FBE- Deniz Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Yazar "Çelik, Metin" ile FBE- Deniz Ulaştırma Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeGemi İşletmeciliğinde Yönetimsel Süreçlerin Risk Temelli Analitik Modellenmesine Yönelik Bir Entegre Karar Destek Sistemi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-09-30) Çelik, Metin ; Bilgili, Ata ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği ; Maritime Transportation EngineeringBu araştırma Bulanık Bilgi Aksiyomu (BBA), Hata Ağacı Analizi (HAA), Analitik Ağ Süreci (AAS) ve diğer başlıca çok ölçütlü karar verme (ÇÖKV) yöntemlerini de içeren çok yönlü metodolojik temel üzerine bir Risk Bütünleşik Karar Destek Sistemi (RBKDS) önermektedir. RBKDS’ın temel odağı entegre yönetim sistemi (EYS)’nin süreç odaklı entegrasyonu ve gemi işletmeciliğinde yönetimsel süreçlerinin risk temelli analitik çözümü konusunda gemi işletmeciliği idarecilerini destekleyen nitel çıktılar ortaya koymaktır. RBKDS, veri tabanı yönetim sistemi (VTYS), model esaslı yönetim sistemi (MEYS), BBA esaslı model seçim ara yüzü (BBA-MSA), entegre süreç yönetim modülü (ESYM), idari karar verme modülü (IKVM) ve risk kontrol ve yönetim modülü (RKYM) gibi modüllerin yüksek bir bütünlük seviyesi ile oluşmuştur. Süreç idaresi prosedürlerinin yeniden tasarımına EYS gereksinimleri doğrultusunda karar desteği sağlamasının yanı sıra, RBKDS ayrıca olası kural uyumsuzluğu riskini de göz önünde bulundurarak yönetimsel süreçler üzerine etkin karar vermeyi sağlar.
-
ÖgeGemilerde İnsan Güvenilirliği Analizi Üzerine Bir Karar Verme Model Önerisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-05-27) Akyüz, Emre ; Çelik, Metin ; 10074540 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği ; Maritime Transportation EngineeringDenizde emniyet son yıllarda önemi artan bir konu olarak öne çıkmaktadır. Artan ticaret hacmi ve gemi filoları denizciliği önemli bir sektör haline getirmesine rağmen emniyet standartları hala yersiz kalabilmektedir. Bu kapsamda denizde emniyet ve çevrenin korunması için uluslararası otoriteler çalışmalarına devam etmektedir. Ayrıca akademik alanda denizde emniyeti geliştirecek ve çevre kirliliğini azaltacak yönde önleyici çalışmalar yapılmaktadır. Bu aşamada insan faktörü en önemli sebep olarak değerlendirilmektedir. Günümüzde gemi operasyonlarında meydana gelen kazalar ve tehlikeli oluşumlarda insan faktörü yüksek oranda ön plana çıkmaktadır. Bu oluşumları indirgemek için eğitimler, uygulamalı talimler, sıkı denetimler ve yaptırımlar getirilmiş ancak gemide meydana gelen kazalar ve tehlikeli oluşumlar tam olarak engellenememiştir. Günümüzde insan performansını etkileyen faktörlerin incelenmesi endüstriyel ve akademik organizasyonların odak konularından biri haline gelmiştir. Hali hazırda başta nükleer enerji olmak üzere sağlık hizmetleri, tıp, savunma sanayi, elektronik sistemler, petrokimya endüstrisi ve taşımacılık alanında konu ile ilgili kapsamlı çalışmalar devam etmektedir. Ancak, denizcilik endüstrisinin ihtiyaçlarına cevap verebilecek nitelikte bir çalışmanın olmadığı görülmektedir. Oysa gemilerde meydana gelen kazalar ve tehlikeli oluşumlarda insan faktörü yüksek oranda ön plana çıkmaktadır. Son yıllarda insan hataları üzerine uluslararası otoritelerin (Uluslararası Denizcilik Örgütü, Uluslararası Çalışma Örgütü, Gemi Klaslama Kurumları, vb.) çalışmalarını artırdığı görülmektedir. Bahsedilen insan hata oranlarının istatistiksel araştırmalarda %80 düzeylerini bulması ve problemin kronik bir hal alması nedeni ile gemilerde insan güvenirliliği analizi konusu seçilmiştir. Dolayısıyla bu çalışma denizcilik endüstrisi karar mercilerinin ve paydaşlarının bu konudaki çözüm beklentileri ile paralellik arz etmektedir. Bu tezin amacı, gemi platformunda insa hatalarından doğabilecek operasyonel problemleri en aza indirgemek için özgün bir insan güvenirliliği analiz ve takip sistemini geliştirilmiştir. Akademik literatürde mevcut insan güvenirliliği analizi yöntemlerine de katkı yaparak geliştirilecek bu sistem konteyner, kimyasal tanker, petrol tankeri, sıvılaştırılmış gaz tankeri, dökme yük gibi gemilerde uygulanabilir olması sağlanmıştır. Tez kapsamında yürütülen çalışma ile aşağıda sıralanan somut hedeflere ulaşılması öngörülmüştür: i) Gemi operasyonlarında insan güvenirliliğini ölçerek hata riskini en aza indirgemek, ii) Önerilen yaklaşımı yükleme veya tahliye, yakıt alımı, balast işlemleri, demirleme, gemi acil durum eylemleri, kapalı mahalde çalışma, deniz kirliliği önleme gibi kritik gemi operasyonları için test etmek, iii) İnsan hatası ölçümü için geçerli bir yaklaşım geliştirerek gemi operasyonel konseptine uygun çözümler üretmek, iv) Gemi operasyonlarında hataya neden olan odak faktörlere yönelik önleyici (insan güvenirliliği iyileştirici) faaliyetleri belirlemek, vi) Gemi emniyet yönetim sistemi uygulamalarına katkı sağlamak. Bu tezin araştırma planı, operasyonel seviyedeki değişenlerin analizi ile gemi platformunda insan hataları en aza indirgenerek, emniyet unsuru geliştirilebilir kuramsal yaklaşımı üzerine kurulmuştur. Bu tezda izlenecek yöntemin ana hatları kavramsal araştırma, yöntem geliştirme ve uygulama aşamaları üzerine tasarlanmıştır. İnsan güvenirliliği analizinde özellikle kaza nedensellikleri ile genel görev türleri (GGT) ve hata üreten koşullar (HÜK) gibi değişkenler arası korelasyonun araştırılması, gemi platformuna uygun olarak özelleştirilmesi, karar verme yöntemi ile ilgili değişkenlerin ağırlıklandırılması, ağırlıklandırmada tutarlılık ve hassasiyetin artırılması projenin özgün yönleri olarak ifade edilebilir. Bu kapsamda analytik hiyerarşi süreci yöntemi kullanılarak hata üreten koşulların göreceli ağırlıklandırılması sağlanmıştır. Ayrıca, literatürdeki mevcut bir insan güvenirliliği analiz modelinin değişkenleri, denizcilik endüstrisi kaza verilerinin sentezi ile sayısallaştırarak ilgili hata üreten koşullar değerleri yeniden belirlenmiştir. Çünkü literatürdeki mevcut çalışmalarda değişkenlerin koşul tanımları genel yapıdadır ve değişkenler üzerine doğrudan ağırlıklandırma yapılmaktadır. Bu tez kapsamında denizcilik için özgün hale getirilecek hata üreten koşullar (HÜK) yeniden hesaplanırken doğruluğunu ölçmek için farklı gemi tiplerinden farklı kaza örnekleri incelenmiştir. Bu incelemeler neticesinde elde edilen deniz kaza sebepleri tek tek ilgili sınıflara dağıtılmıştır. Bu dağılım neticesinde her bir kaza nedeni ilişkili olduğu HÜK’ ler üzerine önem derecesine gore pay edilmiştir. Bu kapsamda sıralı ağırlıklandırma yöntemi kullanılmıştır. Farklı filo guruplarından (ham petrol tankeri, kimyasal tanker, konteyner, dökme yük ve general kargo gemi filoları) alınan uzman görüşleri neticesi ile sıralı ağırlıklandırma yapılarak HÜK değerleri bulunmuştur. Sonraki aşamada normalize edilen değerler ilk değerler ile bağımsız T testi ile karşılaştırılmış ve doğrulanmıştır. Denizcilik için hesaplanan HÜK değerleri uygulama kısmında kullanılmış ve sonuçları değerlendirilmiştir. Bu kapsamda kimyasal tanker gemisinde propylen oksit yükü tahliyesi analiz edilmiştir. Uygulama gerçek gemi ortamında yapılmış ve gemi kaptanının değerlendirmesi ile operasyon sırasında insan güvenirlirlik analizi yapılmıştır. Sonuçlar çerçevesinde insan güvenilirliği aralığı tespit edilmiş ve bu aralığı aşan değerler için önleyici faaliyet planı geliştirilmiştir. Bu çalışma ile literatüre ilgili hususlarda çözümler önererek, insan hata değerlendirme ve indirgeme yönteminin denizcilik alanında tutarlı bir şekilde uygulanması sağlanmıştır. Özellikle havacılık, demiryolu ya da nükleer enerji sektöründe kendine has geliştirilmiş insan güvenirliliği analiz yöntemleri olmasına karşın denizcilik alanına özgün bir yöntem henüz yoktur. Bu tez ile ortaya konulacak yöntem (MAHRA) ilgili açığı gidermekle birlikte; liman, tersane, açık deniz platformları, petrol çıkarma kuyuları, yüzer-üretim-depolama-yükleme üniteleri gibi benzer alanlarda kullanılması öngörülmektedir. Tez kapsamında yürütülen çalışma ile sıralanan somut hedeflere ulaşılması ve ilgili ölçme ve karşılaştırmalar ile değerlendirilmesi öngörülmüştür. Bu hedefler; i) Gemi operasyonlarında insan güvenirliliğini ölçülmüş ve hata riski en aza indirgenmeye çalışılmıştır, ii) Önerilen MAHRA yaklaşımı ile kritik gemi operasyonları için uygulama fırsatı oluşturulmuştur, iii) İnsan hatası ölçümü için geçerli bir yaklaşım geliştirerek gemi operasyonel konseptine uygun çözümler üretilmiştir, iv) Gemi operasyonlarında hataya neden olan odak faktörlere yönelik önleyici (insan güvenirliliği iyileştirici) faaliyetleri belirlenmiştir, v) Gemi emniyet yönetim sistemi uygulamalarına katkı sağlanmıştır. Sonuç olarak, yukarıda belirtilen önleri ile önerilen çalışma, insan güvenilirlik değerlendirmesi araştırmalarına çeşitli yönlerden yeni bakış açıları getirirken, denizcilik alanında odak bir konuya çözüm üretecektir. Gemilerde insan hata olasılıklarını istenilen düzeylere indirgediğimiz takdirde, uygunsuzların, tehlikeli oluşumların hatta kazaların büyük ölçüde önlenebileceği görülmektedir. Bu yönü ile düşünüldüğünde, önerilen yöntem ile geliştirilecek olan insan güvenilirliği analiz yöntemi, uluslararası denizcilik örgütü ve ilgili denizcilik otoritelerinin stratejik hedef olarak ortaya koyduğu, sürdürülebilir deniz taşımacılığı konseptinin, gereklerini somut olarak destekleyecek bir adım olarak görülebilir. Yürütülen tezin ilk etapta ulusal düzeyde desteklenerek, disiplinlerarası yukarıda sıralanan ilkeler doğrultusunda çalışmanın sürdürmesi ile birlikte kısa vadede olgunlaştırılan denizcilikte insan güvenilirliğinin bilgi tabanlı ölçümü ve hassasiyet düzeyi kavramları, orta ve uzun vadede denizcilik otoritelerine yeni bir emniyet konsepti (gemi personeli güvenilirlik indeksi gibi) olarak sunulması ile ülkemizi uluslararası düzeyde denizcilik bilgi ve teknolojileri konularında çözüm öneren noktaya taşıyacaktır. Bu kapsamda tezin ortaya koyduğu teorik çalışmanın gemi platformunda insan güvenirliliğinin sürekli izlemesi için önerilen yaklaşımı kullanıcı arayüzü yazılımı ile desteklemesi çalışmanın sonraki etapları olarak planlanmaktadır.
-
ÖgeA model for analysing ship emergency preparedness level(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Öztürk Taç, Burcu ; Çelik, Metin ; 10253716 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği ; Maritime Transportation and Mangement EngineeringDeniz taşımacılığı, diğer taşıma modları arasında en düşük maliyete sahip olması, güvenilir olması, tek seferde büyük miktardaki yüklerin taşınmasına imkan tanıması, mal kaybının minimum olması gibi bir çok avantaja sahip olması nedeniyle dünyada en çok tercih edilen ulaşım türüdür. Deniz ticaretinin yapı taşını oluşturan gemiler can ve mal emniyeti açısından büyük riskler taşımaktadır. Gemilerin emniyet önlemlerinin etkinliği konusu deniz taşımacılığı endüstrisinin son yıllarda üzerinde çalıştığı ve geliştirmeye çalıştırdığı konulardan biridir. Fakat artan emniyet standartlarına ve ilgili kuralların yeterli bir sayıya ulaşmasına karşın yakın zamanda yayımlanan raporlar hala gemilerde operasyonel seviyede uygulama eksikliklerini işaret etmektedir. Ulusal/uluslararası sularda meydana gelen yangın, çatışma, su alma, vb. gibi acil durumlarda yaşanan zaafiyetlerden dolayı can ve mal kayıpları meydana gelmektedir. Özellikle yolcu gemilerinde yaşanılan acil durumlara hazırlıksız yakalanıldığı ve cevap verilemediği takdirde, olayın etkileri felaket boyutuna ulaşmaktadır. Acil durum yönetimi tehlikelere karşı hazırlıklı olma, müdahale etme, zararın etkilerini azaltma ve iyileştirme safhalarından oluşan ve bu amaçlarla planlama, karar verme, değerlendirme, mevcut kaynakların ve insan gücünün organize edilmesi süreçlerini kapsayan yönetim şeklidir. Acil durum yönetiminin en önemli basamaklarından biri olan acil durum hazırlığı safhası, olası acil durumlara karşı eksikliklerin giderildiği, tatbikat ve düzenlemelerin güncel tutulduğu sürekli bir hazır olma durumudur. Birçok endüstri için önem arz eden acil durum hazırlığı; kötü hava koşulları sebebiyle dışarıdan gelecek yardımın engellenmesi ve gecikmesi, çalışma ortamının hastane, itfaiye gibi yardım noktalarına uzaklığı, tahliye bölgesinin yine tehlikeli bölge içinde yer alması gibi sebeplerden dolayı deniz taşımacılığı endüstrisinde çok daha kritik öneme sahiptir. Gemilerde meydana gelen ve gelebilecek olan yaygın kazalar çatma/çatışma, karaya oturma, yangın, su alma, vb.'dir. Acil durum hazırlık ise olaylara ve zamana bağlı olarak değişen bir konsept olup, her olay farklı bir yaklaşım gerekmektedir (Wang, 2006). Kwesi-Buor vd. (2016) yapmış olduğu çalışmasında denizcilik endüstrisinde Formal Emniyet Değerlendirme (FSA) gibi yaklaşımlarının veri yetersizliği ve girdi belirsizliklerinden dolayı yetersiz kaldığını savunmaktadır. Bu çalışmada deniz taşımacılığı endüstrisinde acil durum hazırlık seviyesi ile ilgili çalışmalar Kitchenham (2004) ile Kitchenham ve Charters (2007) makalelerinde tanımlanan sistematik literatür tekniği ile taranmış ve yapılan çalışmaların sayısı, çalışmaların hangi tip acil durum üzerinde yoğunlaştığı, çalışmaların önemi araştırılmış ve sonuçlarının analizi yapılmıştır. Yapılan çalışmaların büyük kısmını petrol tankerlerinden kaynaklanan deniz kirliliği, özel deniz alanlarında oluşan deniz kirlilikleri, mevcut konvansiyonların bu kirliliklerle mücadele yönteminde etkili olup olmadığı gibi konular üzerinde yoğunlaşmıştır. Petrol ve doğalgaz platformlarında acil durum hazırlıkları çalışmaları, toplam çalışmalar göz önüne alındığında deniz kirliliği çalışmalarını takip etmiş ve daha çok platformlar ve kıyı arasında personel taşımacılığı konuları üzerinde durulmuştur. Çalışmalar tedarik zinciri üzerinde devam etmiştir. Bu alanda özellikle limanlarda mevcut uygulamaların yetersizliğinden, politika üretmenin ve değiştirmenin önemi ve risklerinden bahsedilmiştir. Sistematik literatür taraması sonucunda, var olan acil durum yönetimi hazırlık safhası çalışmalarının çok kısıtlı olduğu, yapılan çalışmaların gemi platformunda olası kazalara adapte edilemeyeceği, deniz taşımacılığı endüstrisinin beklentilerine cevap verebilecek nitelikte bir bilimsel yaklaşımın bulunmadığı görülmüştür. Ayrıca çalışmaya başlamadan önce denizcilik firmaları ile filo gemilerindeki acil durum hazırlık seviyesini nasıl belirledikleri hakkında görüşülmüş olup sistematik ve düzenli bir yöntemlerinin olmadığı ve iç/dış denetim, kaza raporları, talim değerlendirmelerine göre karar verdikleri sonucuna ulaşılmıştır. Denizcilik endüstrisi ve literatürdeki acil durum hazırlık yönetimi safhasındaki boşluklar ve beklentiler çalışmanın ana motivasyon kaynağını oluşturmuştur ve gemilerin acil durum hazırlık seviyesinin belirlenmesi üzerine model geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla kesikli olay simulasyonu olan Arena yazılımı ile bütünleşik faktör analizi (Fuzzy Dematel) yaklaşımı önerilmiştir. Bunun için talim değerlendirmesi yapılmasına karar verilmiştir. Acil durum olarak sonucu ve meydana geliş sıklığı dikkate alındığında en tehlikeli kaza türlerinden biri olan yangın seçilmiş ve dolayısıyla yangın talimi analizi yapılması kararlaştırılmıştır. Öncelikle yangın taliminin alt basamakları belirlenmiştir. Literatür taraması, uzman görüşleri ve ilgili kural/regülasyonlar dikkate alınarak talim performansını olumsuz etkileyecek dolayısıyla gemi acil durum etkinliğini zaafiyete uğratabilecek faktörler belirlenmiştir. 20 faktörden oluşan faktör havuzu oluşturulmuştur. Elde edilen faktörlerin her bir talim adımını ne kadar etkilediği, hangilerinin etkileyen hangilerinin etkilenen faktörler arasında olduğunun analizi için Fuzzy Dematel metodu kullanılmıştır. Analiz yapılırken gemi tecrübesi bulunan, daha önce yangın talimlerine liderlik yapan ve en az enspektör/müdür seviyesinde 5 homojen uzman görüşüne danışılmıştır. Her bir talim adımını etkileyen faktörler birbirinden farklı olsa da genel olarak kayıp/etkisiz takım lideri ve mürettebat, yetersiz eğitim ve talim, yangın koruyucu ekipmanların kullanımında disiplinsizlik ve emniyet kültürü eksikliği, bilgi eksikliği ve eğitim seviyesi düşüklüğü, gemi adamlarının yorgunluğu, ekipman arızası yangın talimini olumsuz etkileyen en önemli faktörlerdendir. Çalışmada faktör havuzunda yer alan hiç bir faktörü içermeyen gemiler ideal koşul şartlarını temsil etmektedir. Tüm faktörlerin tek bir gemide toplandığı durum ise en kötü senaryoyu temsil etmektedir. Belirlenen talim adımları ve oluşturulan faktör havuzu örneklem alınacak gemi işletmeciliği firmalarına bildirilmiştir. Firma yöneticilerinden ideal koşullarda bulunan filo gemilerinde gerçekleşen yangın talimindeki her bir adım için sürenin bildirilmesi istenilmiştir. Senaryosu baş tarafta olan bir yangın talimi, talim süresini uzattığı düşünülerek sisteme eklenmemiştir. Öncelikle gerçek talim akışı düşünülerek Arena yazılım programında kullanılması gereken modüller belirlenmiştir. Program çalıştırma süresi ve sayısı belirlenmiştir. Toplam 45 gemiden ölçüm alınmıştır. Talim süreleri toplandıktan sonra olası sapmaları tespit etmek ve engellemek için aykırı (outlier) analizi gerçekleştirilmiştir. Outlier analizi sonrası olasılık dağılımlarının bulunması için Arena yazılım programında yer alan Input Analiz aracı kullanılmıştır. Model ideal koşullarda çalıştırıldığında toplam talim süresi 27.47 dakika olarak bulunmuştur. İkinci adım olarak, Fuzzy Dematel metoduyla gerçekleştirilen faktör analizi ideal koşullarda elde edilen verilere entegre edilmiş ve en kötü senaryo sonuçlarına ulaşılmak istenilmiştir. 45 en kötü senaryo Arena simülasyonunda çalıştırıldığında toplam talim süresinin 51.49 dakikaya ulaştığı görülmüştür. Gerçek bir yangın durumunda bu sürenin kabul edilebilir olduğu düşünülmemektedir ve acil duruma hazırlıksız olunduğunun göstergesidir. Dolayısıyla belirlenen faktörlerin ortadan kaldırılması ve risklerinin minimuma indirilmesi gerekmektedir. Eğer bu mümkün değilse her bir faktör için düzeltici faaliyet planlanması gerekmektedir. Çalışmamızda her bir faktör için önleyici/düzeltici faaliyetler belirlenmiştir. Son olarak modelinin etkinliğini değerlendirmek için ideal koşullarda olmayan ve en az bir faktör içeren 2 örnek olay incelenmiştir. Örnek olayların toplandığı gemilerdeki faktörler Arena simülasyon programına entegre edilmiş ve tahmini talim sonucu modellenmiştir. Simulasyon ile elde edilen sonuç ve gemilerden alınan gerçek sonuçlar karşılaştırılmış ve sonuçların birbiriyle uyumlu olduğu görülmüştür. Böylelikle modelin doğruluğu sağlanmıştır. Bu çalışma acil durumu etkileyen faktörlerin önem derecelerinin Fuzzy Dematel yaklaşımıyla bulunabileceği, gemilerde gerçekleştirilen operasyonel talimlerin acil durum cevap verme süresinin Arena programında kolaylıkla simüle edilebileceği ve Fuzzy Dematel metoduyla kesikli olay simülasyonunun kolaylıkla entegre edilebileceğini göstermiştir.Ayrıca çalışmanın çıktılarının denizcilik platformuna emniyet farkındalığını artırması ve olası acil durum koşullarında hazırlık aksiyonlarına katkı verebileceği düşünülmektedir. Oluşturulan model sayesinde şirket yöneticileri acil durumlarda filo gemilerinin aksiyonlarını öncesinde analiz edebileceklerdir. Modelin sadece yangın durumunda değil tüm acil durumlar için uyarlanabilmesi, pratik olması ve kolay uygulanabilirliği sayesinde gemi platformları haricinde liman, terminal, tersane gibi diğer denizcilik platformlarına da uygulanabilmesi hem sektörler hem de akademik boşluğu gidermektedir.
-
ÖgeProposing an operational data analytics approach in ship management(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Söner, Ömer ; Çelik, Metin ; 10249728 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği ; Maritime Transportation and Mangement EngineeringDenizcilik endüstrisi global ticaret hacminin yüzde 80'ini ve değerinin yüzde 70'inden fazlasını taşımaktadır. Dahası, önümüzdeki yıllarda deniz yolu taşımacılığına olan talebin artması beklenmektedir. Bu gerçeklere rağmen, deniz yolu taşımacılığı paydaşları, diğer taşıma modları ile rekabetçi bir maliyet sunmaları beklenirken, genel hizmet kalitelerini de arttırma baskısı altındadır. Daha da önemlisi, deniz taşımacılığının küresel kapasite arz fazlası ile karşı karşıya kalacağı düşünülmektedir. Bunun neticesinde navlun fiyatları ve kar oranları üzerindeki baskılar artacaktır. Öteyandan, deniz çevresinin korunması ile ilgili uluslararası regülasyonlar nedeni ile denizcilik endüstrisindeki taşıma maliyetleri yükselme eğilimi göstermektedir. Özellikle, Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO), gemi tasarım sürecinden başlayarak bir geminin yaşam döngüsü boyunca enerji verimliliğini arttırmayı amaçlayan düzenleyici regülasyonları yürürlüğe sokmuştur. Bu kapsamda, Deniz Çevre Koruma Komitesi (MEPC), tam potansiyel verimlilik ve çevresel faydalar elde etmek için Enerji Verimliliği Tasarım Endeksi'ni (EEDI), Enerji Verimliliği Operasyonel Endeksini (EEOI) ve Gemi Enerjisi Verimliliği Yönetim Planını (SEEMP) geliştirmiştir. Tüm bu ana sebepler gemilerin operasyonel verimliliğini artırmayı ve gerçekleştirilen taşıma faaliyetlerinin çevreye olan olumsuz etkilerinin azaltılmasını gerekli kılmaktadır. Bu bağlamda gemi operasyonel performans izlenmesi denizcilik literatüründe her zaman yoğun bir şekilde işlenen konuların başında yer almıştır. Gemi operasyonel performans izlemesinin diğer yöntemlere göre nispeten düşük ilk yatırım maliyeti gerektirmesi ve düşük risk taşıması en önemli avantajları olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunların ötesinde, gemi operasyonel performans izlemesi, gemi operasyonların optimizasyonu, bakım ve teslimat planları, charter parti analizi ve gemi kıyaslama işlemlerine de genişletilebilir. Bu sebeple, gemi performans izlemesi, denizcilik endüstrisinde geniş kapsamlı uygulama alanlarını geliştirme konusunda büyük bir potansiyele sahiptir. Ancak, denizcilik literatüründe gemi operasyonel performans izlemesine yönelik çalışmaları incelediğimizde, bu çalışmalarda geliştirilmesi gereken önemli noktaların olduğunu ve denizcilik şirketleri için bu yaklaşımları işlevsiz kılan yönler olduğu tespit edilmiştir. Sensör teknolojisindeki ilerlemelerin yol açtığı otomatik veri toplama sistemleri, denizcilik endüstrisinde veriye ulaşma sorununu ortadan kaldırmıştır. Ancak, gemi operasyonel performans izlemesi özelinde denizcilik literatürü incelendiğinde, gerçekleştirilen çalışmaların genellikle sensör verileri yerine noon-reportlardaki (öğlen raporu) veri kaynaklarına dayandırıldığı gözlemlenmektedir. Halbuki, bir çok bilimsel çalışma noon report kaynaklı verilerin bu konudaki yetersizliklerini ve eksikliklerini ortaya koymaktadır. Noon reportların hergün için sadece tek veri noktası sunması, kısıtlı sayıda değişken içermesi ve insan kaynaklı hatalara açık olması en çok altı çizilen dezavantajlarındandır. Dolayısı ile, otomatik veri toplama sistemlerinden elde edilen verilerin kullanılması, gemi operasyonel performans izlemesixxiv çalışmalarında elde edilecek sonuçların güvenirliliği ve hassasiyeti açısından büyük önem taşımaktadır. Diğer bir önemli husus ise kullanılan veri analiz yöntemleri ile ilgilidir. Gemi operasyonel performans izlemesinde kullanılan teorik modeller, gemi performansına etki eden değişkenler arasındaki ilişkileri basite indirgeyerek söz konusu ilişkileri belirli varsayımlara dayandırmaktadırlar. Teorik yöntemler özellikle gemi dizayn aşamasında sıklıkla başvurulan yöntemler olarak karşımıza çıkmaktadırlar. Ancak, büyük oranda varsayımlara dayandırılmış olmaları ve büyük miktar ve çeşitlilikteki sensör verilerini analiz etmedeki yetersizlikleri, yeni metotların kullanılması gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. İstatistiksel yöntemler ise bu bağlamda kullanılan daha gelişmiş yöntemler olarak karşımıza çıkmaktadır. Genel itibari ile, istatistiksel yöntemler tahmin ve çıkarım yapmak için kullanılırlar. Gemi operasyonel performansını iyileştirebilmek adına istatistiksel yöntemlere dayalı bir karar destek sistemi oluşturmanın gerekliliği aşikardır. Bazı durumlarda ise (charter parti analizi vb.), kullanılacak yakıt miktarına ilişkin hassas tahminlerde bulunmakta önem arz etmektedir. Ancak, gemi operasyonel performansının çok sayıda değişkene bağlı olması ve bu değişkenler arasındaki ilişkilerin doğrusal olmaması, çıkarım yapmayı zorlaştırmaktadır. Dahası, istatistiksel yöntemler kara kutu (black box) şeklinde ifade edilen yapılar sunduğundan çıkarımda bulunmayı güçleştirmektedirler. Doğrusal olmayan ilişkiler yapılan tahminlerin doğruluk düzeylerini de önemli ölçüde etkilemektedir. Denizcilik literatüründe, daha yüksek doğruluk oranlarına sahip istatistiksel çalışmalara olan ihtiyaç açıkca ortaya konmuş ve bu konuda daha fazla çalışma yapılması gerekliliği tartışılmıştır. Bahsi geçen eksikliklerin ve uygulama zorluklarının üstesinden gelebilmek bu çalışmanın temel amaçını oluşturmaktadır. Bu kapsamda; otomatik veri toplama sistemlerinden elde edilen veriler analiz ederek veri kaynaklı eksiklikler giderilmesi amaçlanmıştır. Dahası, gelişmiş istatistiksel yöntemler kullanılarak daha yüksek doğruluk oranlarına ulaşılmasının yanı sıra çıkarım yapmaya olanak sağlayan metotlar kullanılması amaçlanmaktadır. Bu kapsamda analiz edilen veriler Faroe Adaları'ndaki bir feribot'dan 16 Şubat - 12 Nisan 2010 tarihleri arasında bir araştırma projesi kapsamında toplanmıştır. Gemi, başkent Torshavn'dan en güneydeki ada Suduroy'a belirli bir rota üzerinden her gün iki veya üç sefer yapmaktadır ve herbir sefer ortalama 1 saat 55 dakika sürmektedir. Gemi üzerine farklı noktalardan veri elde etmek için sensörler yerleştirilmiş ve bu sensörler üzerinden toplam 254 sefer verisi toplanmıştır. Elde edilen verilerin incelenmesi için öncelikle shrinkage metotları (Ridge ve Lasso) kullanılmıştır. Shrinkage metotlarının seçilmesinin nedeni; model karmaşıklığı azaltan ceza terimi (penalty term) içermesi, böylelikle değişken seçimine imkan tanımasıdır. Dahası, kısıtlı sayıdaki değişkeni içeren modeller sağladığı için varyansı azaltıp daha yüksek oranda bir tahmin yapılmasına da imkan sağlamaktadır. Böylelikle, yüksek doğruluk oranından feragat etmeden, karar destek sistemine temel oluşturan model elde edilebilmektedir. İkinci olarak, ağaç tabanlı (tree-based) modeller çıkarımların temel olarak amaçlanmadığı, daha ziyade hassas tahminlerin gerek duyulduğu durumlar için kullanılmıştır. Bu bağlamda, bagging, random forest and bootstrap yöntemleri kullanılmıştır. Bu yöntemler parametrik olmadıklarından kompleks yapıdaki sistemler üzerinde daha etkili sonuçlar elde edilebilmektedir. Dahası, istatiksel yöntemlerde var olan varsayımlara (normal dağılım, sabit ortalama ve standart sapma gibi) da gerek duyulmaması en önemli avantajlarındandır. Gemixxv operasyonel performansı dinamik değişkenlere bağlı kompleks bir problem olduğu için bu türdeki modellerin kullanılması uygun görülmüştür. Sonrasında, elde edilen sonuçlar aynı verileri kullanan diğer çalışmalar ile karşılaştırılmış ve kullanılan modellerin etkinlikleri değerlendirilmiştir. Bu doğrultuda, shrinkage modelleri ile yapılan analiz sonuçunda beklendiği gibi belirli sayıda değişkenin yer aldığı modeller elde edilmiş ve bu modeller kullanılarak elde edilen tahmin değerleri diğer çalışmalarda elde edilenlerde rekabet edebilir düzeyde olduğu saptanmıştır. Daha da önemlisi, model karmaşıklığı azaltılmış olduğu için karar destek sistemi olarak kullanılması mümkün olan bir model geliştirilmesine imkan tanınmıştır. Bu ise gemi operasyonel performans izlemesi çalışmalarının karar destek sistemi olarak uygulabilirliğini artıran önemli bir katkı olarak değerlendirilmektedir. Tree-based modeller kullanılarak elde edilen sonuçların doğruluk dereceleri diğer çalışmalarla kıyaslandığında ise bazı noktalarda daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Dahası, değişkenlere ait birer önem sırası sağlıyor olması da bir diğer önemli avantaj olarak karşımıza çıkmaktadır. Dolayısı ile, çalışmada elde edilen sonuçlar hedeflenen amaçların gerçekleştirildiğini ortaya koymaktadır. İstatistiksel yöntemlerin değişkenler arasındaki ilişkileri, kullanılan veriler aracılığıyla öğrendiği dikkate alınacak olursa, daha uzun süreli ve daha fazla değişken kullanılması ileriki çalışmalarda dikkate alınması gereken noktalar olarak karşımıza çıkmaktadır.
-
ÖgeA rule-based human reliability assessment to enhance shipauxiliary machinery maintenance operations( 2020) Kandemir, Çağatay ; Çelik, Metin ; 643189 ; Deniz Ulaştırma Mühendisliği Bilim DalıThe maintenance operations that carrying out in the engine room are essential for the availability, reliability and smooth running of machinery systems. Thus, maintenance activities should be executed in accordance with a predetermined schedule. In order to standardize this, a planned maintenance schedule (PMS) is widely utilized in the merchant ships. Therefore, the machinery systems should be maintained in accordance with the PMS guidelines. However, these labor intensive actions may end with undesired results due to human errors. Since the human error is responsible for the majority of operational accidents in many industrial domains; estimating the human reliability in accordance with the engine room conditions becomes an important issue. For this reason, human factor studies focus on the more specific, domain based analysis lately. In industrial working environments, there can be Error Producing Conditions (EPC) which may increase the error likelihood of human actors. The EPC often arise from safety issues which can be detected by a proper analysis during or prior to an operation. In the literature, there are 38 different EPC have been identified within the conventional human error assessment and reduction technique (HEART) method. The method calculates human error probability (HEP) not only with the EPC, but also the generic task types (GTT). For this reason, there are also 9 different GTT have been identified with the comprehensive task descriptions. These comprehensive descriptions make GTT a very convenient parameter for different industrial fields. As a result, industry specific human reliability studies modify the EPC parameters rather than GTT. In the literature, the EPC values have been redetermined for particular domains such as nuclear plants, railways, aviation and maritime. In the maritime, the EPC values have been adopted in shipboard operations via shipboard operations human reliability analysis (SOHRA). The SOHRA is a special method that could be implemented in all operations on-board a ship. However, maintenance and operational tasks in the engine room involve a vast number of peculiar actions in comparison with the other shipboard operations. The significant discrepancy between the job definitions of the deck and engine room crew is evidence to this question. Seafarers in the deck perform a multitude of tasks on a vessel, but essentially navigate the vessel from the bridge, whilst; engine room officers are responsible for the maintenance and operation of propulsion systems and auxiliary machinery, in addition to other engine room duties. For this reason, an extension of SOHRA which particularly focuses on engine room crew is fundamental to carry out more accurate human reliability analysis. Therefore, operational safety in marine engineering maintenance and operations can be enhanced with more sensitive HEP calculations along with the pinpointly taken countermeasures. For the reasons mentioned above, this study proposes marine maintenance and operations human reliability analysis (MMOHRA) approach by determining marine engineering specific EPC, as an extension of SOHRA. The EPC in MMOHRA is calculated through meticulously analysed historical data of ship accidents that occurred between 2008-2018. During this phase, there are 1380 ship accident investigation reports are examined and only 70 of them are selected to establish the accident database. The reason of this, there are three important criteria are considered when filtering the investigation reports; i) The accident must be sourced by human error of the engine reeom crew, ii) Accidents should be recent, iii) Accident investigation reports must contain clear evidences. In conclusion, an amount of 435 accident causes is derived from the 70 reports. In the classification phase of accident causes, the human factor analysis and classification system (HFACS) is adopted into marine engineering by suggesting HFACS for marine maintenance and operations (HFACS-MMO) method due to requirement of marine specific new classification layers. In addition to these, a rule based good practice tool of MMOHRA is introduced in order to response EPC and GTT assignment challenge of marine experts. The tool is developed upon a software code which is written through "Python 3" language. Besides, SQLite database is also used in order to embed EPC and GEP values of MMOHRA. Therefore, this tool can be applied to a digital engine room environment to support safety level of a ship. The MMOHRA is demonstrated with the case studies of ship auxillary machinery maintenance operations, namely; screw pump overhaul, HFO separator overhaul and diesel generator overhaul. Firstly, the MMOHRA is implemented in a three-rotor screw pump overhaul of a general cargo ship. Therefore, the difference between the MMOHRA and SOHRA results are highlighted. Second, the HFO separator overhaul is investigated in five different ships' conditions via MMOHRA practical calculation tool. Comparison between the results of classical MMOHRA application and good practice tool based application is provided. Finally, a detailed diesel generator overhaul is inspected under PMS conditions via MMOHRA tool. This time, recovery actions for the ship are identified and MMOHRA framework is completely implemented. Since therefore, this study contributes to the maritime safety literature via proposing meticulously studied significant approaches: MMOHRA and HFACS-MMO. Herein, not only the marine engineering specific EPC values are re-determined but also all descriptions are re-written for marine maintenance and operations. Additionally, the safety deficiencies of accidents that have major impact towards the establishment of HFACS-MMO are highlighted. Besides, safety issues of certain ships are detected and valuable recovery actions are provided via case studies. Moreover, rule based structures for GTT and EPC are discovered and utilized in a software code to create good practice tool of MMOHRA, which can be used by marine experts in marine maintenance and operations.