1.1Endüstri 4.0 ile gemi inşaatı konusunu daha önceki yazımdaele almış ve kullanılan teknolojileri özetle açıklamıştım. Bunlar içinde diğer endüstri ve firmalarda da en çok kullanım alanı bulanı ARTTIRILMIŞ GERÇEKLİK (Augmented Reality -AR) teknolojisidir.
1.2 Bu ve izleyecek yazılarda bu teknolojiyi ve kullanım şeklini tanıtacak genel bilgiler verilecektir İnsan beyni dış dünya ile ilgili bilgileri beş duyu sensörü ile algılamakta ve işlemektedir. Ancak bunların her birini işleme hızı birbirinden farklıdır. Karşılaştırıldığında insanların bilgiyi en çok görme yoluyla elde ettiği ölçülmüştür (%80-90)
1.3 AR teknolojisi, insanlar ve makineler arasında yeni bir ara yüz oluştururken dijital ve Fizik dünyalar arasında da görsel bir köprü kurmaktadır.
1.4 Gerçek fiziksel Dünya üç boyutlu olup onun hakkında elde ettiğimiz verilerin çoğunluğu 2 boyutlu ortamlar üzerine yansıtılmaktadır Kullanıcılar, işlerini yapabilmek ve üretebilmek için bu 2 boyutlu ortamdaki bilgi ve verileri kendi bilinçlerinde üç boyutlu hale getirmek durumundadır. AR Teknolojisi ise verileri üç boyut halinde yansıtarak bu boyut eksikliği sorununu ortadan kaldırmaktadır. Böylece insanların ve makinelerin kuvvetli yönlerini birleştiren bir Sinerji oluşmaktadır.
2. KULLANIM ALANLARI
Kullanım alanlarını biraz daha genişleterek hatırlayacak olursak;
2.1EĞITIM
Firmaların montaj ve servis ekiplerinin cihazlar ve ürünler hakkında işlem öncesi görsel eğitiminin sağlanması
Örneğin Boeing firması AR ekipmanını kullanarak yaptığı eğitimlerle montaj zamanında %30 50’e kadarzaman azalması sağlaya bilmiştir.
2.2 MONTAJ
Ürünlerin ve ekipmanların montaj bilgi ve planlarını AR başlıklarına yansıtılarak ve aynı zamanda ellerini kullanarak daha kısa zamanda ve kolay şekilde montaj işlemini yapılabilmesi
2.3 KALITE KONTROL-
Donatıların ve ekipman montajlarının gerçek görünümü üzerine üç boyutlu sanal görüntülerinin giydirilerek referans dokümanlara göre montaj farklılıklarının dolayısıyla hataların belirlenebilmesi .AR Gözlükleri ile toplanacak veriler gerçek zamanlı olduğundan bir Server üzerinde biriktirilip sonradan analiz edilerek değerlendirilmesi gibi bir zaman kaybı önlenir. Kontrol edilen bölüme ya da ürüne ait bir barkodu var ise gözlük bunun üzerinden o ekipmana ait bilgileri ekrana getirebilir. Hatta bir kontrol çek listesi gözlüğe yüklenebilir Eğer AR gözlük üzerinde bir kamera bulunuyor ise bu kamera yardımıyla duruma ait görüntü ya da videolar şekillenip kontrol belgesine ek yapılabilir
2.4. İŞ GÜVENLIĞI
AR gözlüğü ile, çalışanlarının hangi bölümlerde (özellikle tehlike arz eden)ne kadar sıklıkta bulunduğu, fazla çalışma süreleri, girip çıktığı ortamlar izlenebilir. Bu faaliyetlere Bir tehlike sınıfı belirlenerek Bunun aşılması durumunda başlıkta gözlükte kırmızı bir alarm işareti gözükür bu takdirde iş güvenliğince bu elemanlar Vardiya değişimine veya istirahate çekilebilir.
2.5. PRO AKTIF BAKIM TUTUM.
2.5.1 Cihazlar üzerine daha önceden monte edilmiş sensörler ile çalışma halindeki parametreleri bir merkeze yüklenir. AR gözlüğü ile üretim bölümlerinde dolaşan çalışanlar o cihazda anormal bir çalışma parametresi oluşmuş ise bunu AR gözlük üzerinden uyarı sembolü ile belirleyebilir. Hatta bu arıza için alınabilecek önlem dahi gözlük üzerinde görüntülenir
2.5.2 AR Ekipmanları Bakımı yapılan cihazın geçmiş hikayesini direk operatörün önüne getirerek hem efor hem de zaman Kazancı sağlar. Ayrıca yapılacak bakıma ait kılavuzlarda hem metin hem imaj olarak operatörün gözü önünde yer alabilir
2.5.3 Bakım yapılmakta olan yerdeki görüntü gerçek zamanlı olarak tesis dışında uzaklarda bulunan ve AR ekipmanı kullanan bir uzmanın önüne aynen aktarılabilir bu şekilde uzmanın durumu aynen belirleyerek bir önlem getirmesi olanağı sağlanabilir. Böylece Uzman bakım maliyetinde de önemli düşüşler elde edilir
2.5.4 AR Ekipmanları otomasyon sistemlerinden sensörler aracılığıyla bilgi toplayabilir ve bunları görüntülü hale getirebilir Böylece elde edilen bilgiler irdelenerek sistemlerdeki arıza veverimlilik oranları saptanabilir Ona göre gerekli önlemler alınarak Bakım ve Onarım maliyetlerinde önemli azalmalar gerçekleşir
2.6. TASARIM
AR ekipmanları tasarımcılara çalışılan ürünün yapısı ve işleyişşekli hakkında üretim öncesi sanal olarak fikir verecektir Tasarımcı buna göre ürüne daha uygun ve fonksiyonel bir nitelik kazandırabilir.
2.7 LOJİSTİK
Lojistik ambarlarında raflardan parçaların toplanması tüm ambar maliyetinin yaklaşık %65‘ini oluşturur. Bugün, toplama işlemi elemanları kâğıt üzerindeki listelerden gördükleri bilgi ile iş yapmaktadır AR ekipmanı ile bu işlem gerçekleştirilirse hem hataları hem de kullanacak zamanı azaltılması mümkün olur. Örneğin İNTEL firması çalışanları bu şekilde zamandan %15 kazanç sağlayabilmiştir.
1.1 Endüstri 4 Devriminin niteliği, oluşumu ve kapsama alanları bundan öncekiyazımda özetle belirtilmişti. Bu kavram Siber Fiziksel Sistemlerin üzerinde, özellikle Nesnelerin İnterneti ve İnternet servislerinin ortak kullanımı ile oluşan ve katma değer yaratan bir organizasyon şekli olarak tanımlanabilir
Bir tersane içindeki departmanlar işlerini görebilmek üzere değişik verilere gereksinim duyarlar. Klasik bir tersanede bölümler birbirinden bağımsız bir şekilde ancak diğer bölümlerin kendisine sağlayacağı ve sadece kendi gereksinimleri olan verilerle iş görür. Bu bağımlı işleyiş şekliyle verilerin başka şekillerde tersanede bulunduğunu bilemezler.Yukarıda bahsedilen teknolojileri kullanarak elde edilen çok değişik verileri ortak bir platform üzerinde ve bulut veri tabanı olarak biriktirmek mümkün hale gelmiştir. Böylece geminin tasarım ve üretim aşamasının tümüne, malzeme ve hizmet tedarikine, kalite güvenceye ait tüm bilgi ve veriler bu platform üzerinde bir araya getirilir. Bu şekilde, inşa edilen geminin fiziksel yapısının birebir kopyası dijital bilgilerle sanal ortamda oluşturulur. Veriler sisteme girdikten sonra tersane birimleri, gemi sahipleri, tedarikçiler, bakım tutum bölümleri hepsi gereksinim duydukları bilgileri veri tabanından alabilirler. Geminin yapısı üzerindeki zaman içinde oluşan değişimler, veri tabanı üzerine işlenerek dijital ikizin Sürekli güncel kalması sağlanır. Bu veriler, Gemilerin hizmete girmesinden sonra tüm paydaşlar tarafından gemi yaşam süreci Koyunca güncel olarak kullanılabilecektir. Dijital ikiz ile geminin yalnız kendisi için değil seri inşalarda tüm kardeş gemiler için ortak bir referans sağlanmış olur.
3.3 NESNELERIN ENDÜSTRİYEL İNTERNETİ (IOT)
Makine ve ekipmanlara bağlı sensörlerle gemi üretiminin değişik aşamalarından gerçek zamanlı veriler alınabilir. Bu aşamalara ait süre, kalite, çıktı, kapasite kullanımı gibi parametreleri kullanarak performans değerlendirmesi yapılabilir. Ayrıca RFDIteknolojinin kullanılmasıyla üretim içindeki parçaların ayrı ayrı izlenmesi imkânı sağlanabilir Verilerin değerlendirilmesi ile işlemlerdeki verimsizlik Kaynakları da saptanarak gerekli düzeltici önlemler alınır.
3.4 Çalışanların giysileri üzerine monte edilecek sensörlerle, onların işlem ve hareketleri izlenerek İş Güvenliği sağlanabilir. Örneğin, tehlikeli bölümlere giriş öncesi sinyal alınması, personelin nabız ve sıcaklık gibi yaşamsal değerlerinin uzaktan kontrol edilebilmesi ile yetkisiz kişilerin ilgili ekipmanı kullanması önlenir veya sağlık durumları izlenir.
3.5 3 D YAZDIRMA
Geminin üretim veya kullanım sırasında arızalanan veya bozulan parçalarının yerine bu yolla yenisinin hemen üretilebilmesi ile satış sürecinde hem maliyet hem süre olarak kazanç sağlanır. Doğal olarak her türlü parçanın (özellikle büyük boyutluların) bu yolla üretimi mümkün değildir
3.6 SANAL TASARIM (VIRTUAL REALITY)
Sanal tasarım, geminin bölümleri üzerinde kâğıt ya da bilgisayar üzerinden belirlenen tasarıma nazaran daha gerçekçi bir görünüm verir. Sanal gözlüklerle, tasarım halindeki bir bölümün içinde gezinmek, ortamı hissedebilmek ve orada yapılacak işleri simüle etmek mümkündür. Ayrıca bölümdeki yerleştirme ve bölüm yapı elemanlarının konumlarının daha uygun bir şekilde yapılabilmesi sağlanır. Bir diğer çok önemli avantaj, tasarımların coğrafi olarak çok farklı yerlerde bulunanlarca izlenebilmesi değerlendirilmesidir. Örneğin gemi sahibi, sistem üreticileri, diğer teknik ekipler gibi.
Daha önce oluşturulmuş fiziki bir yapıdan yola çıkarak oluşturulan modelleme anlamındadır.Optik ve lazer cihazı kullanılarak üç boyutlu tarama teknolojisi ile fiziksel bir mekân taranarak sanal ikizinin yaratılmasıdır. Lazer ışınının bilinen sürati ve bir noktadan bir noktaya ulaşım zamanını kullanarak mesafenin ölçülmesi esasına dayanır.
Bu tekniği kullanarak geminin bütün bölümlerinin sanal ikizleri oluşturulabilir. Böylece 2 boyutlu projelerin yeniden çizilmesine gerek kalmaz. Ayrıca daha önce üç boyutlu modelleme ile belirlenen ölçüler fiziksel mekandaki gerçek değerleri ile karşılaştırılarak hatalar ya da iyileştirmeler yapılabilir.
3.8 YÜKSEK PERFORMANSLI HESAPLAMA
Ağ üzerindeki ana PC lerin (server) kullanılması ile normal masaüstü veya laptop bilgisayarlarla elde edilemeyecek çok yüksek hızlarda hesaplamalar yapılabilmektedir. Bu ise dijital tasarım ve sanal gerçeklerde kullanılan yüksek çözünürlüklü grafiklerin oluşmasına imkân verir. Değişik alanlardaki mühendislik hesaplamalarının bu teknoloji ile çok kısa sürelerde tamamlanması, tersanelerin tasarım üretimlerinde önemli miktarda tasarruflar sağlamaktadır.
Tersanelerde en büyük yararı bu teknoloji vermektedir. Gemi inşaatında klasik uygulamada üretimi gerçekleştirilmesi tasarım bölümünce geliştirilen iki boyutlu projelere dayanır. Tasarım projeleri fabrikalarda referans olarak kullanılır. Bu nedenle üretim tamamen projelere bağlı olmaktadır. Artırılmış gerçeklik teknolojisinde ise bu projeler AR başlıklarına ya da tabletlere yüklenir. Bu gereçler taşıma ve kullanım kolaylıkları ile kâğıda nazaran çok daha avantajlı hale gelmiştir. Ayrıca üretime referans olabilecek şemalar, videolar, cihaz ve parça bilgileri de bunların üzerinde yer alır. Böylece üretim personeli eli altında gereksinim duyacağı her türlü bilgiyi bulmakta, İş bittiği zaman ise fiziksel ortamın ne şekil alacağını %100 görmek mümkün olabilmektedir. Böylece tasarım, montaj ve üretim hataları birebir gözlemlenecektir. Hatta makine ve cihazların bakım ve tutumları, yapılacak işlemi tanımlayan videolar kullanarak hatasız ve uygun şekilde zaman kaybı olmaksızın gerçekleştirilir.
3.10 YAPAY ZEKA VE ÖĞRENEN MAKİNALAR
Akıllı uygulamalarda, örneğin tasarımda kullanılan malzemeler, maliyet sınırlamaları gibi parametreleri verdiğiniz takdirde uygulama çok çeşitli seçenekler ile en uygun şekli geliştirebilir.Eğer uygulama bu parametreleri kendisi başka kaynaklardan temin edebiliyorsa, bu takdirde öğrenen bir sistem veya makine haline gelir. Gemi inşaatında yukarıda açıklanan dijital ikiz, bu şekilde yapay zekaya gerekli parametreleri sağlayarak, geminin tasarımı için bu parametrelerin değişimlerine göre seçenekler üretebilir. Örneğin, dalga boyundaki değişimlere bağlı olarak, teknenin reaksiyonunu görmek mümkün olur.
3.11 SANAL YARDIMCILAR (VIRTUAL ASSISTANTS)
Bugün cep telefonlarında kullanılan dijital yardımcıların, daha gelişmiş yazılımlarla endüstride kullanılması mümkündür.
Yardımcılar bizim için neler yapabilirler?
Yardımcıya seslenerek örneğin aşağıdaki işleri bizim içi gerçekleştirmesini isteyebiliriz;
Bu projedeki değişimi kim gerçekleştirdi?
Bugün hangi eklemeleri yaptım?
No.8 Bloğun ağırlığı nedir?
Bu seksiyona ait Klas Projesini getir.
Bu pompanın Satıcı bilgilerini getir.
3.11 ROBOTLARLA OTOMASYON
İnsanlar tarafından gerçekleştirilen üretim süreçleri bazı aşamalarda, tekrarlar ve tekdüzelik dolayısı ile verimsiz işlemlere sahiptir. Üretim hattına entegre edilecek robotlar bu şekildeki işlemleri insanların üzerinden alarak o insanların daha katma değerli işler yapabilmesine yol açar. Gemi İnşa endüstri dalında robotlar kaynak yapımı, kumlama ve boya işlemlerinde uzun zamandır kullanılmaktadır Bugün kullanım alanını genişletmek üzere Daewoo ve Hyundai firmalarının öncülüğünde geliştirme çalışmaları yapılmaktadır örneğin teknenin üç boyutlu eğik yüzeylerinin bunlarla şekillendirilmesi. Bir diğer çalışmada insan üzerine giydirilmiş sensor iskeleti ile robotların insan hareketlerini simüle ederek ağır parçaları taşıma ve yerleştirmesi denenmektedir.
3.12 SATICI ZİNCİRİ KULELERI
Bu kuleler SATICI işlemlerine ait verilerin depolandığı bilgi bankaları gibi düşünülebilir. Bu kulede satın alınacak malzemelerin fiziksel özellikleri, kullanım koşulları ile birlikte bunların satıcıları hakkında da gerçek zamanlı bilgiler tutulur. Bu sayede gerekli bir parçanın tersanedeki güncel durumu bilinirken satın alma gerektiğinde piyasadaki seçenekler, bunların içinde en uygun olanı ayrı bir efor sarf etmeden önünüze gelir. Satıcılara ait olumsuz gelişmeler de bu kule üzerinden uyarı şeklinde saptanabilir
3.13 DRONLAR VE OTONOM ARAÇLAR
Çalışma yapılmayan zamanlarda otonom araçlar ile bir sonraki vardiyaya gerekli malzemelerin ve ekipmanın iş istasyonlarına taşınması mümkün olacaktır Değişik sensörlerle ve kameralarla donatılmış drone’lar ise Gemi üzerinde Özellikle Klas kuruluşlarının yapacağı kontrol, onaylama, çek işlemlerinde Gerekli bilgiyi sağlayabilecektir
4 GELECEKTE
4.1Endüstri 4 devrimini yarattığı olumsuzluklar ve getireceği fırsatları değerlendirerek, dönüşümü daha kolay gerçekleştirebilmek üzere değişik ülkelerde çalışmalar yürütülmektedir Ülkelerin hangileri olduğu yukarıda Md. 2.4’te belirtilmişti Konu Avrupa Birliği çapında da ele alınmıştır. Avrupadaki durum için,bir fikir edinmek üzere bu rapora göz atılabilir.
Ülke düzeyinde bakıldığında bize yakın düzeyde olan Hırvatistan konuyu ortak bir şemsiye altında değerlendirerek kendilerine en uygun adımların neler olacağını ve nasıl gerçekleştirilebileceğini saptamıştır.
7. TÜRKİYE İÇİN DURUM
7.1 Konu başlı başına ayrıca ele alınacak ve irdelenecek ağırlıktadır.Ancak kişisel bazda bazı fikirler aşağıda ifade edilmiştir..
7.2 Ülkemizde konu Gemi İnşa Sanayicileri Birliği (GİSAB)önderliğinde ele alınabilir. Gemi İnşa ve IT fakültelerinin, Türk Loydu nün ve seçilecek bazı ana satıcı firma temsilcilerinin katılımı ile bir çalışma grubu kurulabilir Bu grup, tersanelerin mevcut teknolojik kapasiteleri, dönüşüme ayrılabilecek kaynaklar ve Türkiye piyasası koşulları çerçevesinde bir maliyet/yarar analizi ile dönüşüm için bir yol haritası geliştirebilir.
7.3 Bu koşullara kabaca bakıldığında endüstri 4 ün ülke teknolojik ,olanakları ile bütüncül bir şekilde ve yakın zamanda kullanılır hale gelmesi beklenemez Ancak küresel rekabet ve piyasa koşulları er ya da geç bu dönüşümün gerçekleşmesini dikte edecektir Aksi durumda uluslar arası pazar ortamı içinde kalabilmek giderek zorlaşacaktır.Bu bakımdan dönüşüm için gerekli çalışmalara ne kadar erken başlanırsa o kadar zaman kazanılacaktır
7.4 Bu teknolojilerden bazılarının ise şimdiden başlatılması mümkün olabilir örneğin, gerekli ortak işletme platformunu oluşturacak yazılımların kısmen alınması, arttırılmış ve sanal gerçeklik cihazları ile üç boyutlu lazer tarayıcıların kullanılmaya başlanması gibi.
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.
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 –
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.
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
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.
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.
