Endüstri 4.0

Alper Kuray – 06.02.2018

Bugün bizler, insanlığın dönüşümünü de içeren yeni bir teknolojik devrimin tam da başlangıç noktalarındayız. Bu devrime “Dijital DevrimDijitalizasyon Çağı” diyoruz.

Bu yeni devrimin hızını ve genişliğini henüz tam olarak kavrayamıyoruz. Tüm sektörleri etkileyen değişimlere tanıklık ediyoruz, yeni iş modelleri ortaya çıkıyor, yerleşik düzenler yerle bir oluyor, sistemler yeniden biçimleniyor ve en önemlisi çalışma ve iletişim kurma şekillerimiz değişiyor. Ve tüm bunlar katlanarak artan bir hızla gelişiyor. Teknolojiler günlük olarak değil, anlık olarak değişiyor. Boyutları, hızları ve kapsamları açısından tarihsel önemde bir değişimin içerisindeyiz. Bu bir dönüşüm, bir (d)evrim. Gelin birlikte bu devrimin ne olduğunu, neler getireceğini, bizi, şirketlerimizi nasıl etkileyeceğini ve bu devrimi ıskalamamak, onun hızına ayak uydurabilmek için neler yapmamız gerektiğini değerlendirelim.

Endüstrinin Gelişimi

Birinci Endüstri Devrimi 18. yy. ikinci yarısında İngiltere’deki dokuma tezgâhlarının mekanikleşmesiyle etkisini göstermeye başladı. Bu kapsamda odunun yerine maden kömürünün ve buharın kullanılması sonucunda hareket gücünün artırılması, makineleşmeyi ve üretimin fabrikalara taşınmasını doğurdu. Aynı şekilde buhar, kömür ve demirin enerji kaynağı ve ham madde olarak birlikte kullanılmaları demiryolu gelişimine de hız kazandırdı.

İkinci Endüstri Devrimi 19. yy. sonlarında elektriğin ve montaj hattının sağladığı destekle seri üretim kavramını hayatımıza soktu. Buhar, kömür ve demirin yanı sıra çelik, elektrik, petrol ve kimyasal maddeler de üretim sürecinde kullanılmaya başladı, bu şekilde endüstri daha da gelişti.

Üçüncü Endüstri Devrimi ile 1960’lı yıllarda yarı iletkenlerin ve bilgisayarların devreye girmesi ve bilgi ve iletişim teknolojilerinin gelişimiyle birlikte üretimin otomasyonu sağlandı. Programlanabilir mantıksal denetleyici PLC’lerin gelişmesi sonucunda üretimde otomasyon ileri aşamalara taşınmaya başladı.

Birinci Endüstri Devrimi üretimin makineleşmesi, İkinci Endüstri Devrimi üretimin serileşmesi olarak tanımlanırken, Üçüncü Endüstri Devrimi ise üretimin otomasyonu olarak tanımlandı. Bu süreçler özetle kas kuvvetinden mekanik kuvvete geçişi getirdi.

Nihayet bugün dördüncü endüstri devrimi ile akıllı ve bağlantılı makine ve sistemleri konuşuyoruz. Bu devrimle teknolojiler iç içe geçip kaynaşmış ve fiziksel, dijital ve biyolojik alanlarda karşılıklı etkileşimler hakim olmuştur.

4. Endüstri Devrimini kısaca sanayinin dijitalleşmesi olarak adlandırabiliriz. Ancak bu sadece bir üretim hattının, bir faaliyetin değil, bir şirketin bütün çalışma ve süreçlerinin dijitalleşmesi olarak düşünülmelidir. Birbirine bağlı süreçlerin iletişim halinde olduğu, internet üzerinden iletişim kuran nesnelerin veri toplayıp üretim sürecini tamamen değiştirdiği, makinelerin insanlarla etkileşimini öne çıkaran bu yeni dönem, kendi kendini düzenleyebilen otonom üretim sistemleri vaat ediyor.

Peki Neden Yeni Bir Endüstri Çağı?

Geçtiğimiz 60 yılın endüstriyel güçleri, üretim rekabetindeki üstünlüklerini büyük bir hızla Çin, Hindistan ve Brezilya’nın öncülük ettiği yükselen ekonomilere kaptırır hale geldi. Yani Batı, yüzyıllardır elinde tuttuğu gücü kaybetme tehdidiyle karşı karşıya kaldı.

Bununla mücadele etmek için üç ana unsurda gelişmeye ihtiyaç vardı. Birincisi; ürünün pazara çıkış süresinin kısalması, daha kısa inovasyon ve yeni ürün geliştirme döngüsü, daha kompleks ürünler ve daha küçük miktarlarda üretebilme becerisi; yani kısaca hız. İkincisi; esneklik yani kişiselleştirilmiş ürünleri, maksimum otomasyon ile esnek hatlarda üretebilmek. Üçüncüsü ise olmazsa olmaz, daha ucuza üretebilmek, artan verimlilik.

Sanayideki dijital devrim Batı ülkelerinin sahip oldukları yüksek teknolojiyi rekabet avantajına dönüştürmelerini sağlayacak bu üç ana unsur üzerinde temellendi. Yani, Batı’nın Doğu’ya kaptırdığı krallığını geri alması artık günümüz teknolojileriyle mümkün.

İlk Adım Almanya’dan

Bu konuda ilk adım atanlardan biri Almanya. Siemens gibi sektör liderlerinin yanı sıra STK’lardan, kamu ve üniversitelerden oluşan yaklaşık 50 kişilik bir çalışma grubu kuruldu. Bu grup, Alman hükümetine “Industrie 4.0” başlığıyla, teknolojik gelişmeleri endüstriyel üretimde faydaya dönüştürmeye yönelik öneri niteliğinde bir yol harita- hazırladı. Almanya bu çalışmayı kabul etti ve yayınladı.

“Endüstri 4.0” kavramı zaman içinde, iş dünyasının ve akademik çevrelerin de katkılarıyla Almanya’nın ötesine ulaşarak yeni bir endüstriyel sistem kurmayı tasarlayan tüm ülkelerin ilgi alanı haline geldi. Gerekli yasal düzenlemelerin de desteğiyle bu kavramın daha da yaygınlaşması, yeni ürün ve süreçlere yönelik daha etkili fırsatların yaratılması hedefleniyor.

Bunun yanında 2020 yılına kadar şu anda adını bilmediğimiz 16 tane yeni mesleğin ortaya çıkması öngörülüyor. Endüstri 4.0 yatırımlarının kısa vadede yüzde 6 istihdam artışı sağlayacağı, uzun vadede ise başta bilgi teknolojileri ve mekatronik alanlarında olmak üzere nitelikli iş gücü talebinin ciddi düzeyde artacağı öngörülüyor. Bu doğrultuda değerlendirildiğinde Endüstri 4.0, insanı çok daha kıymetli yerlerde kullanmayı gerektiriyor. Endüstri 4.0 insana, insan olarak değer vermenin bir yansıması. Bir insana ömrü boyunca aynı kol hareketini veya operatif işi yaptırmayı değil onu daha değerli alanlarda çalıştırmayı benimsiyor. Bu da hayat kalitesinin yükselmesi anlamına geliyor.

Endüstri 4.0 Deyince Hangi Teknolojilerden Bahsediyoruz?

Hem günümüzün gerçeği hem de geleceğin vizyonu olan Endüstri 4.0 teknolojilerine kısaca göz atalım.

Siber Fiziksel Sistemler: Gerçek dünyadaki nesnelerin ve davranışların bilgisayar ortamında simülasyonu olarak özetleyebiliriz. Burada karşımıza “dijital ikiz” kavramı çıkıyor. Örneğin, bir fabrika fiziksel olarak kurulmadan önce simülasyon yoluyla kurulup gerekli bütün fizibilite çalışmaları bu simülasyon üzerinden yapılabiliyor. Ürün üzerinde yapılması planlanan tüm değişiklikler önce “dijital ikiz” üzerinde deneniyor ve geliştirmeler önce sanal ortamda yapılıyor.

Yatay ve Dikey Entegrasyon: Dikey Entegrasyon tüm süreçlerde kullanılan teknolojik altyapıda kesintisiz bir iletişim ve akış sağlamak anlamına geliyor. Örneğin üretim alanındaki sensörler, aktüatörler, vanalar, motorlar, kumanda panelleri, üretim yönetimi sistemleri, kurumsal kaynak planlama yazılımları, iş zekası uygulamaları gibi birimlerin entegrasyonu bu kapsamda ele alınıyor. Yatay Entegrasyon ise, üretim ve planlama sürecindeki her bir adımın kendi arasında, ayrıca farklı işletmelerin üretim ve planlama süreçlerindeki adımlar arasında kesintisiz bir akış sağlamak anlamına geliyor. Bu entegrasyon; ham madde tedarikinden tasarıma, üretime, pazarlamaya, sevkiyata kadar her noktayı kapsıyor. Farklı işletmeler arasında kurulan Yatay Entegrasyon yeni iş modellerinin geliştirilmesine de olanak yaratıyor. Kısacası Yatay Entegrasyon bütünleşik ve uçtan-uca sistemler kuruyor.

Nesnelerin Interneti (IoT): Önceleri internet, insanları tüm dünyaya ve birbirine bağlayan bir ortam sunuyordu. Bugün ise Nesnelerin İnterneti’nden, yani cihazların başka cihazlarla iletişim kurarak hayatı kolaylaştırmasından söz ediyoruz. “Nesnelerin, yani cihazların fiziksel olarak birbirlerine ve fonksiyonel olarak internete bağlanması” şeklinde özetleyebileceğimiz bu sistem, günlük yaşantımızı kolaylaştırmak açısından büyük önem taşıyor.

Öğrenen Robotlar: “Otomasyon” dediğimiz zaman akla ilk gelen sözcüklerden biri de robotlar ya da robotik teknolojiler. Objektif analiz kapasiteleri sayesinde insan kaynaklı hataları en aza indirmeleri beklenen robotlar, halen üretimde yaygın şekilde kullanılıyor. Dolayısıyla robot teknolojileri, Dördüncü Endüstri Devrimi’nin, yani Endüstri 4.0’ın etkisini de artırmak açısından gelecek vaat ediyor. Örneğin, akıllı fabrikalarda robotlar birbirini tanıyarak, iş bölümü yaparak, haberleşerek, analizler yaparak, değişikliklere daha hızlı uyum sağlayarak üretimi yönetebilir hale gelecek. Robotlar dediğimizde sadece mekanik olarak “robotlardan” değil, robotik yazılımlarla yapılacak süreç otomasyonları ile “Sanal İşgücü” oluşturulmasından da bahsediyoruz.

Büyük Veri ve Veri Analitiği: Günümüzde internete bağlı cihazlardan toplanan veri boyutunun zetabayt’lara (1 zetabayt=1 milyar terabayt) ulaştığı söyleniyor. Böylesine büyük miktarda verinin güvenli sistemler üzerinde tutulup analiz edilerek anlamlı bilgilere dönüştürülmesi sayesinde, özellikle işletmeler değerli bilgiler edinmeye başlıyor. Oluşabilecek hatalar öngörülüp önlem alınabilirken, fırsatlar da önceden fark edilip hız-la eyleme geçilebiliyor. Servis-bakım süreçleri kolaylaşırken üretim maliyetleri düşürülebiliyor. Kısacası, müşteri beklentilerinden pazar hareketlerine kadar her konuda analizler ve öngörüler kolaylaşarak karar alma süreçleri ve değer zincirleri iyileştiriliyor.

Bulut Bilişim: Bilgi teknolojilerindeki gelişmelerle birlikte artan veri hacimleri, beraberinde farklı BT mimarilerini, sanallaştırma ve SaaS (Software as a Service) gibi çözümleri de getirdi. İnternet kullanımındaki artışın da etkisiyle mevcut donanım sistemleri ve yazılımların bu yükü kaldırması zorlaştı. Bu ihtiyaçla birlikte, Bulut Bilişim kavramı ortaya çıktı.

Bulut Bilişim sayesinde kullanıcılar, işletme için gerekli uygulamaları tesis içindeki bilgisayarlarda ya da veri merkezlerinde tutmak yerine, servis sağlayıcıdaki bilgisayarlar aracılığıyla internet üzerinden bunları istedikleri anda kullanabiliyorlar. Böylece daha ekonomik, esnek ve çevik veri yönetimi elde ediliyor. Bu uygulamanın doğasında var olan geniş depolama alanları, gelişmiş hesaplama gücü gibi özellikler, endüstriyel üretimde çok önemli bir varlık olan verilerin toplanması, analizi ve saklanması açısından büyük bir olanak sunuyor. Akıllı cihazlar arasındaki iletişimin de devreye girmesiyle, Büyük Veri, Nesnelerin İnterneti ve Bulut Bilişim bir arada çalışarak endüstride yeni bir çığır açıyor.

Artırılmış Geçeklik: Artırılmış gerçeklik (augmented reality) gerçek dünyadaki çevrenin ve içindekilerin bilgisayar tarafından üretilen ses, görüntü, grafik ve GPS verileriyle zenginleştirilerek meydana getirilen canlı, doğrudan veya dolaylı fiziksel görünümüdür. Sanal gerçeklik teknoloji- sinde gördüğünüz ortam tamamen tasarlanmış olup gerçek objeler içermez. Artırılmış gerçeklikte ise gerçek dünyanın üzerine sanal geliştirmeler yapılır. Bu teknolojiler günümüzde sadece oyun ve eğlence sektöründe değil, askeri uygulamalardan sağlık sektörüne; eğitimden turizme, mimariye ya da satış-pazarlamaya kadar pek çok farklı alanda uygulanabiliyor. Elbette endüstri de bu alanlardan birini oluşturuyor. Endüstriyel üretimdeki planlama, tasarım, üretim, servis, bakım, test ve kalite kontrol gibi her noktada bu teknolojilerden yararlanılabiliyor.

Siber Güvenlik: Sanal ortamlar, uzaktan erişim imkanları, bulut üzerinde saklanan veriler… bu ve benzeri imkânların getirdiği avantajlardan tam olarak yararlanabilmek için, söz konusu ortamlarda güvenliğin de maksimum düzeye çıkarılması gerekiyor. Çünkü bilgiler, özellikle de işletmelere ait veriler çok değerli. Bilgi ve veri güvenliği, endüstri için de kritik önemde.

Üretimdeki her noktanın birbiriyle güvenli şekilde iletişim kurabilmesi, farklı tesislerin etkileşime girebilmesi, üretimde optimizasyonun temel anahtarlarından birini oluşturuyor. Üstelik bütün dünyada gerçekleşen bu süreçlerin temeli de bilgi ve veri aktarımına dayanıyor. Rekabetin böylesine yoğun olduğu bir alanda da aktarılan verilerin güvenliğinin sağlanması gerekiyor. Diğer bir deyişle, Endüstri 4.0 hem Siber Güvenlik ortamları sağlama hem de Siber Güvenlikten yararlanma anlamında çok önemli bir noktada bulunuyor.

Katmanlı Üretim (3D Yazıcılar): 3D yazıcılarla üretilen objeler bir süredir hayatımızda yer alıyor. Bu teknolojinin endüstriyel boyutta kullanılmasına ise “Katmanlı Üretim” adı veriliyor. Süreci özetlemek gerekirse, bilgisayar, 3D model yazılımı (CAD), makine ekipmanları ve katmanlı materyal kullanılarak önce tasarım yapılıyor, sonra 3D yazıcı ile tabandan tavana kadar üretim gerçekleştiriliyor.

Bu uygulama özellikle hızlı prototip üretme, görselleştirme, kişiselleştirilmiş üretim yapma açısından endüstride şimdiden önemli bir fark yaratıyor. Bahsettiğimiz bu teknolojiler çok hızlı bir şekilde gelişmekte, dönüşmekte, her geçen gün yeni kullanım alanları ortaya çıkmaktadır. Bunların ötesinde “açık platformlar”, “maker” hareketi, karanlık fabrikalar, oyunlaştırma, yıkıcı inovasyon ve yapay zeka gibi kavramlardan da Endüstri 4.0 ve dijitalizasyon kapsamında bahsedebiliyoruz.

Alper KURAY

SİZ DE BİNLERCE YATIRIMCI GİBİ PARA & BORSA MOBİL UYGULAMASINI ÜCRETSİZ İNDİREREK GÜNCEL PİYASA YORUMLARINA ULAŞMAK İÇİN HEMEN BURAYA TIKLAYIN
Google Play'den ücretsiz indirin