Günümüzün Devrimi: Endüstri 4.0


Herkesin tarih kitaplarında sık sık duyduğu ve 18. yüzyılda başlayan ilk sanayi devrimi su ve buharlı makinelerden ibaretti. Her ne kadar o zamanlarda insan yaşamını kolaylaştırmış olsa da şimdiye kıyasla çok küçük bir gelişme olarak kalıyor aklımızda. Teknolojideki ilerlemelerle birlikte 1970 yılında üçüncü sanayi devriminin ardından geçtiğimiz yıllarda dördüncü sanayi devrimini gerçekleştirecek bir stratejik plan geliştirildi: Endüstri 4.0.

Günümüzde birçok iş, ofis yerine evden çalışma ile yürütülebiliyor. Uzaktan kontrol edilebilen programlar iş alanındaki mecburi çalışan sayısını azaltıyor ve insanlar işlerini evlerinden yürütüyor. Hayatımızın büyük bir bölümünü kapsayan internet ve akıllı robotlar ile birlikte gelişen sanayi, kendini bir ileri seviyeye taşıyarak yeni bir döneme adım atmamızı sağladı. İlk kez 2011 yılında Almanya Hennover Fuarında kullanılan bu terim günümüzün ve muhtemel geleceğimizin temasını oluşturuyor. Üretim ve tüketim sistemini temelden etkileyen ve büyük ekonomik kapışmaları canlandıran bu yeni sistem 4. Sanayi Devrimi olarak anılıyor.

Tarihte geri dönüp bakıldığında ilk sanayi devrimi(endüstri 1.0) su ve buhar gücünden yararlanılarak oluşturulan mekanik sistemler bütünü idi. Ardından 20. yüzyılın başlarında ikinci sanayi devrimi(endüstri 2.0) ile birlikte insanlar elektrik gücünün yardımıyla seri üretimle tanıştı. Günümüzde neredeyse her üretim alanında gördüğümüz bu sistem sadece bir başlangıçtı. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte otomatikleşen ve her alanda bizi ileri taşıyan bilgi teknolojileriyle adını dijital devrim olarak da bildiğimiz üçüncü sanayi devrimi(endüstri3.0) başladı. Bu süreçte her seferinde gelen bu yeni sistemler hem insanları işsiz bıraktı hem de yeni iş ortamlarının oluşmasını sağladı.  Günümüzde kendisinden sık sık söz ettiren yeni devrim ise endüstri 4.0.

Endüstri 4.0 nedir?

Nesnelerin internetine, hizmetlerin internetine ve siber-fiziksel sistemlerin kavramına dayalıdır. Sistem, akıllı fabrikaların siber-fiziksel sistemleriyle kararların çoğunu kendi kendine alır. Sağlanan bağlantılar sayesinde sistemin kopyası akıllı fabrikalardan insanlara iletilir. Bu sistem sanal tesis sensör verilerinin simülasyon modellerine bağlanmasıyla oluşur. Yapılan her bir işlemde veriler tolanır ve analiz edilir. Böylece bilgiye hızlı ulaşım sağlanmış olur ve her an kontrol edilebilir. Sistem sürekli izlenilebilir ve arıza anında teşhis edilebilir. Böylece daha az kusurlu, daha az maliyetli ve yüksek verimli işler ortaya konmuş olur. Bunlar endüstri 4.0’ın prensipleridir.

Endüstri 4.0’ ın Yapısı

Autonomous Robots(Otonom Robotlar): İnsanlar her gün işe gitmek için yola çıkar ve işi bittiğinde eve döner. Ancak mobil telefonlarla veya bilgisayarla kolayca yönlendirilebilen robotlar sayesinde evden çıkmaya gerek kalmayacak, kilometrelerce öteden işlerini yapabilecekler. Akıllı fabrikalarda yer alan bu robotlar her hareketinde kullandığınız akıllı aygıta sinyal vererek önünüze çeşitli kombinasyonların bulunduğu bilgileri sunar. İşte bu sistemde elinizde tuttuğunuz telefon ya da bilgisayarınız aracılığıyla kontrolünü sağladığınız aynı zamanda kendi kendine yönetme yetisine sahip bu robotlar endüstri 4.0 fikrinin zincirlerinden biridir.

Sadece akıllı fabrikalarda değil günlük yaşantımızın herhangi bir alanında kullanabileceğimiz bu otonom robotlar işinizi hafifletmekle kalmayıp ağır işleri de sizden devralarak size rahatlık sağlar. Örneklerini endüstri alanı ile sınırlandırmayıp taşımacılık, güvenlik, eğitim, tarım, turizm, sağlık, bakım-onarım ve altyapı hizmetleri alanlarında da görebiliriz.

Endüstiyel robotlar insanlara göre daha hızlı, daha becerikli ve daha ucuzlardır. 1990’lı ve 2000’li yıllarda tercih edilen, sadece robotlarla üretim yerine insanların ve robotların bir arada çalıştığı sistemlerde hem üretkenlik hem de elastikiyet daha fazladır. Hata yapma oranları daha azdır ve yanlış giden herhangi bir işi anında haber vererek olabildiğince hızlı bir şekilde düzeltilmesini sağlar. Güncel raporları sayesinde ulaşmak istediğiniz veriyi istediğiniz her an görebilir, kontrol edebilirsiniz.

Simulation(Simülasyon): Simülasyon, Endüstri 4.0’ın temel direklerinden biridir. Ayrıca yapay zeka ve sistem entegrasyonu, verileri kullanarak sorunları değerlendirmek ve iş için çözümler bulmak gibi yönlerle de ilgilidir. Dijital ikiz olarak da bilinen simülasyon asıl gerçekliğin sistemler tarafından sanal gerçekliğe dönüştürülmesidir.

Yöneticiler simülasyon kullanılarak rutin uygulamalara gerek kalmadan güvenilir bilgilere dayalı doğru kararlar verebilir ve verdiği kararları gerçekleşme aşamasında görebilir. Bu sayede oluşabilecek hatalar önceden bilinir ve ona göre önlem alınır.

System integration(Sistem Entegrasyonu): Endüstri 4.0 farklı disiplinlerin bir araya gelmesiyle oluşan sistemler bütünüdür. Tüm süreçler, bilgi ve çeşitli şirketler bu bütünün birer parçasıdır. Normal bir çalışan sadece kendi bölgesine hakimken bu işi üstlenen kişiler tüm sisteme hakim olup süreçlerin işleyişini bilirler. Alt yapı hizmetleri, mühendislik, hammadde tahsisi, kullanılan makineler, transfer aşaması, paketleme ve taşımacılık gibi bir ürünün baştan sona müşteriye ulaşana kadar olan tüm süreçleri düzenlerler. Zamanlama ve iyi kordinasyon sayesinde verim artar, zamandan ve maldan tasarruf sağlanır.

Internet of Things(IoT)(Nesnelerin İnterneti):  Günümüzde internetin kullanımı oldukça yaygınlaştı ve günlük kullandığımız her nesne (telefon, bilgisayarlar, otomobiller, ev sistemleri, çeşitli robotlar vb.) artık birer internetli elektronik cihaz haline geldi. Nesnelerin interneti ise internet bağlantılı bu cihazların diğer cihazlarla iletişim halinde olup aynı zamanda insanlarla da iletişime geçerek onları herhangi bir durum karşısında bilgilendirmesi anlamına geliyor. Aslında uzun zamandır var olan bu nesneler bir çoğumuzun pek dikkatini çekmese de hayatımızın her yerinde. Şimdilerde en yaygın kullanılan alanı “akıllı durak”lar. Yolculuğumuz süresince hangi duraktayız, bineceğimiz araç ne zaman gelecek, hangi toplu taşıma araçları beni en kısa yoldan götürür gibi soruların cevabı cebimizdeki uygulamalarda. Nesnelerin interneti (IoT) cihazları büyük miktarlarda veri işliyor, onları kaydedip önümüze sunuyor. Bu işlemleri gerçekleştirirken kablosuz ağ ve kablosuz sensöz ağlarından yardım alıyor.

Normalde el ile müdahale gerektiren çoğu işlem nesnelerin interneti sistemi sayesinde zahmetsiz gerçekleşiyor. Verileri analiz edebilir ve cihazları bir tuşla uzaktan açıp kapatabilir kumanda edebilirsiniz. Akıllı lambalar, uzaktan kumandalı klima sistemleri, akıllı prizler, akıllı süpürge ve güvenlik sistemleri IoT cihazlarına örnek verilebilir.

Cybersecurity(Siber Güvenlik): Endüstri 4.0’ın başlamasıyla beraber sorunlar da kendini gösterdi. Elbette bu büyük dönemi sorunsuz geçirmek mümkün olamaz ancak asıl önemli olan bu sorunların üstesinden gelebilme becerimizdir. Bu problemlerden biri de güvenlik problemidir. Günümüzde özellikle endüstri 4.0 ile beraber birçok iş internet bağlantıları üzerinden gerçekleştiriliyor. Bilgisayarlar, robotlar, makineler ve tüm diğer internet bağlantılı cihazlar şimdi daha yaygın olarak kullanılmakta. Yürütülen tüm işlemlere ait verilere de internet üzerinden ulaşılabilir. Bu sistemlere karşı olası bir saldırı durumunda bu özel verilerin korunması için bazı sistemler geliştirilir. Bilgilerin sadece erişim izni olan kişiler tarafından görüntülenip kullanılabilmesi bunun dışındakilere kısıtlanması için Firewall (Güvenlik Duvarı), Kriptografi (Şifreleme Teknolojileri), Zayıflık Analizi (Vulnerability Analysis) ve Fiziksel ve Çevresel Güvenlik ile sistemin güvenliği sağlanır.

Cloud Computing(Bulut Bilişim):  Kullanıcıların her geçen gün artan kişisel verileri cihazlarda bulunan belleklere kaydediliyor. Ancak bu bellekler her zaman yeterli olmuyor. Verilerin güvenliği de söz konusu olduğunda bulut bilişim imdadımıza yetişiyor. Hem cihazlarımızın yükünü hafifletip hem de onlara dijital ağlar aracılığıyla sağladığı çoklu ulaşım sayesinde kolay erişim ve güvenlik sağlıyor.

Endüstri 4.0’da da sık kullanılan bulut sistemi internet üzerinde barındırdığımız tüm uygulama, program ve verilerimizin bulutta depolanması ile birlikte internete bağlı olunan cihaz ile her lokasyonda bu bilgilere, programlara ve verilere ulaşma imkanı veriyor bizlere.

Additive Manufacturing(Katmanlı Üretim):  Hızlı prototipleme ve 3 boyutlu baskı (3D Printing) yöntemlerinde kullanılan teknolojilerin endüstri ile birleşimine denir. Bilgisayarlarda oluşturulan üç boyutlu sanal çizimlerin fiziksel gerçekliğe dönüştürür. Çizilen modeller önce katmanlara ayrılır daha sonra taban kısımdan başlanarak işlenir. Endüstri alanında katmanlı üretim kullanımı sayesinde üretimi zor ve karmaşık ürünler daha az bir maliyetle üretilebilir.

Augmented reality(Arttırılmış Gerçeklik): Arttırılmış gerçeklik üreticiden çok tüketicilerin yararına olan bir sistem. Çoğumuz bu güne kadar online alışverişi denemiş ve kimi zaman ürün elimize ulaşana kadar yanlış seçimler yaptığımızı farkedememiştik. İşte bu sistemle üreticiler hem geri iadeleri ve değişimleri en aza indirmek hem de müşteriye maksimum memnuniyeti verebilmek adına arttırılmış gerçeklik teknolojisini kullanarak ürünü sanal ortamda müşterinin evine getirip deneme  ve inceleme imkanı sunuyor. İkea, Audi, Dulux, Amazon, John Lewis, Loreal Paris ve Houzz  bu uygulamayı kullanarak ürünlerini üreticilere sanal ortamda sunan markalara örnek verilebilir.

Big Data(Büyük Veri):  Bugün kullandığımız her cihaz her bir işlemin ardından arkasında bir bilgi yığını oluşturur. Geçmişte gerçekleşen tüm bu yığınlar büyük veriyi oluşturur. Çeşitli analizler için gerekli olan bu bilgiler yeni teknolojiler sayesinde biz zahmete girmeden cihazlar aracılığıyla birikiyor. Doğru bir şekilde tam vaktinde elde edilen veriler bize eskisine kıyasla daha doğru sonuçlar veriyor. Her geçen gün artan ve küresel seviyede üretilip depolanan bu büyük verinin miktarı tahmin edilemeyecek kadar çoktur. Bu veriler sayesinde hata ve sorunlar anında tespit edilebilir ve kaynağı hemen belirlenebilir. Böylece işleyiş bozulmadan ve büyük kayıplar yaşanmadan önlenmiş olur.

Üreticiler müşterilerine daha iyi bir hizmet sunmak için büyük veriyi kullanır. Toplanan bu veriler incelenerek en çok talep edilen hizmet sunulur. Sınırlı kaynakların bulunduğu düşünülürse bu kaynakların en verimli şekilde kullanılmasına olanak sağlar.

Kaynakça:

http://www.automaticaeinstrumentacion.com/es/downloads2/nelmia-michael-laughlin.compressed.pdf

https://www.engieevde.com/page/nesnelerin-interneti-ve-akilli-evler https://lucidworks.com/post/how-are-iot-and-industry-4-related/

https://milvusrobotics.com/blog/industry40-smart-factories-and-autonomous-mobile-robots

https://www.mobile-industrial-robots.com/en/insights/scope-a-business-case-with-amrs/the-autonomous-way-to-industry-40-mobile-robots-the-backbone-of-the-factory-of-the-future/ https://blog.industriall.ai/2019/06/23/importance-simulation-industry-4-0/

https://www.automation.com/en-us/articles/2015-2/systems-integration-for-industry-40

http://kalderankara.org/bilgi-merkezi/makaleler/4-endustri-devrimi-ve-bilgi-guvenligi-21

https://www.sternumiot.com/industry-40-cybersecurity

https://www.endustri40.com/bulut-bilisim-cloud-computing-nedir/ https://www.endustri40.com/endustri-4-0-ile-katmanli-uretim/

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here