ENDÜSTRİ4.0 (1. Bölüm); Giriş

1. Bölüm: Giriş

Yarın Nasıl Olacak?

İlk olarak yarının dünyasının nasıl olacağından biraz bahsedelim. Farkındaysanız artık ‘’gelecek’’ demiyoruz, artık ‘’yarın’’ diyoruz. Çünkü yeni dünya uzağımızda değil, şimdi sadece birkaç adım yani yıl yakınımızda. Geçmişte hayalini kurduğumuz şeyler artık gerçek.

Yarının dünyasında aklınıza gelecek her türlü cihaz birbiri ile etkileşimde olacak. Bu etkileşim sadece aralarında değil, bizleri de kapsayacak bir halde. Hatta size yakında olacak bir senaryoyu şöyle örneklendireyim;

Sabah kalktınız ve aynaya baktınız. Ayna sizin vücut sıcaklığınızın normalde olduğundan daha yüksek olduğunu fark etti, yani ateşiniz var. O ayna hemen iş yeriniz ile iletişime geçip sizin hasta olduğunuzu bildirdi. Aynı zamanda doktorunuza bu verileri iletti bir randevu aldı ve eczane ile ilaçlarınızı şimdiden hazırladı. Mutfağınızda bulunan çorba makinesi ile iletişime geçerek size güzel sıcak bir çorba yaptı. TV’nizde en sevdiğiniz filmi açtı ve belki annenizi aradı.

Evet, bunlar kesinlikle hayal değil. Bunlar olacak hatta olmaya başladı bile.

Endüstri 4.0 ya da 4. Sanayi Devrimi diye ifade edebileceğimiz bir yeni nesil devrim gerçekleşmiş durumda. Su devrimi, elektrik devrimi ve bilgisayar devriminden sonra şimdi bilişim teknolojileri devrimi gerçekleşiyor. Geçtiğimiz devrimlerin hepsini içine alan, daha verimli, daha hızlı bir oluşumortaya koyan bu devrim sonucunda mevcut iş sektörleri yok olacak, hatta yok olmaya başladı. İşçiler, teknisyenler, mühendislerin bu çağda bu halleriyle işleri artık yok. Tabi sanayi devrimleri eski sektörleri her zaman yok etmiştir ancak her zaman yeni sektörler açmıştır.

Bu devrimin arkasında dediğimiz gibi bilişim teknolojileri yatıyor. Yeni nesil yazılım, yeni nesil donanım ve yeni nesil insan. Sistemlerimiz artık her şeyi kucaklayacak ve iç içe olacak. Artık bizim insanın kas gücüne ihtiyacımız yok. Bunlar için robotlar yapıyoruz, yapacağız. Daha az kaynak tüketmek zorundayız. Çünkü hem zamanımız hem de kaynaklarımız kısıtlı.

Tarihe üç endüstri devrimi sığdı. Şimdi dördüncüsünü konuşuyoruz. İlk defa bir döneme, daha yaşanmamışken bir isim verildi: Endüstri 4.0

Endüstri 1.0’dan 4.0’a Doğru

► Mekanik Üretim Tesislerinin Uygulanması (18. Yüzyıl)

• 1712 Buhar Makinesinin İcadı

► Elektrik ve İş Bölümüne Dayalı Seri Üretime Geçilmesi

• (19. Yüzyıl) 1840 Telgraf ve 1880 Telefon İcatları

• 1870 ilk hareketli konveyör sisteminin Chicago’da bir mezbahanede kullanımı

• 1908 Ford araba fabrikasında seri üretime geçiş,

• 1920 Taylorizm (Bilimsel yönetim)

► Üretim Süreçlerinin Otomasyonu (20. Yüzyıl)

• 1969; sanayi robotlarının kullanımı; internet

• 1971 İlk mikro bilgisayar (Altair 8800)

• 1976 Apple I (S. Jobs ve S. Wozniak)

► Otonom Makineler ve Sanal Ortamlar (21. Yüzyıl)

• 1988 AutoIDLab. (MIT)

• 2000 Nesnelerin İnterneti

• 2010 Hücresel Taşıma Sistemi

• 2020 Otonom Etkileşim ve Sanallaştırma

Endüstri 4.0,Siber-fiziksel sistemlerin kullanımıdır. Nesnelerin İnterneti (Internet of Things, IoT) olarak bilinen bu kavram nesnelerden internet üzerinden veri alınması anlamına geliyor. Endüstri 4.0, Almanya’nın “Endüstri süreçlerimizi IT(Bilişim Teknolojileri) ile birleştireceğiz” şeklinde duyurduğu geleneksel imalat sanayisini bilişim yönünde yüksek teknolojiyle donatması projesi olarak 2012’de doğdu. ABD bu sürece, “Smart Manufacturing Leadership Coalition (SMLC)”; Fransa,”Usine du Future”; Japonya, “Industrial Value Chain Initiative”; Çin, “Manufacturing 2025” adını veriyor.

Endüstri 4.0 genel olarak aşağıdaki 3 yapıdan oluşmaktadır.

► Nesnelerin İnterneti

► Hizmetlerin İnterneti

► Siber-Fiziksel Sistemler

Endüstri 4.0 ile modüler yapılı akıllı fabrikalar kapsamında, fiziksel işlemleri siber-fiziksel sistemlerle izlemek, fiziksel dünyanın sanal bir kopyasını oluşturmak ve merkezi olmayan kararların verilmesi hedeflenmektedir. Nesnelerin interneti ile siber-fiziksel sistemler birbirleriyle ve insanlarla gerçek zamanlı olarak iletişime geçip işbirliği içinde çalışabilecektir. Hizmetlerin interneti ile hem iç hem de çapraz örgütsel hizmetler sunulacak ve değer zincirinin kullanıcıları tarafından değerlendirilecektir.

Endüstri 4.0, bugün ilk izlerini gördüğümüz ve gelecekte daha yoğun olarak yaşanacak gelişmeleri içine almaktadır. Her bir cihazın, nesnenin internete bağlanarak istenen tüm bilgiyi, insan müdahalesi olmadan soyut bir yapıya (Cloud: bulut) yükleyecekler yada buradan alacaktır. Yetkili personeller olay yerinde olmasalar bile kontrol sistemlerine uzaktan bağlantı sağlayarak gerekli müdahalelerde bulunabileceklerdir. Büyüme bu hızda devam ederse 2020 yılında birbiriyle bilgi alışverişinde bulunan nesnelerin sayısının 50 milyara ulaşacağı tahmin ediliyor.

Almanya merkezli 235 firma ile yapılan bir anket sonucuna göre önümüzdeki 5 yıllık süreçte yapılacak yatırımların %50 si Endüstri 4.0 üzerine olacak.

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'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

Bundan önceki endüstri devrimlerini geriden takip eden ve uygulayan konumunda olan ülkemizin, bugün hiç olmadığı kadar gelişen dünyayı yakalama şansına sahip olduğu; hiç olmazsa geri kalmayacağı Endüstri 4.0 sürecine çok iyi hazırlanması gerekiyor.