Herkesin
tarih kitaplarında sık sık duyduğu ve 18. yüzyılda başlayan ilk sanayi devrimi
su ve buharlı makinelerden ibaretti. Her ne kadar o zamanlarda insan yaşamını
kolaylaştırmış olsa da şimdiye kıyasla çok küçük bir gelişme olarak kalıyor
aklımızda. Teknolojideki ilerlemelerle birlikte 1970 yılında üçüncü sanayi
devriminin ardından geçtiğimiz yıllarda dördüncü sanayi devrimini
gerçekleştirecek bir stratejik plan geliştirildi: Endüstri 4.0.
Günümüzde
birçok iş, ofis yerine evden çalışma ile yürütülebiliyor. Uzaktan kontrol
edilebilen programlar iş alanındaki mecburi çalışan sayısını azaltıyor ve
insanlar işlerini evlerinden yürütüyor. Hayatımızın büyük bir bölümünü kapsayan
internet ve akıllı robotlar ile birlikte gelişen sanayi, kendini bir ileri
seviyeye taşıyarak yeni bir döneme adım atmamızı sağladı. İlk kez 2011 yılında
Almanya Hennover Fuarında kullanılan bu terim günümüzün ve muhtemel
geleceğimizin temasını oluşturuyor. Üretim ve tüketim sistemini temelden
etkileyen ve büyük ekonomik kapışmaları canlandıran bu yeni sistem 4. Sanayi Devrimi
olarak anılıyor.
Tarihte geri
dönüp bakıldığında ilk sanayi devrimi(endüstri 1.0) su ve buhar gücünden
yararlanılarak oluşturulan mekanik sistemler bütünü idi. Ardından 20. yüzyılın
başlarında ikinci sanayi devrimi(endüstri 2.0) ile birlikte insanlar elektrik
gücünün yardımıyla seri üretimle tanıştı. Günümüzde neredeyse her üretim
alanında gördüğümüz bu sistem sadece bir başlangıçtı. Teknolojinin gelişmesiyle
birlikte otomatikleşen ve her alanda bizi ileri taşıyan bilgi teknolojileriyle
adını dijital devrim olarak da bildiğimiz üçüncü sanayi devrimi(endüstri3.0)
başladı. Bu süreçte her seferinde gelen bu yeni sistemler hem insanları işsiz
bıraktı hem de yeni iş ortamlarının oluşmasını sağladı. Günümüzde kendisinden sık sık söz ettiren yeni
devrim ise endüstri 4.0.
Endüstri 4.0 nedir?
Nesnelerin
internetine, hizmetlerin internetine ve siber-fiziksel sistemlerin kavramına
dayalıdır. Sistem, akıllı fabrikaların siber-fiziksel
sistemleriyle kararların çoğunu kendi kendine alır. Sağlanan bağlantılar
sayesinde sistemin kopyası akıllı fabrikalardan insanlara iletilir. Bu sistem
sanal tesis sensör verilerinin simülasyon modellerine bağlanmasıyla oluşur.
Yapılan her bir işlemde veriler tolanır ve analiz edilir. Böylece bilgiye hızlı
ulaşım sağlanmış olur ve her an kontrol edilebilir. Sistem sürekli
izlenilebilir ve arıza anında teşhis edilebilir. Böylece daha az kusurlu, daha
az maliyetli ve yüksek verimli işler ortaya konmuş olur. Bunlar endüstri 4.0’ın
prensipleridir.
Endüstri 4.0’ ın Yapısı
Autonomous Robots(Otonom Robotlar): İnsanlar her gün işe gitmek için
yola çıkar ve işi bittiğinde eve döner. Ancak mobil telefonlarla veya
bilgisayarla kolayca yönlendirilebilen robotlar sayesinde evden çıkmaya gerek kalmayacak,
kilometrelerce öteden işlerini yapabilecekler. Akıllı fabrikalarda yer alan bu
robotlar her hareketinde kullandığınız akıllı aygıta sinyal vererek önünüze
çeşitli kombinasyonların bulunduğu bilgileri sunar. İşte bu sistemde elinizde
tuttuğunuz telefon ya da bilgisayarınız aracılığıyla kontrolünü sağladığınız
aynı zamanda kendi kendine yönetme yetisine sahip bu robotlar endüstri 4.0
fikrinin zincirlerinden biridir.
Sadece
akıllı fabrikalarda değil günlük yaşantımızın herhangi bir alanında kullanabileceğimiz
bu otonom robotlar işinizi hafifletmekle kalmayıp ağır işleri de sizden
devralarak size rahatlık sağlar. Örneklerini endüstri alanı ile
sınırlandırmayıp taşımacılık, güvenlik, eğitim, tarım, turizm, sağlık,
bakım-onarım ve altyapı hizmetleri alanlarında da görebiliriz.
Endüstiyel
robotlar insanlara göre daha hızlı, daha becerikli ve daha ucuzlardır. 1990’lı
ve 2000’li yıllarda tercih edilen, sadece robotlarla üretim yerine insanların
ve robotların bir arada çalıştığı sistemlerde hem üretkenlik hem de elastikiyet
daha fazladır. Hata yapma oranları daha azdır ve yanlış giden herhangi bir işi
anında haber vererek olabildiğince hızlı bir şekilde düzeltilmesini sağlar.
Güncel raporları sayesinde ulaşmak istediğiniz veriyi istediğiniz her an
görebilir, kontrol edebilirsiniz.
Simulation(Simülasyon): Simülasyon, Endüstri 4.0’ın temel
direklerinden biridir. Ayrıca yapay zeka ve sistem entegrasyonu, verileri
kullanarak sorunları değerlendirmek ve iş için çözümler bulmak gibi yönlerle de
ilgilidir. Dijital ikiz olarak da bilinen simülasyon asıl gerçekliğin sistemler
tarafından sanal gerçekliğe dönüştürülmesidir.
Yöneticiler
simülasyon kullanılarak rutin uygulamalara gerek kalmadan güvenilir bilgilere
dayalı doğru kararlar verebilir ve verdiği kararları gerçekleşme aşamasında
görebilir. Bu sayede oluşabilecek hatalar önceden bilinir ve ona göre önlem
alınır.
System integration(Sistem
Entegrasyonu): Endüstri
4.0 farklı disiplinlerin bir araya gelmesiyle oluşan sistemler bütünüdür. Tüm
süreçler, bilgi ve çeşitli şirketler bu bütünün birer parçasıdır. Normal bir
çalışan sadece kendi bölgesine hakimken bu işi üstlenen kişiler tüm sisteme
hakim olup süreçlerin işleyişini bilirler. Alt yapı hizmetleri, mühendislik,
hammadde tahsisi, kullanılan makineler, transfer aşaması, paketleme ve
taşımacılık gibi bir ürünün baştan sona müşteriye ulaşana kadar olan tüm
süreçleri düzenlerler. Zamanlama ve iyi kordinasyon sayesinde verim artar,
zamandan ve maldan tasarruf sağlanır.
Internet of Things(IoT)(Nesnelerin
İnterneti): Günümüzde internetin kullanımı oldukça
yaygınlaştı ve günlük kullandığımız her nesne (telefon, bilgisayarlar,
otomobiller, ev sistemleri, çeşitli robotlar vb.) artık birer internetli
elektronik cihaz haline geldi. Nesnelerin interneti ise internet bağlantılı bu
cihazların diğer cihazlarla iletişim halinde olup aynı zamanda insanlarla da
iletişime geçerek onları herhangi bir durum karşısında bilgilendirmesi anlamına
geliyor. Aslında uzun zamandır var olan bu nesneler bir çoğumuzun pek dikkatini
çekmese de hayatımızın her yerinde. Şimdilerde en yaygın kullanılan alanı
“akıllı durak”lar. Yolculuğumuz süresince hangi duraktayız, bineceğimiz araç ne
zaman gelecek, hangi toplu taşıma araçları beni en kısa yoldan götürür gibi
soruların cevabı cebimizdeki uygulamalarda. Nesnelerin interneti (IoT)
cihazları büyük miktarlarda veri işliyor, onları kaydedip önümüze sunuyor. Bu
işlemleri gerçekleştirirken kablosuz ağ ve kablosuz sensöz ağlarından yardım
alıyor.
Normalde el
ile müdahale gerektiren çoğu işlem nesnelerin interneti sistemi sayesinde
zahmetsiz gerçekleşiyor. Verileri analiz edebilir ve cihazları bir tuşla
uzaktan açıp kapatabilir kumanda edebilirsiniz. Akıllı lambalar, uzaktan
kumandalı klima sistemleri, akıllı prizler, akıllı süpürge ve güvenlik
sistemleri IoT cihazlarına örnek verilebilir.
Cybersecurity(Siber Güvenlik): Endüstri 4.0’ın başlamasıyla beraber
sorunlar da kendini gösterdi. Elbette bu büyük dönemi sorunsuz geçirmek mümkün
olamaz ancak asıl önemli olan bu sorunların üstesinden gelebilme becerimizdir. Bu
problemlerden biri de güvenlik problemidir. Günümüzde özellikle endüstri 4.0
ile beraber birçok iş internet bağlantıları üzerinden gerçekleştiriliyor.
Bilgisayarlar, robotlar, makineler ve tüm diğer internet bağlantılı cihazlar
şimdi daha yaygın olarak kullanılmakta. Yürütülen tüm işlemlere ait verilere de
internet üzerinden ulaşılabilir. Bu sistemlere karşı olası bir saldırı
durumunda bu özel verilerin korunması için bazı sistemler geliştirilir. Bilgilerin
sadece erişim izni olan kişiler tarafından görüntülenip kullanılabilmesi bunun
dışındakilere kısıtlanması için Firewall (Güvenlik Duvarı), Kriptografi
(Şifreleme Teknolojileri), Zayıflık Analizi (Vulnerability Analysis) ve
Fiziksel ve Çevresel Güvenlik ile sistemin güvenliği sağlanır.
Cloud Computing(Bulut Bilişim):
Kullanıcıların her geçen gün artan kişisel verileri cihazlarda bulunan
belleklere kaydediliyor. Ancak bu bellekler her zaman yeterli olmuyor.
Verilerin güvenliği de söz konusu olduğunda bulut bilişim imdadımıza yetişiyor.
Hem cihazlarımızın yükünü hafifletip hem de onlara dijital ağlar aracılığıyla
sağladığı çoklu ulaşım sayesinde kolay erişim ve güvenlik sağlıyor.
Endüstri
4.0’da da sık kullanılan bulut sistemi internet üzerinde barındırdığımız tüm
uygulama, program ve verilerimizin bulutta depolanması ile birlikte internete
bağlı olunan cihaz ile her lokasyonda bu bilgilere, programlara ve verilere
ulaşma imkanı veriyor bizlere.
Additive Manufacturing(Katmanlı
Üretim): Hızlı prototipleme ve 3 boyutlu baskı
(3D Printing) yöntemlerinde kullanılan teknolojilerin endüstri ile birleşimine
denir. Bilgisayarlarda oluşturulan üç boyutlu sanal çizimlerin fiziksel
gerçekliğe dönüştürür. Çizilen modeller önce katmanlara ayrılır daha sonra
taban kısımdan başlanarak işlenir. Endüstri alanında katmanlı üretim kullanımı
sayesinde üretimi zor ve karmaşık ürünler daha az bir maliyetle üretilebilir.
Augmented reality(Arttırılmış
Gerçeklik): Arttırılmış
gerçeklik üreticiden çok tüketicilerin yararına olan bir sistem. Çoğumuz bu
güne kadar online alışverişi denemiş ve kimi zaman ürün elimize ulaşana kadar
yanlış seçimler yaptığımızı farkedememiştik. İşte bu sistemle üreticiler hem
geri iadeleri ve değişimleri en aza indirmek hem de müşteriye maksimum
memnuniyeti verebilmek adına arttırılmış gerçeklik teknolojisini kullanarak
ürünü sanal ortamda müşterinin evine getirip deneme ve inceleme imkanı sunuyor. İkea, Audi, Dulux,
Amazon, John Lewis, Loreal Paris ve Houzz
bu uygulamayı kullanarak ürünlerini üreticilere sanal ortamda sunan
markalara örnek verilebilir.
Big Data(Büyük Veri):
Bugün kullandığımız her cihaz her bir işlemin ardından arkasında bir
bilgi yığını oluşturur. Geçmişte gerçekleşen tüm bu yığınlar büyük veriyi
oluşturur. Çeşitli analizler için gerekli olan bu bilgiler yeni teknolojiler
sayesinde biz zahmete girmeden cihazlar aracılığıyla birikiyor. Doğru bir
şekilde tam vaktinde elde edilen veriler bize eskisine kıyasla daha doğru
sonuçlar veriyor. Her geçen gün artan ve küresel seviyede üretilip depolanan bu
büyük verinin miktarı tahmin edilemeyecek kadar çoktur. Bu veriler sayesinde hata
ve sorunlar anında tespit edilebilir ve kaynağı hemen belirlenebilir. Böylece
işleyiş bozulmadan ve büyük kayıplar yaşanmadan önlenmiş olur.
Üreticiler
müşterilerine daha iyi bir hizmet sunmak için büyük veriyi kullanır. Toplanan
bu veriler incelenerek en çok talep edilen hizmet sunulur. Sınırlı kaynakların
bulunduğu düşünülürse bu kaynakların en verimli şekilde kullanılmasına olanak
sağlar.
Kaynakça:
http://www.automaticaeinstrumentacion.com/es/downloads2/nelmia-michael-laughlin.compressed.pdf
https://www.engieevde.com/page/nesnelerin-interneti-ve-akilli-evler https://lucidworks.com/post/how-are-iot-and-industry-4-related/
https://milvusrobotics.com/blog/industry40-smart-factories-and-autonomous-mobile-robots
https://www.mobile-industrial-robots.com/en/insights/scope-a-business-case-with-amrs/the-autonomous-way-to-industry-40-mobile-robots-the-backbone-of-the-factory-of-the-future/ https://blog.industriall.ai/2019/06/23/importance-simulation-industry-4-0/
https://www.automation.com/en-us/articles/2015-2/systems-integration-for-industry-40
http://kalderankara.org/bilgi-merkezi/makaleler/4-endustri-devrimi-ve-bilgi-guvenligi-21
https://www.sternumiot.com/industry-40-cybersecurity
https://www.endustri40.com/bulut-bilisim-cloud-computing-nedir/ https://www.endustri40.com/endustri-4-0-ile-katmanli-uretim/
