Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/4269
Title: Savaş Gemilerinde Ram Analizi
Other Titles: Reliability Availability And Maintainability Analysis In Naval Ships
Authors: Söğüt, Oğuz Salim
Akkaya, Oğuz
461061
Gemi İnşaatı Mühendisliği
Naval Architecture
Keywords: Güvenilirlik
Kullanılabilirlik
Savaş Gemileri
Gemi Makineleri
Reliability
Availability
Naval Ships
Marine Engines
Issue Date: 19-Feb-2013
Publisher: Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science and Technology
Abstract: İngilizcede Reliability, Availability and Maintainability (RAM) analizi olarak kullanılan metod dilimizde Güvenilirlik, Kullanılabilirlik ve Sürdürülebilirlik Analizi olarak yer bulmaktadır. RAM analizinin yapılış amacı, bir sistemin gelecekte sahip olacağı kullanılabilirliği önceden tahmin ederek, eğer ihtiyaç varsa sistemde yapılmasının faydalı olacağı değerlendirilen değişiklikleri tespit edip, bu değişikliklerin uygulanıp uygulanmaması konusundaki kararlara destek sağlamaktır. RAM analizi uzun yıllardır firmalarca kullanılmaktadır. Firmalar dizayn ve üretim süreçleri içerisinde RAM analizine yer vermektedirler. RAM analizi ile firmalar ürettikleri ürünlerin tüketicilere sunulduktan sonra, minimum sayıda veya hiç arıza yapmadan kullanım ömürlerini tamamlamalarını hedeflemektedirler. Bu maksatla ürünün çok fazla sayıda arıza yaptığı başlangıç periyodunu tüketiciye sunmadan önce fabrika ortamında tamamlamakta, arıza oranının neredeyse sabit hale geldiği kullanım ömrü periyodunda ürünü tüketiciye sunmaktadırlar. Bu şekilde firmaya ait ürün çok fazla sayıda meydana gelecek arıza nedeniyle piyasada kötü bir üne sahip olmamaktadır. Firma yaptığı RAM analizi sonucunda ürünün kullanım ömrünün başlangıcını tespit ederek tüketiciye sunulacağı zamanı kararlaştırmaktadır. Piyasada ise tüketiciler o firmaya ait ürünlerin az arıza yaptığı imajına sahip olacaklarından, firmaya ait ürünler daha fazla tercih edilir hale gelecektir. Güvenilirlik ve güvenlik konusundaki çalışmalar özellikle II.Dünya Savaşı’ndan sonra hız kazanmıştır. Bu çalışmalar genellikle elektronik cihazlar ve roket teknolojileri ile ilgili olarak yapılmaktaydı. Bu konuda güvenilirlik seviyesinin tam olarak tespit edildiği ve tespit edilen değerlerin deneylerle sistem bileşenlerinde ispat edildiği ilk çalışma olarak Almnya’da V1 füzelerinin üretiminde uygulamaya konulan RAM analizi sayılabilir. Ram analizi uygulamalarında ilk resmi uygulama ise, 1960 yılında Amerikan Savunma Bakanlığı tarafından elektronik cihazların güvenilirliği konusunda hazırlanan “Buships Spefications, MIL-R- 22732”dir. ABD savunma bakanlığı ve NASA RAM analizi kullanımının yaygınlaşmasında bir tür öncü rolü üstlenmiştir. Füze ve uzay teknolojileri ile üretilen ürünler onarılabilirlik açısından zayıf olduklarından, üretim ve dizayn aşamasında yapılan RAM analizi ile ürün kullanıldıktan sonra ortaya çıkması muhtemel tüm arızaların önlenmesi amaçlanmıştır. Füze ateşlendikten sonra elektronik kartlardan birinde çıkacak bir arızanın onarımı mümkün olmadığından, füze ateşlenmeden önce muhtemel arızaların engellenmesi büyük önem taşımaktadır. NASA ve Amerikan Savunma Bakanlığı tarafından öncülüğü yapılan RAM analizi uygulamaları daha sonra sivil endüstriler tarafından da benimsenmiştir. Günümüzde beyaz eşya üreticilerine kadar bir çok sektörde dizayn ve üretim aşamalarında yapılan RAM analizi ile ürünler daha az arıza oranları ile tüketicilere sunulmaktadır. Savaş gemilerine gerçekleştirmek üzere çok çeşitli görevler verilmektedir. Bu görevler verildiği anda geminin bu görevi gerçekleştirmeye hazır bulunması gereklidir. Savaş gemilerinin kullanılabilirliği bu aşamada önemlidir. Kullanılabilirliğin arttırılması için savaş gemilerini oluşturan bileşenlerin RAM analizine tabi tutulmaları gereklidir. RAM analizi yöntem olarak, dizayn ve test aşamalarında gerçekleştirilerek, üretime geçmeden önce ileride sistemlerin kullanılabilirliğini olumsuz etkileyecek parametrelerin tespit edilmesi ve iyileştirmelere gidilmesi şeklinde uygulanabileceği gibi, gemi yaşam periyodunda meydana gelen arızalar istatiksel olarak incelenerek RAM analizi yapılması ve gerekli iyileştirmelerin yapılması da mümkündür. Bu analizler sonrasında karar vericiler güvenilirliği ve kullanılabilirliği olumsuz etkileyen sistemlerin modernizasyonuna veya kullanımdan kaldırılmalarına karar verebilirler. Bu tezde Türk Deniz Kuvvetlerine ait yardımcı sınıf olarak görev yapan 5 eş gemi çalışma konusu yapılmıştır. Bu gemilerin iki overhol onarımı arasındaki arıza kayıtları incelenerek, gemi tipine ait genel bir güvenilirlik ve kullanılabilirlik değerlendirmesi yapılmıştır. Öncelikle bir yardımcı sınıf askeri geminin görev ihtiyaçlarını yerine getirebilmesi için gerekli olan minimum sistemler göz önüne alınarak bir gemi sistemi oluşturulmuştur. Bu geminin ana sistemleri olarak ana tahrik sistemi, elektrik üretim sistemi, dümen sistemi ve yara savunma sistemi ele alınmıştır. Bu dört sistemden birinin arızalanması durumunda geminin görev yapamayacağı değerlendirilmiştir. Beş geminin iki overhol arası arızaları incelenmiş, her bir cihazın en fazla sayıda arıza yapanı seçilmek suretiyle beş gemi en çok arıza yapan cihazlardan oluşan sanal bir gemi olarak düşünülmüştür. Bu şekilde elde edilecek sonuçların en kötü senaryoyu ortaya koyacağı değerlendirilmiştir. Analizin yapılmasında Isograph firması tarafından verilen akademik lisans kullanılarak, Reliability Workbench 11.0 ticari programı kullanılmıştır. Programda öncelikle RBD modülünde gemi sistemi oluşturulmuştur. Daha sonra sistemin alt sistemleri ve alt sistemlerin kullanılabilirliğini etkileyen olaylar RBD modülüne eklenmiştir. Kullanılabilirliği etkileyen her bir olayın arıza modelleri, geçmişte meydana gelen arızalardan hesaplanan MTTF ve MTBF değerleri girilerek oluşturulmuştur. Isograph RWB tarafından, oluşturulan sistem ve arıza modelleri doğrultusunda analiz yapılarak, gerek alt sistemlerin, gerekse ana sistemlerin güvenilirlik, kullanılabilirlik değerleri hesaplanmış ve raporlanmıştır. Geminin görev yapmasını etkileyecek arızaların işlendiği bir hata ağacı FT modülünde hazırlanarak bu modülle de hesaplama yaptırılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar gemi tipinin kullanılabilirlik açısından tatmin edici seviyede olduğunu göstermiştir. Güvenilirlik analizinde güvenilirliğin zamanla azaldığı tespit edilmiştir. Bu sorunun iki overhol arası süreyi azaltarak giderilebileceği vurgulanmakla birlikte, gemilerin kullanılabilirlik oranlarının yüksekliği nedeniyle sadece önemli cihazlarda yapılacak koruyucu ve ara bakımlarla yetinilebileceği değerlendirilmiştir.
Reliability Availability and Maintainability (RAM) analysis is performed to predict availability of a system in the future and to make amendments which will increase the performance of an equipment where necessary. Ram analysis has been used for many years by companies to decrease the number of failures of the equipments especially in warranty period. Naval ships have various missions to accomplish. In order to accomplish the mission, ship availability should be considered with utmost importance. To identify the availability and reliability of a ship, failure rates of ship’s components are used. Ram analysis computed by failure rates may be helpful for decision-makers in modernizing the ship equipments. Equipments which have lower reliability and availability, may be exchanged or may be modernized in order to increase the performance of the equipment and availability of the ship. In order to maintain the availability, i.e., ship may continue to accomplish the missions assigned, Naval Ships should go through reliability, availability and maintainability analysis during both building and life cycle. Through Ram Analysis, components and systems, which reduce the availability of a ship, may be determined. Reliability and safety methods experienced a rapid development after the Second World War. These methods were mainly concerned with military use for electronics and rocketry studies. The first predictive reliability models appeared in Germany on the V1 missile project where a reliability level was successfully defined from reliability requirements and experimentally verified on components during their development stages. The first formal approach to shipboard reliability was the Buships specification, MIL-R-22732 of July 31, 1960, prepared by the United States of America’s Department of Defence and addressed ground and shipboard electronic equipment. After the success gained by RAM Analysis in military area, RAM analysis has been used by commercial purposes. Producers needed to improve the reliability of their items in order to seize the confidence of customers. In this thesis, some of auxiliary class ships have been examined through the failures occurred between two overhauls. Reliability, availability and maintainability of the systems are calculated on component basis by the help of a commercial software named as Isograph Reliability Workbench. Reliability Block Diagram (RBD) has been prepared and analyzed. Components affecting the availability of the ship are reported. This information may be used to decide whether these systems or components should be replaced with better systems or components. In this thesis, also a Fault Tree Analysis (FTA) is carried out manually in order to help ship crew in finding the reasons of common failures which may occur in ships. Results of RBD and FTA analysis are compared, and it is observed that they agree very well. The results include unavailability of system, failure frequency, unreliability, total down time of system and expected number of failures. While unreliability of system increases with working hours, unavailability of system does not change.
Description: Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013
Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2013
URI: http://hdl.handle.net/11527/4269
Appears in Collections:Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
13329.pdf1.48 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.