Mermer ocaklarında kullanılan elmas tel kesme makinası performansının bulanık mantık yaklaşımıyla belirlenmesi

Abstract

Dünya doğal taş rezervinin yaklaşık %40'ına sahip olan ülkemizde mermer ocaklarının ve işletmelerinin sayısı günden güne artış göstermektedir. Dünyanın en zengin mermer yataklarının bulunduğu Alp-Himalaya dağları kuşağında yer alan Türkiye, sektörde söz sahibi bir konumdadır. Ülkemiz, 2019 yılında yaklaşık 1.864 milyar dolarlık doğal taş ihracatı yaparak dünyada ilk sırada yer almıştır. Bu ihracat potansiyelinden anlaşılacağı gibi, ülkemizde faaliyet gösteren ocakların tam kapasiteyle çalışarak bu talepleri karşılayabilmesi gerekmektedir. Talep edilen blok üretim miktarlarının zamanında yetiştirilebilmesi de ancak iyi bir iş organizasyonun ve üretim planlamasının sağlanmasıyla mümkün olabilmektedir. Bu nedenle; mermer, traverten gibi doğal taş üretimi yapılan bir açık işletmede blokların ne kadar zamanda kesilebileceğinin önceden tahmin edilebilmesi, iç ve dış piyasadan talep edilen blokların zamanında karşılanması ile ilgili oldukça önemli bilgiler verecektir. Bu amaçla, Bilecik ili Söğüt ilçesinde faaliyet gösteren ve Gökyar firmasına ait bir açık ocakta çalışan elmas tel kesme makinalarının kesme performansları 3 yıl süreyle takip edilmiştir. Elmas tel kesme makinalarının kesme performansını etkileyen parametreler; kayaç türü, elmas tel kesme makinasının gücü, kesim türü ve operatör becerisi olarak sıralanabilir. Bu parametrelerden bazıları kesin bir değerle ifade edilebilirken bazı parametreler ise dilsel olarak ifade edilebilmektedir. Dilsel ifadelerin bir tahmin modelinde kullanılması için litaratürde yararlanılan en yaygın yöntem bulanık mantık yöntemidir. Bu çalışmada, mermer ve traverten olmak üzere 2 doğal taş grubundan elde edilen elmas tel kesme hızı verileri ve kesme hızını etkileyen parametrelere ait saha gözlemleri kullanılarak Mamdani algoritmasını kullanan bir bulanık model oluşturulmuştur. Oluşturulan bulanık mantık tabanlı tahmin modeli kullanılarak, hangi tür kayaçta hangi makina ve operatörle nasıl bir kesim performansı gerçekleşebileceğini önceden belirleyebilmek mümkün hale gelmiştir. Buradan elde edilecek sonuçlar da, mermer ya da traverten ocaklarında yapılacak olan blok üretimlerinin iş-zaman çizelgesine uygun olup olamayacağının belirlenmesinde kullanılabilecektir.

The number of marble quarries and enterprises in our country, which has approximately 40% of the world natural stone reserve, is increasing day by day. Located in the world's richest resources of marble found that the Alpine-Himalayan mountain belt, Turkey is in a position to have a say in the industry. In 2019, our country ranked first in the world by exporting natural stone worth approximately $ 1,864 billion. As can be seen from this export potential, the quarries operating in our country should be able to meet these demands by working at full capacity. The timely production of the desired block production amounts is possible only by providing a good work organization and production planning. Therefore; in a quarry where natural stone production such as marble and travertine is produced, predicting how long the blocks can be cut will provide important information about the timely producing of the blocks requested from the domestic and foreign markets. For this purpose, the cutting performances of the diamond wire cutting machines operating in an open pit belonging to Gökyar Marble Company operating in Söğüt district of Bilecik were followed for 3 years. It can be said that; parameters affecting the cutting performance of diamond wire cutting machines; rock type, power of diamond wire cutting machine, cutting type and operator skill. Some of these parameters can be expressed with a crisp value, while some parameters can be expressed in linguistic form. Fuzzy logic is the most common method used in the literature to use linguistic expressions in a prediction model. In this study, a fuzzy model using Mamdani algorithm has been constructed by using field data of diamond wire cutting speed data obtained from two natural stone groups, marble and travertine, and field observations. By using the fuzzy logic-based estimation model, it has become possible to determine in advance which kind of cutting performance can be realized with which machine and operator. The results obtained here can be used to determine whether the block productions to be made in marble or travertine quarries are suitable for the work-time schedule.