https://https://www.youtube.com/watch?v=JCswJIdVoXk&t=56s/watch?v=XHOmBV4js_E

ENDÜSTRİ 4.0…KISACA

1. GİRİŞ:

1.1 I PHONE asistanı SIRY , Robotların kollarında şekillenen son model arabalar, evinizi siz gelmeden ısıtan kombiler, robotik cerrahi operasyonlar, depolar içinde kendi kendine palet taşıyan ve yerleştiren araçlar.

1.2 Yakın zamanlarda yaşamımıza gire inanması güç bu olanaklar nasıl oluştu?  NASIL bir teknolojik sıçrama ile karşı karşıyayız? bizi gelecekte ne gibi yeni olanaklar ya da tehditler bekliyor olacak?

1.3 On yedinci Yüzyıl’dan bu yana teknolojide oluşan değişim ve gelişmelerle birlikte, endüstride 3 devrimsel aşamanın gerçekleştiği kabul edilmektedir.

Birinci devrim… Su ve buhar makinelerinin icadı, bunların sanayide el ile üretimin yerini alması. (1760- 1820 yılları arası)

 İkinci Devrim…  Elektrik makinalarının geliştirilmesi ve kitlesel MONTAJ üretim hatlarına geçilmesi. (1871- 1914 yılları arası)

 Üçüncü devrim… 1929 büyük ekonomik krizi sonrası Bilgisayarların icat edilmesi ve sanayide kullanılır hale gelmesi

 1.4 Şimdi ise ilk üç teknolojik devrimden nitelik ve nicelik olarak çok daha kapsamlı, daha derin ve karmaşık bir aşama ile karşı kaşsıyayız. Ana hatları ile bilgisayar, internet, akıllı Nesneler ve otonom sistemlerin endüstriye uyarlanmasına dayanan bu yeni aşamada siber-fiziksel ortam ile nesnelerin ve Sistemlerin internetinin bir kombinasyonu oluşmaktadır. Büyüklük, kapsam ve değişim hızı bakımlarından tarihsel bir olgu görmekteyiz.

1.4 Bu yeni aşama küresel olarak ENDÜSTRI 4.0.0 ya da AKILLI FABRİKALAR değimleri ile tanımlanmakta.

Endüstri 4.0 ilk olarak 2011 yılında Alman hükümetinin bu sektörü desteklemek amacıyla kullandığı ve Hannover fuarında ortaya atılan bir deyimdir.

• DAYANDIĞI TEMELLER 

2.1 Bu aşama örneğin birinci devrimde sitim makinelerinin getirdiği gibi tekil bir nedene bağlı olarak değil, başlangıçta birbirinden bağımsız görünen birçok alandaki teknolojik gelişmelerinin bütünsel etkisi ile ortaya çıkmıştır.

 O halde hangi teknolojiler böylesi bir kapsamlı Devrim’e yol açtı. Ana hatları ile şöyle belirlenebilir;

• Yapay Zekâ (Artificial Intelligence)

IBM şirketi tarafından Yapay Zekâ, bir bilgisayar ya da makinenin insan aklının yetenekleri olan Örneğin deneylerden öğrenme, objeleri tanıma, lisanı Anlama Reaksiyon gösterme, kararlar alabilme, problem çözebilme gibi şeyleri yapabilmesi anlamına gelmesi şeklinde tanımlanmaktadır. Örneğin, araba sürebilme, misafirleri karşılayabilme. Malzeme taşıma.

Bugün çok büyük miktarlarda verilerin toplanabilmesi ve bunları insan beyninden daha hızlı ve daha hassas şekilde işleyebilecek nitelikte bilgisayar sistemlerinin gelişmesiyle Yapay Zekâ diye tanımladığımız şey olanaklı hale gelmiştir.

Örneğin günlük yaşamımızda bir düzen içinde ev temizleyebilen akıllı süpürgeler

Otonom otomobiller, dronlar, Medikal sektörde imaj analizleri hep   yapay zekaya sayesinde gerçekleşebilmektedir.

• İletişim Kuran Makineler ( M2M Technology)

Bu konsept bir ağ bağlantısı üzerinden makinelerin bilgi değiş tokuşu yapabilmeleri ve insanlar tarafından yönlendirmeden bazı işlemleri yerine getirebilmeleri şeklinde tanımlanabilir

Yöntemin en belirgin avantajı birbirinden uzak mesafelerde bulunan üretim ve merkezler arasında veri iletişimi ile performans yönetimi, bakım tutum gereksinimin gözlenebilmesi ve böylece makine duraksama sureleri ile maliyetlerinin düşürüle bilmesidir.

2.4 Büyük veri tabanı (BigData) ve Analitik çözümleme.

Esas olarak ağ üzerinde gözlem ne ölçümleme yollarıyla sonuçlar hakkında çok büyük ölçekte veri toplamasıdır. Böylece Verilerin değerlendirilmesi ile en uygun işlemin belirlenebilmesi, tekil olarak makinelerin ve sistemlerin performansının ölçülebilmesi, yanı sıra sorunlar oluşuyor ise bunların gözlemlenmesi sağlanabilmektedir.

• Otonom Robotlar.

Robotlar endüstride uzun zamandır kullanılagelmektedir. Şimdi ise bunlar daha hafif, güçlü ve adaptif hale gelmekle birlikte maliyetleri de kabul edilebilir düzeylere inmiş durumda. Otonom nitelikli bu Robotlar, üretimde, lojistikte ve dağıtım hizmetlerinde rahatlıkla kullanılabilmekteler.

2.6 Yatay ve dikey entegrasyon.

Operasyonlar sırasında süreçlerden toplanan büyük veri bir bulut ortamınayüklenebilir. Daha sonra bu veri ağ üzerinden sistem birimlerinin ortak yararlanabileceği omurga bir yapı oluşturulabilir. 

2.7 Nesnelerin Endüstriyel İnterneti. (Internet of Things –

IoT)

Konseptin en önemli unsuru bu olmaktadır. Bu sayede sistem üzerinde hareket halindeki birçok nesnenin bir Merkez ya da birbiriyle iletişim kurabilmesi mümkün olmaktadır. Her nesne kendisine özgü bilgi oluşturarak/ taşıyarak ortak platforma internet üzerinden yollamakta ve bu bilgiler sonraki aşamalarda kullanılmak üzere elleçlenmektedir. Yapay zekâ olarak alçak düzeydeki nesnelerden gelen bu veriler robotlar veya Sağlık cihazları gibi daha üst düzeydeki akıllı cihazlar tarafından işlenerek kullanılmaktadır.

• Eklemeli üretim. (Additive Manufacturing)

 Bu tanımın daha çok bilinen vekullanılan şekli, üç boyutlu yazıcı (3D Printing) ile üretimdir. Bu yöntemle müşteriye özel uyarlanmış parçalar üretimi yapılabilmekte ve ayrıca malzeme tasarrufu sağlanabilmekte

• Arttırılmış gerçeklik (Augmented Reality)

 Fiziksel gerçek bir ortamın Üzerine aynı ortama ve nesnelere ait sanal bir görüntünün giydirilmesi denebilir. Böylece fiziksel gerçekliğe ait ek bilgilerin ve kullanım özelliklerinin bir arada görüntülenmesidir.    Sanal gerçeklikten ( Virtual Reality) farklı olarak burada algılanan ve görünen fiziksel ortamın kendisidir.

2.8 Siber Güvenlik ( Cyber Security)

Satın alma hizmetleri, depolama, müşteri ilişkileri ve benzeri işlemlerin birçoğu artık İnternet ortamında yapılmaktadır. Hem yükleniciler hem de müşteri tarafı internet üzerindeki iletişimin güvenli bir ortamda olmasını beklemektedir. Bu ortamdaki veri sızıntıları ve kötü amaçlı girişimler ilgili kurumların / şirketlerin hem güvenliğini hem de piyasa değerini düşürecektir. Güvenlik sağlandığında veriler korunabildiği gibi zararlı girişimler de önceden belirlenip önlem alınabilir.

• GÜNCEL UYGULAMA ALANLARI

 Konseptin getirdiği veri toplama olanağı sayesinde, değişik alanlarda üretimde /hizmette kullanılan makine ve düzenlerden çok büyük miktarda, yoğun ve gerçek zamanlı veri oluşturmak mümkün hale gelmiştir. Bu veriler analiz edilerek üretimi sağlayan düzenin ya da makinelerin daha verimli çalışması, performanslarının anlık gözlemlenmesi ve olası problem alanlarının önceden belirlenmesi kolay hale gelir. Böylece bakım tutum planlanması ve gerekli lojistik destek daha verimli yapılabilir.

3.1Tedarik ve lojistik destek

 Sistem elemanlarının birbirine bağlantılı çalışmasıyla lojistik gereksinmeleri gerçek zamanlı olarak saptamak mümkündür. Ayrıca tedarik zinciri içinde piyasada oluşan gelişme ve yenilikleri anlık izleyerek tedarik daha düşük maliyetle ve daha kısa zamanda sağlanır. Üzerine sensor, transmitter ya da RFID (Radio Frequency Identification) etiket yapıştırılmış kutu, parça, konteyner vb. süreç boyunca izlenerek yönlendirme, sayılma, durdurma vb. İşlemler gerçekleştirilir.

3.2 Otonom ekipman ve araçlar

 Akıllı sistemin devreye girmesiyle insandan bağımsız olarak hareket edebilen cihaz ve araçlar, özellikle Üretim hatları, yanı sıra lojistik tesislerde ve değişik hizmet alanlarında kullanılabilir hale gelir.

Örneğin direk insan kullanılmasına gerek kalmadan limanlarda konteynerlerin yerleştirilmesi, su altı karina temizliği, su altı araştırmaları gibi.

3.3 Robotlar

 Bir zaman ancak yüksek ölçekli ve büyük firmaların kullanabildiği robotların maliyetlerinin düşmesi ile birlikte bugün artık birçok depolarda ve üretim tesislerinde kullanılabilmektedir.

Örneğin üretim hattında parça transferi, montaj, elektronik kart montajı, tehlikeli alanlarda imha gibi işlemler.

3.4 Eklemeli üretim (Additive Manufacturing)

Klasik üretimde malzeme şekillendirmesi için talaşlı imalat (torna, tesfiye freze vb.) kullanılmaktadır. Başlangıçta 3D PRINTING sadece prototip üretimi için ve plastik malzemeler kullanarak yapılmakta idi. Şimdi ise oluşan teknolojik gelişmelerle, metal malzemeler de kullanarak büyük ve karmaşık parçaların üretimi yapılabilmektedir.

3.5 Nesnelerin İnterneti ve Bulut depolama

Nesnelerin interneti kullanabilmesi ile birbirlerine bağlanması ve veri alışverişi yapabilmeleri sağlanmıştır. Bu olanak yerel olarak ve fabrika içi kullanılabildiği gibi artık Bulut üzerinde çok büyük veri paylaşımıyla fiziksel olarak bağımsız yerlerde tasarım, üretim ve montaj mümkündür.

 Böylece küçük bir işletme dahi kendi sınır ve kapasitelerini aşan olanakları kullanabilmektedir.

4.ENDÜSTRİ 4.0 GELİŞİMİNDE ENGELLER

4.1 Ekonomik Etkenler

 4.1.1 Yüksek maliyet.

Endüstri 4.0 unsurlarının uygulamaya geçirilebilmesi için gerek ilk yatırım maliyetleri gerekse bakım maliyetleri bazı firmalar için bir hayli yüksek olacaktır. Bu bakımdan rekabet açısından değişik avantajlar sunabilmekle beraber, konsept her işletme büyüklüğü ya da alanı için cazip olmayabilir.

4.1.2 Modelin uyarlanması.

Sistemin büyük firmalar için adaptasyonu daha kolaydır.

4.2 Üretkenlik.

Sistemin her alan ve her durum için üretkenliği arttıracağı beklenmemelidir. Uyarlamaya girişmeden önce işletmenin gerçekten bunan gereksinimi olup olmadığı; maliyet / fayda analiz ev sürdürülebilirliği özenle ve detayla irdelenmelidir.

4.3 Regülasyonun yetersizliği.

Endüstri 4.0 sistemi ana yapısı bakımından küresel bir paylaşım karakterine sahiptir. Ancak birçok ülke konuya yabancı olduğu gibi bu alanda uluslararası herhangi bir standart veya yasal temel henüz oluşmamıştır. Kaldı ki yerel standartlar da birçok ülkede yoktur.

4.4 Veri güvenliği.

Gerek hükümetler bazında gerekse Özel sektörde sistem ağ ortamında veri güvenliğinin tam olarak sağlanması için hala yol alınması gerekmektedir.

4.5 Sosyal etkenler

 Uluslararası ağ platformlarının kullanılması ile platforma aktarılan Kişisel ve firmaya özel bilgiler tehdide açık duruma gelebilmektedir.

Konsept ağırlıklı olarak otomasyona dayandığından mavi ve beyaz yakalı bir kısım bilgi teknolojisi çalışanlarının işlerini kaybetmeleri anlamını da taşımaktadır.

4.6 Endüstri 4.0 kavramının benimsenmesinde ki zorluklar

4.6.1 Bu derece kapsamlı ve karmaşık değişiklikler uygulamaya girişecekler için alışılmışın dışında düşünce ve davranış kalıplarının yaratılmasını gerekli kılmaktadır. Bunun açılımı ise Paradigma değişimidir.

4.6.2 Bu sistemin işleyiş şekli ve kullanılacak sistem elemanları firmaların henüz ellerinde bulunan cihaz ve ekipmanın bir kısmının boşa çıkmasını gerekli kılabilir. Bu takdirde eldeki cihaz envanteri, amortismanı ve maksimum verimi sağlanamadan elden çıkarılmış olacaklardır. 

4.7 Bilgi teknolojisi sorunları.

Sistem tümüyle birbirine bağlı ve yekpare bir şekilde Dizayn edildiğinden ve çalışacağından sistem içindeki herhangi bir noktadaki veri yanlışlık veya aksaklığı tüm sistemi etkileyecektir

4.8 Mülkiyet haklarının korunması.

Sistemin tümünün ve süreçlere ait veri ve bilgilerin internet ortamı üzerinde olması şirketlerin kendilerine özgü bilgi ve belgelerin yeterli önlem alınmaması halinde istihbarata ve çalınmaya açık olması demektir. 

5.SONUÇ:

Endüstri 4.0 Devrimi kendisinden önceki aşamaların değişik alanlarda bir devamı olmakla birlikte, onlardan farklı olarak Tasarım, üretim ve Lojistik konularında birçok alanda çok daha fazla imkân sunmakta ve her gün bugüne dek hayal dahi edilmemiş yeni kapılar açmaktadır

 Bu arada kavramın kendisi de gelişmekte ve yeni yeni unsurlar ilave olmaktadır.

 Üretim alanındaki uygulamalarının bir diğer büyük alanı Denizcilik işletmeciliği ile Gemi İnşaat sektörüdür. Gemi inşa sektörüne konseptin nasıl yansıdığını bunda sonraki yazımda ele almaya çalışacağım.