Mermer ocağı ekipmanlarının etkinliklerinin değerlendirilmesi üzerine yeni bir yaklaşım
A new approach on the evaluation of marble quarry equipment efficiency
Yazar: MERVE KARAABAT VAROL
Danışman: PROF. DR. MEHMET SAİM SARAÇ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Araç-gereçler = Equipments ; Kesme aletleri = Cutting materials ; Verimlilik = Productivity

Özet:
Sanayinin her alanında olduğu gibi madencilikte de makineleşme giderek artmış, ekipmanların verimli ve etkin kullanımı daha da önemli hale gelmiştir. Ekipmanların etkinliklerinin hesaplanması daha etkin kullanılmaları, gereksiz ekipman alımlarının önüne geçilmesi, alternatif ekipmanlarla karşılaştırılması gibi faydaları sağlamaktadır. Ekipman etkinliğinin irdelenmesinde çeşitli yöntemler kullanılmakta olup, endüstride en yaygın kullanılanı "Toplam Ekipman Etkinliği" (OEE) yöntemidir. Maden ekipmanlarının çalışma koşulları endüstrideki klasik fabrika tipi makinelerden daha farklı olduğundan, maden ekipmanlarının etkinliklerinin hesaplanmasında OEE'nin maden sektörüne uyarlanmış hali olan "Maden Üretim Endeksi" (MPI) yönteminin kullanılması daha uygun olmaktadır. MPI yöntemi çeşitli maden makinelerine uygulanmış olmakla birlikte, mermer blok üretim ekipmanları üzerine çalışıldığı görülmemiştir. Bu tezde mermer blok üretiminin en temel ekipmanları olan elmas tel kesme makineleri ve zincirli kollu kesme makinelerinin etkinliklerinin MPI yöntemi ile ilk kez irdelenmesi amaçlanmıştır.

Buna göre; bu tez çalışması arazi, ofis ve laboratuvar çalışması olarak üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Arazi çalışması kapsamında 6 ay boyunca Burdur'daki iki mermer ocağında üretimde çalışan elmas tel kesme makinesi ve zincirli kollu kesme makinesi ile ilgili veriler toplanmıştır. Bu süre sonunda ofiste bu veriler süre ağırlıklı olarak değerlendirilmiştir. Laboratuvar çalışması ise, ekipmanların etkinliğini etkileyen faktörlerden biri olan çalışılan formasyonun fiziko-mekanik, mineralojik ve petrografik özelliklerini ortaya koymak amacıyla yürütülen laboratuvar deneylerini içermiştir.  Sahadan elde edilen veriler işlenerek MPI denkleminde yer alan parametreler ve bu parametrelerin değerleri kullanılarak incelenen ekipmanların MPI değerleri hesaplanmış, elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır.  

Bu çalışmalar sırasında Maden Üretim Endeksinin 'Başarı' ve 'Maliyet' faktörlerini içermediği gözlenmiş, bu iki faktörü de içeren bir yaklaşımın daha gerçekçi değerlendirme olanağı vereceği kanısına varılmıştır. Maden üretimlerinin sürekli üretim yöntemleri içerisinde olmasından dolayı 'Başarı' parametresinin ilave edilmesi gerektiği kanısına varılmıştır. 'Başarı' parametresi ekipmanın üretim etkinliğini bütünsel olarak değerlendirildiğinde ekipmanın çalışırken etkinliğini ve kalitesini ifade etmektedir.  Ayrıca işletmeler açısından ekipmanın neden olduğu maliyetleri değerlendirmek önemlidir.  Bu yüzden 'Maliyet' parametresi de MPI yönteminde göz ardı edilmiş ekipman etkinliğini etkileyen önemli faktörlerden biri olduğu düşünülmektedir. 

Bu izlenimden hareket edilerek 'Başarı' ve 'Maliyet' parametrelerini de içeren yeni bir yöntem geliştirilmiş ve önerilmiştir. "Maden Ekipman Üretim Etkinliği"(MEPE)  olarak isimlendirilen bu yeni metod, literatürde var olan "Maden Üretim Endeksi" metodunun geliştirilmiş halidir.  Her bir ekipman için bu parametreler de belirlenerek ekipmanların MEPE değerleri hesaplanmıştır. Hesaplanan MPI ve MEPE değerleri karşılaştırılmış, MEPE yönteminin daha gerçekçi sonuçlar verdiği kanısına varılmıştır.

Abstract:
As in every field of industry, mechanization in mining has gradually increased, and the efficient and effective use of equipment has become even more important. Calculating the efficiency of the equipment provides the benefits of more effective use, prevention of unnecessary equipment purchases, and comparison of alternative equipment. Various methods are used to examine equipment effectiveness, and the most widely used in the industry is the "Overall Equipment Effectiveness" (OEE) method. Since the operating conditions of mining equipment are different from the conventional factory-type machines in the industry, it is more appropriate to use the "Mine Production Index" (MPI) method, which is the adapted version of OEE for the mining industry, in calculating the efficiency of mining equipment. Although the MPI method has been applied to various mining machines, marble block production equipment has not been studied. In this thesis, it is aimed to examine for the first time the effectiveness of diamond wire cutting machines and chain arm cutting machines, which are the most basic equipment of marble block production, by MPI method.

For this purpose, this thesis was structured in three stages as field, office, and laboratory work. Within the scope of the field study, data about the diamond wire cutting machine and chain arm cutting machine working in production in two marble quarries in Burdur for 6 months were obtained. At the end of 6 months, these data were evaluated as time-weighted in office work. Laboratory work, on the other hand, included laboratory experiments carried out to reveal the physico-mechanical, mineralogical and petrographic properties of the formation studied, which is one of the factors affecting the efficiency of the equipment. By processing the data obtained from the field, the parameters in the MPI formulation and the values of these parameters were used to calculate the MPI values of the examined equipment, and the results were interpreted.

During these studies, it was observed that the Mine Production Index did not include the 'Attain' and 'Cost' factors, and it was concluded that an approach that includes these two factors would allow a more realistic evaluation. It has been concluded that the 'Attain' parameter should be added, since mine productions are in continuous production methods. The 'Attain' parameter expresses the efficiency and quality of the equipment in operation when the production efficiency of the equipment is evaluated holistically. It is also important for businesses to evaluate the costs caused by the equipment. Therefore, the 'Cost' parameter is one of the important factors affecting the equipment efficiency, which has been ignored in the MPI method.

Based on this impression, a new method including 'Attain' and 'Cost' parameters was developed and proposed. This new method, called "Mine Equipment Production Efficiency" (MEPE), is an improved version of the "Mine Production Index " method existing in the literature. These parameters were also determined for each equipment and the MEPE values of the equipment were calculated. The calculated MPI and MEPE values were compared and it was concluded that the MEPE method gave more realistic results.