ENDÜSTRİ 4.0

Belirli bir ekonomik değere sahip canlı-cansız her nesnenin,  internete bağlanarak diğer objelerle iletişim ve etkileşim haline geçeceği yani akıllı hale geleceği “Nesnelerin İnterneti” (Internet of Things – IoT) devrimi hızla gelişiyor. Tamamen bağlantılı ve akıllı bir dünyaya doğru ilerlerken, bu gelişim ve trend birçok alanda etkilerini gösterecek. Sadece mobil platformlar değil endüstriyel alanlar da bu devrimden etkilenmektedir. Bu etkileşim hızla artacak ve hayatımızı daha verimli, güvenli ve kolay bir şekilde sürdürebilmemizi sağlayacak.

Endüstriyel devrim süreci geçmişten günümüze 4’e ayrılıyor. Endüstri 1.0 olarak da adlandırılan birinci süreçte, su ve buhar gücü kullanımı ile çalışan mekanik sistemler vardı. (İlk mekanik dokuma tezgahı-1784). Endüstri 2.0 olarak isimlendirilen ikinci süreçte  ise elektrik enerjisinin kullanılmaya başlaması ile seri üretime geçiş oldu(İlk hareketli band sistemi mezbahane kullanımı-1870). Üçüncü ve şu an genel olarak yaşanan endüstri 3.0 süreci ise,  elektronik ve bilişim teknolojilerinin entegre kullanılması ile başladı(İlk programlanabilir yönetim sistemi SPS-1969). Yeni başlayan dördüncü süreçte ise sanal ve fiziksel sistemler entegre olarak kullanılacak. İnternete bağlı her nesnenin üretim alanında daha fazla kullanımını içeren bu trend ile birlikte endüstriyel alanda köklü değişimler olacak ve “Dördüncü Endüstri Devrimi – Endüstri  4.0” olarak nitelendirilen yeni bir dönem başlayacak. İnternetin üretimde kullanılması, iş geliştirmeden-mühendisliğe birçok yeniliği de beraberinde getirecek.

Bu gelişmelerle üretim tesisleri; makinelerini, depo sistemlerini, araç-gereçlerini küresel ağlara dönüştürecekler. Üretimde akıllı cihazlar birbirleri ile gerçek zamanlı etkileşim kurarak daha verimli halde çalışacaklar. Böylece ürün geliştirme aşamasında;  tasarımdan gerekli malzeme kullanımına, pazarlamadan sevkiyata birçok süreçte daha şeffaf ve birbirine bağlı bir sistem kurulacak. Birbiriyle konuşan, bağlantılı makineler ürünün kalite kontrolünü yapıp üretim sürecindeki hataları daha hızlı tespit etmeyi sağlayacak .Tüm bu sürecin yönetildiği akıllı fabrikalarda büyük veri analiziyle üretim daha verimli hale gelecek.

Endüstri 4.0’ın Prensipleri

 Endüstri 4.0, 6 prensibe dayanmaktadır.

1) Karşılıklı Çalışabilirlik: Siber fiziksel sistemlerin yeteneği ile (örn. iş parçası taşıyıcıları, montaj istasyonları ve ürünleri) nesnelerin interneti ve hizmetlerin interneti üzerinden insanların ve akıllı fabrikaların birbirleriyle iletişim kurmasını içerir.

2) Sanallaştırma: Bu yapı akıllı fabrikaların sanal bir kopyasıdır. Sistem, sensör verilerinin sanal tesis ve simülasyon modelleri ile bağlanmasıyla oluşur.

3) Özerk Yönetim: Siber-Fiziksel sistemlerin akıllı fabrikalar içinde kendi kararlarını kendi verme yeteneğidir.

4) Gerçek-Zamanlı Yeteneği: Verileri toplama ve analiz etme yeteneğidir. Bu yapı anlayışın hızlıca yapılmasını sağlar.

5) Hizmet Oryantasyonu: Hizmetlerin interneti üzerinden siber-fiziksel sistemler, insanlar ve akıllı fabrika servisleri sunulmaktadır.

6) Modülerlik: Bireysel modüllerin değişen gereklilikleri için akıllı fabrikalara esnek adaptasyon sistemi sağlar.

 

Endüstri 4.0 Sistemin Uygulanabilirliği

 

Endüstri 4.0 sistemindeki üretim, makinelerin hizmet sundukları ve ürünlerle gerçek zamanlı olarak bilgi paylaştıkları bir sisteme benzetilmektedir. Alman Yapay Zeka Araştırma Merkezi (DFKI), içinde Siemens’in de bulunduğu 20 endüstriyel ve araştırma ortağının katkısıyla kurulan Almanya, Kaiserslautern’deki küçük bir akıllı fabrikada bu gibi bir sistemin uygulamada nasıl çalışacağını sergilemektedir. Ürünler ile imalat makinelerinin birbirleriyle nasıl haberleşebileceklerini göstermek için sabun şişelerinden faydalanmaktadır. Boş sabun şişelerinin üzerinde radyo frekansıyla tanımlama (RFID) etiketleri vardır ve bu etiketler aracılığı ile makinelerin şişelerin rengini tanıması sağlanmaktadır. Bu sistem sayesinde bir ürünün radyo sinyalleriyle ilettiği bilgiler, üretimin başında itibaren dijital ortamda saklanmasına olanak sağlanmaktadır. Bu şekilde bir siber-fiziksel sistem olarak ortaya çıkmaktadır.

  Endüstri 4.0'ın Avantajları

► Sistemin izlenmesinin ve arıza teşhisinin kolaylaştırılması

► Sistemlerin ve bileşenlerinin öz farkındalık kazanması

► Sistemin çevre dostu ve kaynak tasarrufu davranışlarıyla sürdürülebilir olması

► Daha yüksek verimliliğin sağlanması

► Üretimde esnekliğin arttırılması

► Maliyetin azaltılması

► Yeni hizmet ve iş modellerinin geliştirilmesi

 

 

Endüstri 4.0’ın Olumsuz Yönleri

Endüstri 4.0’ın sahip olduğu güzel yanlarının dışında, hayatımızı zorlaştıracak olumsuz yanları da mevcuttur. Robotların üretimi devralmasıyla insan gücüne duyulan ihtiyaç azalacak ve robotlar bir anlamda insanları işlerinden kovacaktır. Bu durum sadece fabrikalardaki mavi yakalılar için değil beyaz yakalılar içinde bir risktir çünkü yapay zeka ile robotları kodlayabilen robotlar ve tasarım yapabilen robotlar, üretimi devralacaktır.

Endüstri 4.0 ile birlikte yeni meslekler (iletişim halinde olan makineler arasındaki anlaşmazlığı çözen makine avukatlığı gibi) ortaya çıkacağı öngörülse bile artan dünya nüfusu nedeniyle bu durum işsizliğe çare olamayacaktır.

Endüstri 4.0’ın Global Dünyaya Etkisi

Endüstri 4.0’ın gelişmesiyle artan üretim hızı ve ürünün kalitesi rekabet için yeterli olmayacak ve en çok üreten değil müşterinin isteğini en çok karşılayan galip gelecektir. Apple’ın dünyanın en büyük şirketi olması ve eski dünya devi Nokia’yı piyasadan silmesi bu duruma en güzel örnektir.

Müşterinin isteğini en güzel belirleme yolu ise veri analizidir. İnternetin hayatımıza girmesiyle oluşan devasa bilgi yığınını analiz edip en iyi şekilde yorumlayan gelecekte galip gelecek olanlardır. Endüstri 4.0 aynı zamanda Google ve Facebook gibi şirketlerinde üretime girmesini sağlayacak ve endüstride zorlu bir rekabetin başlamasına neden olacaktır.

4.Sanayi Devrimi aynı zamanda ülkeler arasındaki rekabeti arttıracak ve Çin Halk Cumhuriyeti gibi hem insan gücü bakımından hem de sahip olduğu akıllı fabrikalarla gelecekte tahtı devralacaktır. Artan üretim hızının yanında Çin, üretim kalitesini da arttırarak, günümüzde herkesin kalitesiz olarak gördüğü ürünleri, gelecekte en kaliteli ürünlerin başını çekecektir.

Türkiye’nin Endüstri 4.0’daki Yeri

Türkiye, dünyanın önde gelen üretim merkezlerinden biridir ve üretim kapasitesi Türkiye endüstrisini cazip kılsa bile gelecekte robotların üretimi devralmasıyla insan gücüne olan ihtiyaç azalacak ve yabancı şirketlerin yatırımlarını kendi ülkelerine yapmalarını sağlayacaktır. Bu nedenle ülkemizin üretim merkezi yerine, inovasyon merkezi olarak gelişen global pazarda kendine yer bulması gerekmektedir.

Bu nedenle Türkiye’nin önünde zorlu bir süreç mevcuttur. 2. ve 3. Sanayi Devrimi arasında bir evrede bulunan ülkemizin, 10 ila 15 yıl içerisinde tamamen Endüstri 4.0 girileceği düşünüldüğünde gelişen teknolojiyi yakalayıp rekabet edebilecek konuma gelmelidir. Bu anlamda Türkiye’nin mühendisliği kız istemek için bir araç olarak kullananlara değil, ülkesini gelişen teknolojiye ayak uyduracak mühendislere ihtiyacı vardır.