Endüstri 4.0 Nedir?
Endüstri 4.0, son günlerde oldukça fazla duyduğumuz bir
devrimdir. Devrim diyoruz çünkü 4.0 a gelene kadar 1.0, 2.0,3.0 gibi süreçleri
geride bırakmış olduğumuzu anlamak pek de zor değil.
Endüstri Jenerasyonları
Endüstri 1.0 nedir?
Bildiğiniz üzere her şey insanoğlunun buharı keşfetmesi ile başlamıştır ki buharlı trenler ile birlikte sanayi devrimi gerçekleşmiş ve tarih sayfalarında yer almıştır. Bu aynı zamanda Endüstri 1.0 olarak bilinir ve 1750 – 1830 yılları arasında İngiltere’de çıkmıştır.
1840 yılı itibari ile elektrik enerjisinin kullanımı ile birlikte seri üretime geçiş süreci başlamıştır ve bu süreçte telefon hatları dahil birçok hat çekilmiştir. Telgraf ve telefon bu dönemde icat olmuştur ve bu dönemde Taylorizm (bilimsel yönetim) akımı başlamıştır.
1969 yılından günümüze kadar gelen süreci kapsar ve elektronik ile bilişim teknolojilerinin bir arada kullanılabilmeye başlanması ile ortaya çıkmıştır. 1971 de Altair 8800 ile 1976 da Apple üretimi bilgisayarların piyasaya çıkması bu çağın en önemli yapı taşları olmuştur.
Sanayi devriminin dördüncü jenerasyonu olarak nitelendirilen Endüstri 4.0, ilk kez Almanya'da bir fuar esnasında telaffuz edilmiştir. Temelinde İnternetin üretimde kullanılması, iş geliştirmeden mühendisliğe birçok yeniliği de beraberinde getirecek olması vardır.
Endüstri 4.0'ı biraz daha detaylandırmamız gerekirse neden bu kadar önemli olduğunu da kavrayacağımıza eminim. Bilişim teknolojileri ile endüstriyel faaliyetlerin birlikte kullanılması ile endüstri yeni bir devrime tanık olacaktır. Yeni nesil yazılım ve donanım, yani bugün yüksek maliyetlerle elde ettiğimiz araç gereçlerin aksine daha düşük maliyetli ve daha yüksek performanslı , üstelik az enerji tüketip ısınma problemi olmayan ve belki de en önemlisi yüksek güvenilirlikte çalışan cihazlar endüstri 4.0'ın temel hedefini oluşturuyor.
İkinci ve belki de en önemli bileşen ise Cihaz Tabanlı İnternet (Internet of Things "IoT"), yeryüzündeki tüm cihazların birbiriyle bilgi ve veri alışverişi için kullanıldığı, her türlü araç gerece entegre edilmiş, sensör ve işleticilerle donanmış, İnternet bağlantılı akıllı elektronik sistem bu sisteme kısaca Siber-Fiziksel Sistemler de denilebilir.
Endüstri 4.0 bilgisayar ağları ve iletişimin yerin ve önemi nedir?
Birinci sanayi devrimi ile birlikte 1800’lü yılların sonlarında bilhassa çelik üretimi yöntemlerinin geliştirildiği, elektrik, içten patlamalı motorlar, Atlantik-ötesi telgraf, radyo vs. gibi buluşların ortaya çıktığı döneme “İkinci Sanayi Devrimi” olarak anılmaktadır. Bu dönemin önemli unsurlarından biri de Taylorizm ve Fordizm akımlarıyla şekillenen iş bölümüne dayalı seri üretim sistemleridir.
20. Yüzyıl ikinci yarısına gelindiğinde artık sahnede elektronik, mikro bilgisayarlar ve otomasyona dayalı üretim vardır. Üçüncü sanayi devrimi olarak nitelendirilebilecek bu süreç üretimin sayısallaşması olarak ta ifade edilmektedir. Sanayi ve ticaretin küreselleştiği bu dönemin önemli icatlarının başında internet ve iletişim teknolojileri sayılabilir. Günümüzde içinde bulunduğumuz bu dönemde teknolojik üstünlük ve kabiliyetler firmalara uluslar arası pazarlarda önemli rekabet avantajı sağlamanın yanı sıra toplumların iktisadi büyüme ve kalkınmasının temel dinamiği konumundadır.
Üretim sürecinde fabrikalardaki makinelerde siber-fiziksel
sistemlerin kullanılması demek insanlardan neredeyse bağımsız olarak kendi
kendilerini koordine ve optimize ederek üretim yapabilecek 'akıllı fabrikalar'
demektir. Eğer Endüstri 4.0 stratejisi gerçekleşirse üretim süresi, maliyetler
ve üretim için ihtiyaç duyulan enerji miktarı azalacak, üretim miktarı ve
kalitesi artacak.
Büyük Veri (Big Data)
Bugün bir günde dünyada milyarlarca fotoğraf çekiliyor,
sosyal medya sitelerinde milyarlarca paylaşım yapılıyor. Bir yılda bu zamana
kadar insanlık tarihi boyunca üretilen veriden daha fazla veri üretiliyor ve bu
veri üretiminin hızı ve hacmi bir çığ gibi katlanarak sürekli artıyor. Kendi
kendine iletişim kuran sensörler artık günlük hayatımızın bir parçası.
Endüstriyel büyük veri analizi dediğimiz zaman ise üretimdeki her makinenin her
saniye birçok veri ürettiğini ve bu verilerin toplanarak, işlenip analiz edilmesini
düşünebiliriz. Böylece büyük veri sayesinde üretim kalitesi yükselirken enerji
tasarrufu sağlanacak ve donanım bakımı kolaylaşacaktır. Büyük verinin imalat
sanayinde kullanılması ile birlikte Ürünün üretimi ve ona olan taleplerle
ilgili daha iyi tahmin yürütülmesi, tesisin performansının artmasını mümkün
kılacaktır
Zenginleştirilmiş (Arttırılmış) Gerçeklik
Son zamanların en heyecan verici teknolojilerden birisi de
artırılmış gerçeklik teknolojisidir. Arttırılmış gerçeklik gerçek dünya ile
bilgisayar yazılımları aracılığı ile üretilen ses, video, grafik, GPS konum
bilgisi gibi verilerin birlikte kullanımını kapsayan çalışmalardır. Artırılmış
gerçeklik, normal koşullarda insanların duyuları ve bilişsel süreçleri
tarafından saptanabilir olmayan bilgileri sağlayarak, gerçekliğin
güçlendirilmesini ve desteklenmesini kapsamaktadır(Azuma, 1999:379).
Arttırılmış gerçeklik sayesinde, çalışanlar yeni üretilen bir ürünün montajı ya
da arızalı bir parçanın tamiri işi için arttırılmış gerçeklik gözlükleri veya ürünleri
ile kurulumun nasıl yapılacağı veya yedek parçanın nasıl değişmesi gerektiği
konusunda yönlendirmeler alabilecekler. Bu sayede kilometrelerce uzakta olan
çok sayıda çalışan hızlı bir şekilde eğitilebilecek ve şirketlerin operasyonel
süreçleri daha verimli hale gelecektir.
Uçtan Uca Yazılım Entegrasyonları
Günümüzde bilişim teknolojileri sistemleri birbiri ile tam
olarak entegre değil. Entegre sistemleri, CRM programına onay süreçlerinin
entegrasyonu, şirket tedarikçi ve satın alma programının aynı ara yüz üzerinden
yönetilebilmesi veya ödeme sistemlerinin kontrolünün tek bir platform üzerinden
yapılabilmesi gibi düşünebiliriz. Bu tip yazılım entegrasyonlarının artması ile
sistemlerin kontrolünün tek bir platform üzerinden yönetilebilmesi sağlanacak,
ayrıca birimler ve yetkinlikler birbiri ile tam entegre hale gelebilecek
Siber güvenlik, siber âlem denilen dijital ortamda
kurumların ve kişisel kullanıcıların dijital varlıklarına ait güvenlik
özelliklerinin sanal alemde bulunan güvenlik risklerine karşı korunaklı şekilde
oluşturulmasını ve muhafaza edilmesini sağlamayı amaçlamaktadır. Siber
güvenlik, siber ortamda bu amaçla kullanılan bir takım araçlar, güvenlik
politikaları, kılavuzlar, risk yönetimi yaklaşımları, faaliyetler ve eğitimler
ile teknolojileri kapsamaktadır.
Siber güvenliğin temel hedefleri bilginin
erişilebilirliğini, bütünlüğünü ve gizliliğini sağlamaktır. Kişisel ya da
kurumsal olarak sanal dünyada saldırılara gerçek dünyadan daha çok açık
durumdayız. Yakın gelecekte makineler, endüstriyel sistemler ve üretim
hatlarının birbiri ile bağlantılı olduğu bir imalat sektörü ile karşı karşıya
olacağız. Siber güvenlik tehditleri önümüzdeki dönemin en önemli tehdit
unsurlarından olacak ve bu tehditlere karşı güvenli iletişim ağ protokolleri
önem kazanacaktır.
İşletmelere ve üretim sistemlerine yönelik siber saldırılar
ciddi aksaklıklara ve gelir kaybına neden olabileceğinden işletmelerin bu
saldırılara karşı özel birimler kurması ya da siber güvenlik şirketlerinden
profesyonel hizmet alması gerekecektir. Giderek artan bağlantılık haline
rağmen birçok işletme halen birbiri ile bağlantısı olmayan yönetim ve üretim
sistemlerine sahip.Ancak bağlanırlığın artmasıyla kritik endüstriyel sistemleri
ve üretim hatlarını siber güvenlik tehditlerine karşı koruma amacıyla,
makinelerin kimliklerinin belirlenmesi ve makinelere erişimin yönetilmesi
temelli güvenli iletişim önem kazanacaktır. Makine ve endüstriyel
sistemlerin, üretim hatlarının birbiri ile bağlanması ile sanal internet
ağlarının önemi artacak. Böylece siber güvenlik tehditlerine karşı güvenli
iletişim ağ protokolleri önem kazanacaktır.
Simülasyon
Simülasyon, bir faaliyetin veya sistemin esasını
modellemenin bir yoludur. Modellemenin amacı, zaman içinde sistemin davranışını
veya tepkisini değerlendirmek için deneyler yapılabilmesini sağlamaktır (Monks,
1996:159). Analitik çözümlerin kısıtlı olması, karmaşık problemlerin çözümü
için simülasyonun gelişimindeki önemli faktörlerden biridir. Simülasyonun
gelişimindeki bir diğer neden ise, karmaşık işletim sistemlerinin dinamiklerini
detaylı olarak inceleyebilmesidir (Turnervd., 2006:497).Fabrika ve endüstriyel
operasyonlarda yeni bir sürece veya sisteme geçilmeden önce sanal ortamda test
edilmesi simülasyon sayesinde mümkün olacak. Böylece test etme fırsatı ile
makine kurulum süresi ve üretim hattındaki duraksama süreleri kısalarak
üretimde zaman kaybı önlenecektir. Simülasyon uygulamaları karşı karşıya
kalınabilecek sorunların önceden tespitine ve çözümün geliştirilmesine olanak
vermektedir.
Robotik Otomasyon Sistemleri
Yakın gelecekte robotlarla beraber yaşamaya alışacağız.
Başta imalat ortamları olmak üzere iş yerlerimizde, eğitim kurumlarında,
hastanelerde, hizmet sektöründe ve evlerimizde de robotlar günlük yaşamımızın
sıradan bir parçası olacak. Bugün hayatımızın ayrılmaz bir parçası haline gelen
buzdolabı, akıllı telefon, otomobil gibi, bugün sıra dışı gördüğümüz çeşitli
robotlar da aynı biçimde iş arkadaşlarımız, araçlarımız, oyuncaklarımız
olacaklar. Akıllanan makineler sayesinde üretim ve yönetim süreçleri daha da
hızlanacak. Akıllı robot otomasyonları desteği ile üretim bandında ergonomik
kolaylık sayesinde parça montajları çok daha kolay ve hızlı
yerleştirilebiliyor. Gelişen yapay zekâyla birlikte robotlar artık
eskisinden daha akıllı olacak ve üretimden depolamaya ve sevkiyata kadar birçok
alanda otonom ve çok hızlı çalışacaklar. Gelişen otomasyon ve yapay zekâ
teknolojileri sayesinde tamamen insansız karanlık fabrikalar ufukta görünmeye
başladı. Çin’in Dongguan şehrinde ileri teknolojiler üzerine uzmanlaşmış
ve cep telefonu modülleri üreten bir şirket dünyanın ilk insansız fabrikasını
kurdu bile.
3D Baskı
3Boyutlu Baskı teknolojisi yeni sanayi devriminin en önemli
ayaklarından birini oluşturuyor. 3D baskı teknolojisi ile endüstriyel
parçaların prototipi oluşturulabilecek. Böylece, lojistik, zaman stok ve üretim
maliyetleri azalacaktır. Sadece prototip oluşturmak için değil aynı zamanda
üretim için de 3D yazıcılar kullanılacaktır. Ölçek ekonomilerini
önemsizleştiren, kişilerin kendi ürünlerini tasarlamasına olanak sağlayan,
karmaşık tedarik sistemlerine ihtiyaç duymayan, üretimi tekrar kişisel boyuta
indiren bir teknoloji yaygınlık kazanmaktadır (Karaarslan, 2015:1).
2014 yılında yaklaşık 5 milyar dolar civarında olan 3D baskı
teknolojileri pazarının hızlı bir gelişim göstererek 2020 yılı itibariyle yüzde
25’lik bir artışa sahne olacağı ve 17.2 milyar dolara ulaşacağı öngörülüyor.
Bulut Bilişim Çözümleri
Artan veri hacimleri, beraberinde farklı BT mimarilerini,
sanallaştırma ve SaaS (Software as a Service) gibi çözümleri de getirdi.
İnternet kullanımındaki artışın da etkisiyle mevcut donanım sistemleri ve
yazılımların bu yükü kaldırması zorlaştı. Bu ihtiyaçla birlikte, Bulut Bilişim
kavramı ortaya çıktı.
Bulut bilişim ile işletmeler kullandıkları uygulamaları ve
verilerini şirket bünyesindeki veri merkezlerinde tutmak yerine, servis
sağlayıcıdaki bilgisayarlar aracılığıyla internet üzerinden istedikleri anda
kullanabiliyorlar. Bu şekilde daha ekonomik, esnek ve çevik veri yönetimi sağlanıyor.
Hiçbir kurulum gerektirmeyen web tabanlı uygulamalar ile firmalar verilerini
daha hızlı ve verimli kullanarak, milyarlarca dolarlık tasarruf sağlayabiliyor.
Büyük altyapı yatırımlarına ihtiyaç kalmadan kapsamlı BT
hizmetleri almayı sağlayan Bulut Bilişim, işletmelerin tüm BT hizmetlerini
servis sağlayıcıların yönetimine emanet ederek kendi iş alanlarına
odaklanmalarına yardımcı oluyor. Öte yandan, Endüstri 4.0 da Bulut Bilişim’den
faydalanıyor. Bu uygulamanın doğasında var olan geniş depolama alanları,
gelişmiş hesaplama gücü gibi özellikler, endüstriyel üretimde çok önemli bir
varlık olan verilerin toplanması, analizi ve saklanması açısından büyük bir
olanak sunuyor. Akıllı cihazlar arasındaki iletişimin de devreye girmesiyle,
Büyük Veri, Nesnelerin İnterneti ve Bulut Bilişim bir arada çalışarak
endüstride yeni bir çığır açıyor.
Bulut bilişim şirketlere daha fazla depolama alanı, hızlı
veri transferi, maliyet tasarrufu olanakları ve iş gücü tasarrufu
sağlamaktadır. Bulut Bilişim’de güvenlik konusu halihazırda tartışılmakla
birlikte, Endüstri 4.0 da dâhil olmak üzere yeni bakış açılarıyla üretilen
seçenekler bu konuda da işletmelerin ve kamu kuruluşlarının sorunlarına çözüm
oluyor.
Nesnelerin İnterneti (IoT)
Nesnelerin İnterneti (Internet of Things ) Nesnelerin bir
ağa dahil olmak suretiyle birbirleri ile veri paylaşabilmesine olanak sağlayan
bir teknolojidir.
İnsanların internet aracılığı ile birbirine bağlanmasını
sağlayan dijital devrim, akıllı telefonların ve cihazların yaygınlaşmasıyla
ikinci bir devrime doğru yol alıyor. Bu ikinci devrim ile sosyal yaşamdan
endüstriye kadar birçok platformda yeni fırsat ve yatırımlar bizleri bekliyor.
Bu devrim Nesnelerin İnterneti, Büyük Data üzerinden data analizleri, uzaktan
izleme ve mobil çözümler gibi alanlarda ilerleyerek modern üretime çok büyük
potansiyel sunuyor.
Nesnelerin ve sistemlerin birbiri ile iletişime geçmesi ile
birlikte anlık karar alma, gerçek zamanlı kontrol ve önemli miktarlarda
tasarruf sağlanabilecek.
Bilim, özellikle günümüz dünyasında, salt bilim yapmak için
üretilmiyor. Elbette, kişisel düzeyde ya da belli kurumlar düzeyinde bilim için
bilim üretmekten her zaman söz edilebilir. Ama toplumsal açıdan, global olarak
bilim üretimi, bugünü ve yarınları biçimlendirmek için yönlendiriliyor ve
kullanılıyor. Bilimsel ve teknolojik üstünlüğü elinde bulunduran gelişmiş
ülkeler bu durumdan yararlanmayı sürdürüyor.
Teknoloji Üretim İlişkisinin Tarihsel Seyri ve Endüstrinin
Geleceği
Binlerce yıl önce alet yapan zanaatkârlardan, buhar enerjisi
ile çalışan makinelerden oluşan fabrikaların getirdiği sanayi devrimine ve
nihayet insansız fabrikalara doğru teknoloji ve üretim etkileşim içerisinde
olmaya devam ediyor. Kişinin kendi deneyimleri sonucu ya da başkasından
görerek edindiği,“işlerin daha iyi yapılabileceği yolundaki inanç ve değer
yargıları”, onu, iş yapma tarzını ya da kullandığı aracı sürekli değiştirme
arayışına yöneltmiştir(Göker,1994:30). Bilim
ve Teknoloji alanında meydana gelen gelişmelerin devrim olarak
nitelendirilmesi daha çok bunların sosyal toplumsal etkilerinden
kaynaklanmaktadır. Bu çerçevede üretim tarihi incelendiğinde dört kritik
dönemden bahsedilebilir.
1700’lü yılların başında buhar makinesinin icadı ve daha
sonra bu teknolojiden faydalanılarak endüstriyel dokuma tezgâhlarının
kullanılmasıyla sanayi devrimi denilen ve etkileri günümüze kadar devam eden
tarihi süreç başlamış oluyordu. 1. Endüstri devrimi olarak
nitelendirebileceğimiz bu süreç ekonomik ve sosyal yaşamda köklü değişikliklere
neden olmuştur.
Teknolojik ilerleme, yirminci yüzyılın ikinci yarısından
itibaren toplumların iktisadi büyüme ve kalkınma dinamiğini oluşturmuştur. Bu
yanıyla vazgeçilmez olan teknoloji, bölüşüm ilişkileri açısından
düşünüldüğünde, üretim fonksiyonunda yer alan değişkenlerin (emek ve sermaye),
kullanım oranlarını doğrudan etkilemiştir. Öyle ki, teknik bilgi ile üretimde
doğrudan kullanılacak olan yeni makineler üretilmiş, bu sayede teknik yenilik
ile belirli miktarda çıktı, artık daha az işgücü kullanılarak üretilmeye
başlanmıştır. Teknik yeniliğin üretimde doğrudan kullanılması, üretimde
sürecine dâhil olan makineleri kullanmak için yeterli bilgiye sahip olmayan
işgücüne olan talebi azaltmıştır. Azalan talep, işgücünün üretimde sarf ettiği
emeğin karşılığı olan ücretleri de düşürmüştür. Yukarıda da belirtildiği gibi,
bu tür teknolojik gelişmeye emekten tasarruf eden teknolojik gelişme denir ve
işgücü talebini düşürür(Yıldırım,2012:3).
Bu günlerde ise yeni bir endüstri devriminden sıkça
söz ediliyor artık. Siber fiziksel sistemler, otonom robotlar, nesnelerin
interneti, arttırılmış gerçeklik, büyük veri gibi teknolojilerin meydana
çıkmasıyla endüstride dördüncü sanayi devrimi olarak nitelendirilen dijital
üretim süreçleri başlamakta, endüstri radikal bir şekilde değişmektedir.
Makinelerin biri biriyle haberleşeceği, fabrikalarda yapay zekâlı robot
işçilerin kullanılacağı, karar alma süreçlerinde büyük verinin kullanılacağı, 3
boyutlu yazıcı teknolojisiyle üretimde yeni bir paradigmanın ortaya çıktığı, yüksek
teknolojiye dayalı bu yeni sanayi devrimi henüz emekleme aşamasında olmakla
birlikte kısa süre içerisinde üretim ve yönetim süreçlerinde köklü değişikliler
getireceğe benziyor
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder