Buharlı makinelerle gelen ilk sanayi devriminin ardından, elektrik ile tanışarak ve dijital teknolojiyi keşfederek 3. sanayi devrimine kadar geldik. Sürekli gelişen teknoloji ile birlikte de Endüstri 4.0 adıyla bilinen 4. Sanayi Devrimine ulaştık. Yani Endüstri 4.0; sanayi devriminin 4. Jenerasyonu.
Bu devrim nesnelerin interneti, internetin hizmetleri ve siber-fiziksel sistemlerde oluşan değerler bütününü ifade ediyor. Artık ileri teknolojiler ile birlikte, üretim ve tüketimin geleceği farklı şekillenmeye başlıyor. Endüstri 4.0 Devrimi’ne gelene kadar geçen süredeki Endüstrinin Evrimi’nden biraz bahsedelim.
Endüstrinin Evrimi
Bu devrim bizi, IoT (Nesnelerin İnterneti) IIoT (Endüstriyel Nesnelerin İnterneti), Big Data (Büyük Veri), AI (Yapay Zeka), M2M (Makineler arası), 3D Yazıcılar, Bulut, Robotik Araçlar, Akıllı Fabrika, Artırılmış Gerçeklik, CPS (Siber-Fiziksel sistemler) ve ileri seviye dijital teknoloji ile tanıştırdı.
Üretim Endüstrisindeki standartları (prototipleme, geliştirme, üretim, lojistik, tedarik vb) yeni teknolojiler vasıtası ile daha iyi düzenleme ve yönetme olanağı sağladı. Ve bu süreç, çalışma yaşamından ekonomiye,sosyal hayattan günlük yaşantıya kadar hemen hemen hayatın her alanını etkisi altına aldı.
Endüstri 4.0’ın “Yapı Taşları”na göz atalım
1- Nesnelerin İnterneti (IoT); Nesnelerin, internet vasıtasıyla birbirleriyle iletişim içerisinde, işleri ve kendilerini yönetebilir durumunda olmasıdır. Kısacası her şeyi alıp internete bağlamaktır.
2- Siber- Fiziksel Sistemler (CPS); Siber alan ile fiziksel dünyayı internet vasıtasıyla birbirine bağlayan sistemlerdir. Siber üretim olarak da bilinen bu sistemler, gerçek zamanlı veri toplama,analiz ve şeffaflık sunan bir etkin üretim ortamıdır.
3- Simülasyon (Simulation); Süreç değişikliklerinin etkisini test etmek için sanal gösterim kullanarak en iyi senaryoların sonuçlarını veren bir sistemdir. Yani gerçek süreçlerin taklitidir.
4- Otonom Robotlar (Autonomous Robots); Çevreleri hakkında bilgi edinme ve insan müdahalesi olmadan uzun süre çalışabilme yeteneğine sahip robotlardır. Basit otonom robotlar, engelleri görmek için kızılötesi veya ultrason sensörleri kullanır. Daha gelişmiş robotlar ise ortamları görmek için stereo vizyon kullanırlar. Kameralar onlara derinlik algısı verir ve yazılım nesneleri gerçek zamanlı olarak bulmalarını ve sınıflandırmalarını sağlar.
5- Katmanlı Üretim (Additive Manufacturing, 3D Printing); Bu üretim, bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı veya 3B nesne tarayıcıları kullnanır. Bir nesneyi oluşturmak için malzeme ekler. Katmanlı üretim, dijital tasarımdan fiziksel bir nesne yaratma işlemidir.
6- Artırılmış Gerçeklik (Augmented Reality); Gerçek dünyadaki çevre ve içindekileri, bilgisayar tarafından üretilen; görüntü, grafik, ses ve GPS verileriyle harmanlayarak, ortaya çıkarılan canlı ve dolaylı fiziksel görünümdür. Kısaca gerçekliğe katkıda bulunmak diyebiliriz.
7- Bulut Bilişim (Cloud Computing); Veri depolama, sunucular, veri tabanları, ağ iletişimi vb hizmetlerin, internet üzerinden (Bulut bilgi işlem sağlayıcıları tarafından) sunulması anlamına gelir.
8- Siber Güvenlik (Cyber Security); Ağları, programları, cihazları, verileri ve sistemleri, dijital saldırılardan korumak için tasarlanmış, süreç, kontrol ve teknolojilerden oluşur.
9- Büyük Veri ve Analizi (Big Data and Analytics); Büyük veri, işlenmesi zor veya imkansız olduğu kadar, çok büyük, hızlı ve karmaşık olan verileri ifade eder. Analizi için özel analitik sistemler ve yazılımlar kullanılır.
10- Yatay ve Dikey Sistem Entegrasyonu (Horizontal and Vertical System Integration); Planlama ve geliştirmenin üretimle birleştirilmesi dikey entegrasyon, ağ bağlantılı üretim ile departmanlar ve şirketler arası veri ve bilgi akışı ise yatay entegrasyondur.
Endüstri 4.0; Birlikte çalışılabilirlik, bilgi şeffaflığı, Teknik yardım ve dağıtılmış karar vermeyi içerir. Biraz açarsak;
Birlikte çalışabilirlik; birbirine bağlanan sensörler, cihazlar ve iletişim kuran makineleri ifade eder.
Bilgi Şeffaflığı: Sensör verilerinden fizilksel şeylerin sanal bir kopyasını yaratan sistemlere sahip olmayı ifade eder.
Teknik Yardım: Problem çözme ve karar verme konusunda insanlara yardım edebilecek sistemlere sahip olmayı ifade eder.
Dağıtılmış Karar Verme: Mümkün olduğunca kendi kendini yönetebilen ve doğrudan basit kararlar alabilen siber-fiziksel sistemlere (akıllı şebeke, özerk otomobil sistemleri, tıbbi izleme süreç kontrol sistemleri, robot sistemleri vb) sahip olmayı ifade eder.
Endüstri 4.0’ın Avantajları Nelerdir?
Endüstri 4.0 teknolojileri, daha azıyla daha fazlasını yapma olanağı tanımaktadır. Akıllı Fabrikalarda makine, depolama sistemleri ve üretim, insan müdahalesine gerek kalmadan karmaşık görevleri yerine getirme, bilgi alışverişinde bulunma ve birbirlerine talimat verme yeteneğine sahip. Gelişmiş teknoloji ile birlikte, kaynaklar daha uygun, verimli kullanılabilir ve daha hızlı üretim yapılabilir duruma geldi.
Endüstri 4.0 hem iş hataları oranını azaltmak hem de bilgi/iletişim teknolojisi ve üretim alanındaki farklı konuları birleştirerek verimlilik ve üretkenliği artırmak için tasarlandı.
Bu Sanayi Devrimi’nin bize sağladığı bazı avantajlar;
*Artan verimlilik; Daha az insan daha fazla otomasyon dolayısıyla daha hızlı bir karar mekanizması verimliliği artırır.
*Geliştirilmiş Verimlilik: İleri teknolojilerin kullanımı, minimum hata ve duraksama, daha fazla üretim ve üretimi daha hızlı yapma yeteneği, otomatik takip ve izleme süreçleri, otomatik raporlama vb sonuçlar geliştirilmiş verimliliği oluşturur.
*Ortak Çalışma ve Artan Bilgi Paylaşımı: İnsan müdahalesi olmadan, otomatik/yarı otomatik olarak sensörler yardımıyla edinilen bilgilerin makineler arası ve sistemler arası paylaşımı, üretim hattında büyük bir gelişme sağlar.
*Optimizasyon: Üretimi doğru kullanmak karı artırır. Üretimi kendi kendine optimize eden Akıllı Aygıtlar içeren Akıllı Fabrika, kilit avantajlar elde edilmesini sağlar.
*Özelleştirme: Tüketici odaklı bir pazar oluşturmak, ihtiyaçları hızlı ve sorunsuz karşılamaya yardımcı olur. Bu bağlamda, tüketici beklenti ve ihtiyaçlarına yönelik üretim anlayışı benimsemek ve özel üretime odaklanmak avantaj yaratır.
*Daha düşük maliyet: Kaynak, hammadde ve malzeme tüketimi azaldığından maliyet azalır ve verimlilik artar.
*Gelirler: Daha iyi kalite, daha düşük maliyet, daha yüksek karışım ve iyi hizmet verme yeteneği tercih edilebilirlik sağlayarak gelirleri artırır.
*Minimum enerji tüketimi: Çevre dostu ve kaynak tasarruflu bu sistem, yeşil enerji dönemine geçerek sürdürülebilirlik sağlar.
Yazar : Başak AKBAŞ
