve üretim hattındaki sorunların çözümünde bütün bu ilişkilerin kullanılması gerekir [5].

6-3.Bina ve altyapı

Tesisin konumu, binanın iç ve dış dizaynı, ekipmanların konumu, su ve elektrik gibi kaynakların ve çevresel faktörlerin (sıcaklık, nem, hava kalitesi) kontrolü ve diğer temel parametrelerin kontrolü üretim ve ürün kalitesini doğrudan etkiler. Dolayısıyla tesisin ya da çevresel etkenlerin de üretim problemlerinin çözüm sürecinde dikkate alınması gerekir. Örneğin poliamid ya da poliesterler ile çalışılırken, kurutma sistemindeki herhangi bir aksama, polimerin nem çekmesine dolaylı olarak da işleme problemlerinin açığa çıkmasına neden olur. Bu nedenle üretim tesisleri oluşturulurken, polimerlerin kimyası ve üretimi ile ilgili tecrübelerden de yararlanılması, özellikle nem kontrolünde önemli yer tutar [5].

Başka bir örnek verecek olursak, güven vermeyen ya da sürekli olarak değişim gösteren enerji kaynakları da üretim sürecinde beklenmeyen kesintilerin yaşanmasına ve kalite sorunlarının ortaya çıkmasına neden olur. Uygun olmayan enerji kabloları, kablolama tasarımı da çözümü zor olan üretim problemlerine yol açabilir. Bu nedenle olası bir problemin çözümünde inşaat ve elektrik mühendisleri ile teknikerlerin de bilgi birikimlerinden faydalanılmalıdır. Bunların dışında kullanılan suyun kalitesi de başka bir örnek olarak verilebilir. Uygun işlemden geçmemiş soğutma suyunun kullanılması, soğutma sisteminde kanalların tıkanmasına yol açar ki bu sıcaklık kontrolünün kalitesini ve ürünün kalitesini düşürür [5].

6-4.Mekanik ve termal ekipmanlar

Tipik bir polimer kompound sürecinde birçok karmaşık mekanik ve termal sistem birlikte bulunur. Bu sistemlerin içerisinde de, kaldırma, taşıma, kurutma, besleme, ölçme ekipmanları, ekstruderler, su banyoları, kesme ve paketleme sistemleri gibi birçok donanım kullanılır. Sistemdeki her bir donanım yapı, yorulma, bozulma, mekanik tasarım, ısı transferi, makinelerin dönme ekseni gibi birçok konuda uzmanlık isteyen tasarım gerektirir. Örneğin film ekstrüzyonunda kalınlık değişimi, sarım millerinden, rulmanların azalmasından, dişli kutusundan, sıcaklık değişiminden ya da ekstrüder kafa çıkışındaki akış sistematiğinden kaynaklı olabilir. Sorun çözme sürecinde ise bütün mekanik ve termal donanımın çalışma koşulları dikkate alınmalıdır [5].

6-5.Elektrikli cihazlar

Bir ekstrüzyon sisteminde, termal ve mekanik hareketliliği sağlamak amacıyla birçok elektriksel bileşen bulunur. Elektrikli bileşenlerle ilgili sorunların çözümüne enerji kaynağından başlanır. Sorunun kaynağı ise transformatörler, anahtarlar, devre kesiciler, kontrol sistemleri ya da kablolar olabilir. Polimer üretim hatlarında farklı ve karmaşık yapılı motorlar, anahtarlar, sigortalar, konnektörler ve kablolar gibi onlarca elektriksel bileşen bulunur. Bütün bu elektrik sisteminin kurulması ehliyetli kişiler tarafından yapılmalıdır. Elektrikçiler ve elektrik mühendisleri, olası elektrik problemlerinin tanımlanmasında ve çözülmesinde yardımcı olabilirler [5].

6-6.Sensörler ve ölçme teknolojileri

Modern polimer işleme ve üretim üniteleri birçok sensör ve görüntüleme sisteminin yardımıyla çalışır. Hatta bu sistemlerin tamamı internet bağlantısı aracılığı ile izlenebilir haldedir. Örneğin sıcaklık ve basınç ölçümleri, proses yönetimi ve güvenliğinde kritik öneme sahiptir. Gerçek zamanlı özellik kontrolünde ya da piyasaya çıkmadan önce yapılan kontrollerde özel olarak tasarlanan ölçme teknolojileri kullanılmalıdır. Örneğin film kalınlık tarayıcıları, baskı tarayıcıları, filament çap ölçerler gibi birçok ölçme cihazı çalışan personele teknik destek sunarken ayrıca problemlerin tanımlanmasında, kalite kontrolünde ve yönetiminde kullanılır [5].

6-7.Kontrol sistemleri, bilgisayarlar ve destekleyici sistemler

Kişisel bilgisayarlar, tümleşik kontrol sistemleri ve özel kontrol sistemleri plastik endüstrisinde her zaman her yerde kullanılır. Yazılımlar, donanımlar, kişisel bilgisayarlar ve ağlar gibi birçok bilgi teknolojisi kaynağı kontrol mühendisleri tarafından sürekli olarak kullanılır. Üretim süreçlerinde sıklıkla karşımıza çıkan PID kontrol sistemlerinin kurulması otomatik olarak kalibre edilmesi gibi basit fakat önemli işler, kontrol mühendislerinin uzmanlığıyla yapılması büyük önem taşımaktadır. Örneğin mekanik, termal veya elektrikli cihazlardaki ya da servis ve sensör ya da diğer elemanlardaki değişimler ve yeniden yapılandırmaların, kontrol ve veri izleme sistemlerinde birçok probleme yol açtığı görülmektedir. Sonuç olarak disiplinler arası kaynakların sorun çözme özelinde ve otomatik üretim süreçlerinde kullanılması problem tanımlama ve çözmede yerinde bir hareket olacaktır [5].

6-8.Üretim süreci

Polimer işleme hatlarındaki olası problemlerin tanımlanması ve çözüme kavuşturulması sırasında ilk anda operatör ve teknisyenlerin tecrübelerine ihtiyaç duyulur. Rutin ve sürekli ortaya çıkan problemlerde durumun normale çevrilmesi, üretim hattı çalışanları tarafından yapılır. Birçok şirkette mühendisler, üretim operasyonlarının üst düzeye çıkarılması, sorun çözme fonksiyonlarının uygulanması, verimli çalışma süresi ve verimin yükseltilmesi ile yeni ürünlerin geliştirilmesi konularında çalışma yaparlar. Mühendisler, teknisyenler ve diğer çalışanlar ile oluşturulmuş deneyimli ve tecrübeli bir operasyon ekibi iyi motive edildiğinde dikkate değer orandaki işçilik giderini temsil eder ancak aynı zamanda sürecin tamamı göz önüne alındığında yatırımlardaki doğruluğu haklı çıkarır ve bununla birlikte daha net çalışma süresi ile verimlilik gibi finansal kritiklerin doğru tanımlanmasına yardım eder [5].

6-9.Üretim operasyonunun yönetimi

Proses problemlerinin tamamı dikkate değer biçimde çalışma süresini, verimi ve müşteri memnuniyetini etkiler. Müşteri memnuniyetinde ve verimde dikkate değer bir düşüş varsa bu operasyon yönetiminin iyi yapılmadığını gösterir. Örneğin, bu durum ürün sevkiyatının ya da siparişlerin tamamlanamamasından kaynaklı olabilir. Ürün ve üretim planlamasındaki bir hata birçok üretim probleminin ortaya çıkmasına yol açabilir. Operasyon yönetimi aslında bir takım işidir ve operasyon yönetim takımı sorun çözümünde ve üretim sürecinin normal seyrine döndürülmesinde kritik bir görev üstlenir. Örneğin bir üretim müdürü hattın açılıp kapanmasından, sipariş teslimatına kadar her şeyi doğru bir şekilde planlamalıdır. Burada hem küçük ölçekli firmalar, hem de büyük üretim tesislerine sahip şirketlerin tamamında etkili bir kalite yönetim sisteminin kurulması üretim operasyonu dâhil bütün süreçlerin kontrolünü sağlar [5].

7-KAYNAKLAR

[1]M. Saçak, Polimer Kimyası. Ankara, 2018.

[2]Muralisrinivasan Natamai Subramanian, The Basics of Troubleshooting in Plastics Processing. Scrivener, 2011.

[3]J. R. Wagner, Handbook of Troubleshooting Plasics Processes. Scrievener, 2012.

[4]J. R. Wagner, “Troubleshooting Philosophy,” in Handbook of Troubleshooting Plastics Processes, .

[5]M. D. Wetzel, “The Economics of Troubleshooting Polymer Processing Systems,” in Handbook of Troubleshooting Plastics Processes: A Practical Guide, 2012.

Hüseyin Çağdaş ASLAN1, Merve ÜN2, Mehmet Arif KAYA1

1Yalova Üniversitesi Polimer Mühendisliği Bölümü

2Kocaeli Üniversitesi Polimer Bilim ve Teknolojisi Anabilim Dalı