Endüstri 4.0 Hangi Enstrümanlarla Gerçekleşecek?
Günümüzde iş ve akademik camiasında en fazla tekrar edilen kavram Endüstri 4.0 olsa gerek. Peki nedir bu Endüstri 4.0? Nereden çıkmıştır ve gelişimi nasıl olmuştur? Gelecekte nasıl bir değişim/dönüşüm beklenmektedir? Bu konuyla ilgili yazılmış çok güzel bir kitapçıktan esinlenerek yazmak istedim.
Endüstri devrimlerinin tamamı ülkelerin gelişim aşamalarında temel parametre olarak görülmektedir. Bu anlamda yenilikçiliğin, modernliğin ve çalışma yaşamındaki dönüşümün esasını teşkil ettiklerini söylersek yanlış yapmış olmayız. Peki dördüncü devrime gelinceye kadar dünyada neler yaşandı? Şimdi gelin çok kısa bir şekilde buna bakalım:
18. yüzyılın son çeyreğinde başladığı kabul edilen ve “pamuk ile buharın evliliği” olarak adlandırılan Endüstri 1.0 (1776-1930), özellikle dokuma tezgahlarının makineleşmesine neden olmuştur. İngiltere’de başlayan bu devrim uzun yıllardan beri kırsal kesimde toprakta çalışan ya da lonca teşkilatında belirli zanaatlarla uğraşan insanların kitleler halinde fabrikaların kurulu bulundukları yerlere doğru yoğun bir göçün başlamasına neden olmuştur. Artık bu tarihten itibaren toplumların sosyo-ekonomik ve kültürel yapıları da değişmeye başlamıştır.
1930-1970 arası dönemi kapsayan Endüstri 2.0, temel hammadde ve enerji kaynaklarındaki değişikliklerle ortaya çıkmıştır. Bu çerçevede üretim sürecine buhar, kömür ve demirin yanı sıra çelik, elektrik, petrol ve kimyasal maddeler de girmiş ve endüstri daha da gelişmiştir. Bu dönemin en önemli gelişmelerinin başında Henry Ford’un otomotivde seri üretim bandını keşfetmiş olması gelmektedir. Buna göre yürüyen bir bant sistemi üzerinde aşırı uzmanlaşmaya dayanan bu sistem bugün dahi hale kullanılmakta ve tartışılmaktadır. Bu dönemde ayrıca demir yolu taşımacılığı ve ticareti hızlanmış; telefon, radyo, daktilo, ucuz gazete kağıdı gibi diğer bazı yeni gelişmeler de haberleşme ve iletişimi güçlendirmiştir.
Endüstri 1.0 üretimin makineleşmesi, Endüstri 2.0 üretimin serileşmesi olarak tanımlanırken 1970’lerden günümüze kadar olan dönemi kapsayan Endüstri 3.0 ise üretimin otomasyonu ve sayısallaşması anlamına gelmekteydi. Bu dönemin tanımlayıcı unsurları bilgisayar, mikroelektronik, fiber optik, lazer gibi teknolojiler olurken; telekomünikasyon, nükleer, biyotarım ve biyogenetik gibi bilimlerin gelişimi de üretimin yönünü ve biçimini etkilemiştir. İletişim ve ulaşımdaki önemli gelişmeler üretimin, ticaretin ve endüstrinin küreselleşmesini sağlamıştır.
Özetlersek; Endüstri 1.0’de kömür, su ve buhar gücü; Endüstri 2.0’de petrol ve elektrik ön plandayken Endüstri 3.0’de yenilenemez kaynaklardaki sıkıntılar ve çevresel kaygıların etkisiyle güneş, rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynakları önemli hale gelmiştir.
Endüstri 4.0’ın ortaya çıkış hikayesinde de diğer tüm devrimlerde olduğu gibi ihtiyaçlar ve beklentiler ön plandadır. Çünkü artık günümüz tüketicisinin temel ihtiyaçları, ayrıntılarla şekillenen bireysel istekleri otomasyonun, makineler arası iletişimin ve nesnelerin internetinin yani genel olarak yüksek teknolojinin vazgeçilmez bileşenlerinin rol aldığı yeni bir dönemin başlamasına neden olmuştur. İlk olarak Almanya hükümetinin 200 milyon Euro yatırım yaparak başlattığı Endüstri 4.0 kavramının temeli; endüstriyel üretimde ilgili tüm birimlerin birbirleriyle haberleşmesine, bütün verilere gerçek zamanlı olarak ulaşılabilmesine, bu veriler sayesinde optimum katma değerin sağlanmasına dayanıyor. Endüstri 4.0 kavramı zaman içinde iş dünyasının ve akademik camiaların da katkılarıyla Almanya’nın ötesine ulaşarak bir endüstriyel sistem kurmayı tasarlayan tüm ülkelerin ilgi odağı haline geldi.
Peki bu denli gelişim gösteren Endüstri 4.0 nasıl gerçekleşecektir? Aşağıda Endüstri 4.0’ın enstrümanları ve bu enstrümanların kısa tanımları yer almaktadır:
- 1. Siber-Fiziksel Dünyalar
- 2. Yatay ve Dikey Entegrasyon
- 3. Nesnelerin İnterneti
- 4. Öğrenen Robotlar
- 5. Büyük Veri ve Veri Analitiği
- 6. Bulut Bilişim
- 7. Sanal Gerçeklik
- 8. Siber Güvenlik
1. Siber-Fiziksel Dünyalar: Birbirleri ile internet üzerinden ve atanmış bir internet adresi ile haberleşen nesne ve sistemlerin oluşturduğu ağ; gerçek dünyadaki nesnelerin ve davranışların bilgisayar ortamında simülasyonuyla ortaya çıkan sanal ortam. Nesnelerin interneti ile birlikte çok geniş bir iletişim ağı yaratan ve böylece gerçek ve sanal dünyalar arasındaki sınırları kaldırmaya yönelen Siber-Fiziksel Sistemler, Endüstri 4.0’ın temelindeki güçlerden birini oluşturuyor. Siber Fiziksel Sistemlere en güzel örnek Akıllı Fabrikalar.
Akıllı fabrikalarda otomasyon süreçleri, cihazların ve makinelerin birbirleriyle haberleşerek üretim işlemlerini kendi içlerinde belirleyip düzenlemeleri anlamına geliyor. Örneğin, üretimin herhangi bir aşamasında kaynak sıkıntısı olması durumunda, gerekli kaynak siparişi otomatik olarak veriliyor, oluşan arızalar anında yerinde tespit edilip giderilebiliyor, sistem tam kapasiteyle ve sorunsuz çalıştırılabiliyor.
2. Yatay ve Dikey Entegrasyon: Yatay entegrasyon, üretim ve planlama sürecindeki her bir adımın kendi arasında, ayrıca farklı işletmelerin üretim ve planlama süreçlerindeki adımlar arasında kesintisiz bir akış; dikey entegrasyon süreçler arasında değil, tüm süreçlerde kullanılan teknolojik altyapıda kesintisiz bir iletişim ve akış sağlamak anlamına gelmektedir. Yatay entegrasyon bir yandan hammadde tedarikinden tasarıma, üretime, pazarlamaya, sevkiyata kadar her noktayı kapsarken öte yandan da farklı işletmeler arasında yeni iş modellerinin geliştirilmesine olanak tanımaktadır. Dikey entegrasyona örnek olarak ise üretim alanındaki sensörler, aktüatörler, vanalar, motorlar, kumanda panelleri, üretim yönetim sistemleri, kurumsal kaynak planlama yazılımları, iş zekası uygulamaları gibi birimlerin entegrasyonu gösterilebilir. Yatay ve dikey entegrasyon sayesinde iş dünyası üretim süreçlerindeki değişikliklere ve sorunla hızla karşılık verebilmekte, müşteriye özel ve kişiselleştirilmiş üretim kolaylaşmakta, kaynak verimliliği artmakta, küresel tedarik zincirinde optimizasyon elde edilmektedir.
3. Nesnelerin İnterneti: “Nesnelerin, yani cihazların fiziksel olarak birbirlerine ve fonksiyonel olarak internete bağlanması” anlamına gelen bu sistem, günlük yaşantımızı kolaylaştırmak adına büyük önem taşımaktadır. Örneğin akıllı ev teknolojileri. Sözgelimi buzdolabının eksik malzemeleri belirleyip cep telefonuna mesaj göndermesi nesnelerin interneti sayesinde yapılmaktadır. Nesnelerin interneti sayesinde akıllı fabrikalar daha da akıllı hale gelecek ve böylece pek çok farklı ve karmaşık yapıdaki ürün daha kısa sürede ve optimum kalitede üretilebilecek hale gelecektir.
4. Öğrenen Robotlar: Otomasyon dendiğinde akla ilk gelen nesne olan robotlar, Endüstri 4.0’ın da etkisini artıracağa benziyor. Örneğin akıllı fabrikalarda robotlar birbirlerine tanıyarak, iş bölümü yaparak, haberleşerek, analizler yaparak, değişikliklere daha hızlı uyum sağlayarak üretimi yönetebilir hale geleceklerdir.
5. Büyük Veri ve Veri Analitiği: Müşteri beklentilerinden pazar hareketlerine kadar her konuda analiz ve öngörülerin kolaylaşmasını ve karar alma süreçleri ile değer zincirlerinin iyileştirilmesini sağlayan veri analitiği, çok büyük miktarlarda verinin güvenli sistemler üzerinde tutulup analiz edilerek anlamlı bilgilere dönüştürülmesi anlamına gelmektedir.
6. Bulut Bilişim: Bulut bilişim sayesinde kullanıcılar, işletme için gerekli uygulamaları tesis içindeki bilgisayarlarda ya da veri merkezlerinde tutmak yerine, servis sağlayıcıdaki bilgisayarlar aracılığıyla internet üzerinden istedikleri anda kullanabiliyorlar. Böylece daha ekonomik, esnek ve çevik veri yönetimi elde ediliyor.
7. Sanal Gerçeklik: Sanal gerçeklik bugün geldiği noktada sadece video oyunları ve eğlence sektörüyle değil; askeri uygulamalardan sağlık sektörüne, eğitimden turizme, mimariye ya da satış-pazarlamaya kadar pek çok farklı alanda kullanılabilir hale gelmiştir. Elbette endüstri de bu alanlardan birini oluşturuyor. Endüstriyel üretimdeki planlama, tasarım, üretim, servis, bakım, test ve kontrol gibi her noktada sanal ortamlardan yararlanılabiliyor.
8. Siber Güvenlik: Bu kadar fazla teknolojik verinin şüphesiz güvenliğinin de maksimum düzeye çıkartılması gerekiyor. Endüstri 4.0 hem Siber Güvenlik ortamları sağlama hem de Siber Güvenlikten yararlanma anlamında çok önemli bir noktada bulunuyor. Güvenlik tehditlerinin en yaygın görülenlerinden biri, eski cihazlar ile yenileri arasında kurulan bağlantılarda oluşan sorunlar olarak ortaya çıkıyor. Endüstri 4.0 ortamında verilerin sadece yetkili kişilere açık olması, veri kaynaklarının ve bütünlüğünün doğrulamasının yapılabilmesi önem kazanıyor.
Kaynakça: [1] SIEMENS çalışanlarının ortaklaşa hazırladığı 2.0’dan Endüstri 4.0’a Siemens 160 Yıldır Bu Topraklarda isimli kitapçıktan faydalanılarak hazırlanmıştır.
