ENDÜSTRİ 4.0
Teknolojilerin ve değer zinciri organizasyonları kavramlarının kolektif bir bütünüdür.
Üretim süreçlerinin daha verimli olmasına imkan sağlayacak 9 farklı bileşenin kullanılabileceği bu dönüşümde entegrasyon önem verilmesi gereken önemli unsurdur. Büyük veri, nesnelerin interneti, bulut veri işleme, 3D yazıcılar-eklemeli üretim, otonom robotlar, simülasyon, siber ağ güvenliği, sistem entegrasyonu, arttırılmış gerçeklik olarak belirlenen unsurlar kurumlara yeni bir bakış açısı getirmiş bulunuyor.
1. Endüstri Devrimi 1800'lerde buhar makinelerinin ortaya çıkması ile oluşan mekanik devrimdir.
2. Endüstri Devrimi 1850'lerde elektriğin keşfedilmesi ile ortaya çıkan sanayi devrimdir.
3. Endüstri Devrimi 1970'lerin başında mikrodenetleyicilerin üretimde otomasyon sistemleride kullanılmasıdır.
4. Endüstri Devrimi 2013'den itibaren internetin farklı imkanlar ile birlikte kullanılmasını sağlayan yapılanmadır.
Endüstri 4.0 İçin 5 Neden
Başta Çin olmak üzere Doğu ülkelerinde düşük maliyetli ve yenilikçi üretimin yükselişi Endüstri 4.0'in ortaya çıkmasınna neden olmuştur.
Batı ülkeleri 3 nedenden ötürü bir çıkış yolu bulmak zorunda kaldılar:
- İnovasyon: Yenilikçi ürün tasarımı ve pazara sunma
- Esneklik: Müşterileri isteklerine göre üretim
- Verimlilik: Doğu’dan daha ucuza imal etme
Almanya Endüstri 4.0 felsefesini ortaya koyarken 5 neden belirtti:
- Yüksek Rekanet Gücü - Esnek Üretim - İnovatif İş Modelleri - Özel Üretim - Yeni Çalışma Şekli/Süresi
Endüstri 4.0 Ne Getiriyor?
Yaratılan Endüstri 4.0 felsefesi, sadece üretim aşamalarında değil, hayatım her noktasında teknoloji tabanlı faaliyetlerin sürdürülebilmesi imkanı tanıdır.
Peki Endüstri 4.0 ne gitecek:
- Makinelerin kontrolü artacak
- İhtiyaç duyulan işgücü azalacak
- Sosyal hayatta ve çalışma hayatında etkileri olacak
- Kişiye özel zevkler ve özelliklere göre üretim yapılacak
Akıllı Fabrikalar
Endüstr 4.0 uygulamaları kendini en çok Akıllı Fabrikalar konseptinde göstermektedir
Akıllı fabrikalar üretim yapılan dört duvar ile çevrili yer tanımından çıkarak; üretim sonrası stok kontrolü, müşteri istekleri, sorunları, geri dönütleri, ürünün kullanım yaşam döngüsü, ürün iyileştirilmesi gibi üretim sonrası konularında aktif rol alan; üretim sürecinde oluşabilecek arızaları önceden belirleyebilen, topladığı ve analiz ettiği veriler ışığında süreci daha verimli kılabilecek bir teknolojik yapıya sahip fabrikadır.
Akıllı sensörlerin gelişmesi ile birlikte üretim sürecinin her seviyesi izlenip, işe yarar veriler toplanıp, toplanan veriler analiz edilerek ne tür geliştirmeler, iyileştirmeler yapılabilir bunlar belirlenebilecek. Sistemde kullanılan herhangi bir otomasyon cihazının ve üretim aletinin bakım zamanının ne zaman geleceği, hangi bölümünün aşınıp arıza çıkarabileceği kullanıcıya bildirilecek. Olası arıza durumlarda insan müdahalesi olmadan diğer cihazlar ile haberleşip kendini sistemden çıkaracak robotik sistemler kullanılacak.
Endüstri 4.0 ile Gelen Otonom Yapı
Endüstri 4.0 getirmiş olduğu felsefe ile her türlü üretim aşamasında teknolojiyi kullanmayı amaçlamaktadır.
Makineler, robotlar, insansız sevkiyat kamyonları ve depolama ekipmanları ile fabrikada tüm işler; bilgisayaralar tarafından gerçekleştirilmektedir
Teknik ekip ise merkezi kontrol sistemindeki bilgisayarların başında oturarak süreci kontrol etmektedir.
Endüstri 4.0 Temel Bileşenleri
Endüstr 4.0'ın uygulamada yer alabilmesi ancak beraberinde getirdiği teknolojilerle mümkündür.
Her biri kendi çapında çok önemli yapılandırmalara imkan tanıyan temel bileşenler şunlardır:
- Büyük Veri (Big Data): Büyük Veri olabilecek devasa, uçsuz bucaksız, tanımlı veya tanımlı olmayan verilerin genel adıdır. İşletmeler arasındaki alışverişler, işlemler, e-postalar, sosyal medya paylaşımları gibi birçok veri büyük verinin içine girmektedir. Bu verilerin analiz edilmesi, anlamlandırılması, belli örüntü ve trendlerin oluşturulması şirketlerin gelecekleriyle ilgili stratejik planlar yapmalarında, mevcut problemleri etkili bir şekilde çözmelerinde ve ürün/hizmetlerini müşterilerinin ihtiyaç ve tercihleri doğrultusunda geliştirmelerinde büyük rol oynamaktadır.
Endüstri 4.0 Temel Bileşenleri
Endüstr 4.0'ın uygulamada yer alabilmesi ancak beraberinde getirdiği teknolojilerle mümkündür.
Temel bileşenler:
- Yatay ve Düşey Entegrsasyon: Üretim, satış, pazarlama, lojistik şeklinde bir çok farklı alandaki bilgi sistemlerini birbirileriyle haberleşen bir hale getirip bütünleştiren kuruluş içi ve şirketler arası bir sistem yaklaşımıdır.
- Simülasyon: Gerçekleşecek olan sistem veya donanımın işleyişini kavrayabilmek için mantığa ve matematiğe dayalı bilgiler içeren, sistem dışında bunu test edebilme olanağı sağlayan yönteme simülasyon denir. Bu yöntem, kişilerin ürünleri fiziksel ortamda uygulamaya koymadan önce sanal ortamda ayar ve analizlerini test edip onaylamalarını, en uygun hale getirmelerini ve bununla birlikte kurulum aşamasındaki problemleri önceden tespit ederek kurulum etkinliğini ve kalitesini arttırmaktadır. Günümüzde 3 boyutlu simülasyon yöntemleri kullanılmakta olup simülasyon ile birlikte, gerçek verileri makine, ürün ve insanı da kapsayan bir sanal ortamda gösterilebileceği tahmin edilmektedir.
Nesnelerin İnterneti (IoT)
Internet of Things (IoT) olarak bilinen Nesnelerin İnterneti Endüstri 4.0'ın en geniş uygulamada alanan sahip bileşenidir.
Nesnelerin İnterneti (IoT): Fiziksel nesnelerin birbirleriyle veya daha büyük sistemlerle bağlantılı olduğu iletişim ağıdır. Başka bir ifade ile nesnelerin tekil anahtar ile işaretlenerek İnternet altyapısı üzerinden birlikte çalışabilmesi ve bu sayede küçük parçaların toplamından daha büyük değerler oluşturulması öngörülmüştür.
Benzersiz bir şekilde adreslenebilir nesnelerin kendi aralarında oluşturduğu, dünya çapında yaygın bir ağ ve bu ağdaki nesnelerin belirli bir protokol ile birbirleriyle iletişim içinde olmaları olarak ifade edilebilir. Tarımda, akıllı şehir ve ev konseptlerinde, enerji, güvenlik ve sağlık gibi alanlarda sıkça kullanılmaktadır. Endüstri 4.0 birbirlerine bağlı otomatik makine ve robotların işbirliği yaptıkları imalat ortamında; kaynakları, tasarım ve lojistik süreçleri etkin kullanmayı ve değer zincirindeki diğer firmalarla da bu yapıyı irtibatlandırılmayı da öngördüğünden, nesnelerin interneti bu yapının önemli bir parçası haline gelmektedir.
Artırılmış Gerçeklik
Endüstri 4.0, öğrenmenin ve hayal etmenin sınırlarını zorlamaktadır.
Artırılmış Gerçeklik: Bilgisayar tarafından üretilen algısal bilgilerle, fiziksel dünyayı bir araya getiren bir ortamdır. Fiziksel ortamdaki görüntüleri eş zamanlı olarak algılayarak bu fiziksel görüntülerin üzerine sanal görüntüleri dinamik olarak yerleştirebilmek mümkün olmaktadır.
Başka bir ifade ile ses, video, grafik veya GPS verileri gibi bilgisayar tarafından üretilip duyusal girdi ile artırılıp canlandırılan elemanların fiziksel, gerçek dünya ortamıyla birleştirilmesiyle oluşturulan yeni bir algı ortamının canlı doğrudan ya da dolaylı bir görünümüdür. Artırılmış gerçeklikle insan duyusuna hitap edecek ve hislerini hareket geçirecek girdiler bilgisayar tarafından modifiye edilip zenginleştirilir ve ortaya çıkan yeni gerçeklik kullanıcının algısına sunulur. Zenginleştirme gerçek zamanlı gerçekleşir ve çevredeki ögeler ile etkileşim içindedir. Artırılmış Gerçeklik ile kullanıcı gerçeklik ortamını oluşturan bilgiler ve diğer ögelerle etkileşime girebilir. Bulunulan çevreyle ilgili yapay bilgi ve ögeler gerçek dünyayla bağdaşabilir. Amaç fiziksel gerçeklik ile sanal gerçekliği bir araya getirerek fiziksel ortamda sunulamayacak imaj, algı veya görüntülerin sanal ortamda sunulmasını sağlamaktır. Bu yöntemle insan duyularına hitap eden girdiler, sensörler vasıtasıyla bilgisayarlar tarafından zenginleştirilip, bu gerçeklik kullanıcıların algısına sunulmaktadır. Artırılmış gerçeklik sayesinde hiç bir eğitim almadan bir makinayı parçalara ayırıp tekrar birleştirmek mümkündür. Tasarım, eğitim, bakım onarım, tedarik zincirleri, sağlık vb. birçok alanda uygulamaların hızla artacağı düşünülmektedir.Otonom Robotlar
Otomatik iş yapma özelliği olan robotlardan çok, belli zekaya sahip robotik sistemlerdir.
Robotlar: genelde insanların zor ve tehlikeli bulduğu işler için kullanılan robotlar, artık günümüzde birçok alanada çok etkin olarak kullanılmaktadır. Özellikle sağlık alanında ameliyatlar dan hemşirelik hizmetlerine ve refakat etmeye kadar geniş perspektifte kullanılan robotlar, üretim sistemlerinde içinde bulunduğumuz yüzyılı değiştirecek işlemler için kullanılmaya başlanmıştır.
Evdeki ve işyerlerindeki temizlik işlerinde, tarımda, turizmde, ulaşımda, insansız hava ve kara araçlarında ve eğitim gibi kırkdan fazla alanda durumlar karşısında kendi kendine karar verilmesini sağlayan otonom robotların kullanılması mümkün olmaktadır.
Bulut Bilişim
Endüstri 4.0 ile artık yazılımlar, programlar ve veriler her platformlarda erişilebilecek güvenli alanlarda tutulmaktadır.
Bulut Bilişimteknolojisi kullanılarak kişisel bilgisayarların yükü hafifletilip farklı uygulamalar ve kurumların büyük verileri bulut sunucularında saklanır.
İnternet üzerinde barındırılan her türlü uygulama, program ve veriler sanal makinler üzerinde yani bulutta depolanmakta, zamana ve mekana bağlı olmadan istenilen her ortamda internete bağlı cihazlar ile bilgilere, programlara ve verilere erişmek mümkün olmaktadır.