Dördüncü sanayi devrimi de denilen “Sanayi 4.0”, üretim teknolojilerini, siber-fiziki sistemleri, nesnelerin internetini, bulut bilgi işlemini ve bilişsel bilgi işlemini içeren otomasyon ve veri alış verişinin adıdır. Sanayi 4.0, mekatronik mühendisliğiyle, “akıllı fabrika” olarak adlandırılan yeni üretim tesislerini yaratmakta, eskileri de dönüştürmektedir. Modüler yapılı akıllı fabrikalarda, siber-fiziki sistemler süreçleri izlemekte, sanal kopyasını oluşturmakta ve kararlar verebilmektedir.
Birinci sanayi devrimi makineleşme, su ve buhar gücüyle, ikincisi seri üretim, montaj hattı ve elektrik gücüyle, üçüncüsü bilgisayar ve otomasyonla insanlığın tarihinde yeni birer sayfa açmıştı. Sanayi 4.0’ı temsil eden siber sistemler, nesnelerin interneti üzerinden birbirleriyle ve insanlarla gerçek zamanlı iletişim kurarak işbirliği yapmakta ve hem iç hizmetler hem de çapraz örgütsel hizmetler, değer zincirinin katılımcıları tarafından hizmetler interneti üzerinden sunulmakta ve kullanılmaktadır. Buna ek olarak, bu teknolojiler, bireylerin ihtiyaçlarına göre uyarlanmalarında büyük bir esneklik oluşturmakta, ürünlerin tüketici isteklerine göre özelleştirilmesini sağlamaktadır. Ayrıca, Sanayi 4.0, yeni iş modellerinin geliştirilmesine olanak tanıyarak, radikal yeni etkileşim yollarına katkılarda bulunmaktadır.
“Sanayi 4.0” terimi, sanayinin bilgisayarlaştırılmasını destekleyen Almanya’nın yüksek teknoloji stratejisindeki bir projeden kaynaklandı. Sanayi 4.0, önce 2011’deki Hannover Fuarı’nda kendini gösterdi. Ekim 2012’de Sanayi 4.0 Çalışma Grubu, Alman federal hükümetine bir uygulama önerileri dizisini sundu. Çalışma Grubu üyeleri, bu nedenle Sanayi 4.0’ın kurucuları ve itici gücü olarak anılmaktadır. 8 Nisan 2013’teki Hannover Fuarı’nda da Çalışma Grubu Sanayi 4.0’ın nihai raporunu sundu.
Sanayi 4.0’da, dört ana tasarım ilkesi vardır. Bu ilkeler, Sanayi 4.0 senaryolarını tanımlama ve uygulama konusunda şirketleri desteklemektedir:
1- Birlikte çalışabilirlik: Makinelerin ve insanların internet aracılığıyla birbirlerine bağlanma ve iletişim kurma becerileri.
2- Bilgi şeffaflığı: Bilgi sistemleriyle dijital tesis modellerini, sensör verileri ile zenginleştirerek fiziksel ortamın sanal bir kopyasını üretme ve paylaşma kabiliyeti.
3- Teknik destek: Birincisi, yardım sistemlerinin insanları destekleme kabiliyeti, yani acil problemleri çözmek için bilgiyi kısa sürede anlaşılabilir bir şekilde toplamak ve görselleştirmek suretiyle bilgilendirilmiş kararlar vermelerini sağlamak. İkincisi, siber fiziksel sistemlerin, insanlar için sıkıcı, yorucu veya güvensiz bir dizi görevi yaparak, insanları fiziksel ve psikolojik olarak destekleme yeteneği.
4– Merkezi olmayan kararlar: Tesislerde yer alan siber fiziksel sistemlerin kendi başlarına kararlar alma ve görevlerini mümkün olduğunca özerk olarak yapma kabiliyeti. Yalnızca istisna durumlarda, görevler daha üst bir düzeye devredilir.
Tipik bir geleneksel fabrika ile akıllı bir Sanayi 4.0 fabrikası arasında ciddi farklılıklar vardır. Mevcut sanayi tesisi ortamında, en düşük maliyetle yüksek kaliteli ürün veya hizmet üretilmesi başarıya ulaşmanın anahtarıdır ve geleneksel fabrikalar, kârlarını ve itibarlarını artırmak için mümkün olduğunca çok performans elde etmeye çalışmaktadır. Dolayısıyla, fabrikanın farklı yönleri hakkındaki verileri toplamak, mevcut çalışma koşullarını anlamak ve arızaları saptamak için de bu verilerin yorumlanması karmaşık ve problemli bir konudur. Örneğin, tesisteki olası sorunların nedenlerini ve hatalarını vurgulamak için fabrika yönetimine kapsamlı ekipman etkinliği bilgisi sağlamak için çeşitli ticari araçlardan yararlanılması gerekmektedir. Bunun aksine, akıllı bir Sanayi 4.0 fabrikasında, durumun izlenmesi ve arıza teşhisine ek olarak, bileşenlere ve yönetici sistemlere, fabrikanın durumu hakkında daha farklı bilgiler de yüklenerek, zeki bir öngörü kazandırılabilir. Ayrıca, çeşitli bileşenlerin bilgilerinin karşılaştırılması ve füzyonu, bileşen ve sistem seviyelerinde kesin bir sağlıklılık öngörüsü sağlar ve fabrika yönetimini, mümkün olan en uygun ve en kısa zamanda, gerekli bakımları hızla ve düşük maliyetle yapabilmeye yönlendirir.
Siber-fiziki sistemler, büyük veri analitiği ve bulut bilgi işlem gibi ileri bilgi ve iletişim teknolojileri, kusurların ve üretim hatalarının erken tespit edilmesine yardımcı olmakta, böylelikle artan üretkenlikle birlikte, önemli rekabetçi değere sahip olan kalite ve çeviklik avantajlarını sağlamaktadır. Büyük veri analizi, entegre Sanayi 4.0’daki ve siber sistemler ortamındaki “6C”lerden oluşur. “6C” sistemi aşağıdakileri içerir:
-“Connection” yani bağlantı (sensör ve ağlar),
-“Cloud” yani bulut (talep üzerine bilgi işlem ve veri),
-“Cyber” yani siber (model ve bellek),
-“Content/context” yani içerik / bağlam (anlam ve korelasyon),
-“Community” yani topluluk (paylaşım ve işbirliği),
-“Customization” yani özelleştirme (kişiselleştirme).
Bu senaryoda, fabrika yönetimine yararlı bilgiler sağlamak amacıyla, anlamlı bilgi üretmek için, verilerin gelişmiş araçlar (analitikler ve algoritmalar) ile işlenmesi gereklidir. Bir fabrikadaki görünen ve görünmeyen çok çeşitli sorunların tümünün varlığı göz önüne alındığında, bilgi üretim algoritması, tesisteki makine yıpranması, bileşen aşınması, vb. gibi görünmez konuları da tespit edebilmeli ve bunları çözebilmelidir.
Sanayi 4.0’ın etkilediği pek çok alan vardır: Bunların arasında, hizmet ve iş modelleri, güvenilirlik ve sürekli verimlilik, nesnelerin internetinin siber güvenliği, makine güvenliği, ürünlerin yaşam döngüsü, sanayi değer zinciri, çalışanların eğitim düzeyi ve becerileri, sosyo-ekonomik faktörler sayılabilir. Sanayi 4.0’ın yol haritasına, hem stratejik hem de teknolojik açılardan bakıldığında, tamamen dijital bir işletme modelinin hedeflendiği görülmektedir.
Dijital dönüşüm sürecinde başarılı olunması, teknoloji yol haritasının da doğru bir şekilde hazırlanmasına bağlıdır. Günümüzün iş dünyasında, Sanayi 4.0, şirketlerin dikey / yatay değer zincirlerindeki ve sundukları ürün / hizmetlerdeki dijital dönüşümler tarafından yönlendirilmektedir. Yapay zeka, nesnelerin interneti, makine öğrenmesi, bulut sistemleri, siber güvenlik ve robotik gibi dönüşüm için gerekli temel teknolojiler, kuruluşların işletme süreçlerinde önemli radikal değişiklikler yapmaktadır.
Kaynakça:
-Alec Ross, “The Industries of the Future”, Simon & Schuster, 2016.
-Klaus Schwab, “The Fourth Industrial Revolution”, Crown Business, Penguin, 2017.
-Alasdair Gilchrist, “Industry 4.0: The Industrial Internet of Things”, Apress, Springer Science & Business, 2016.
-H. Kagermann, W. Wahlster, J. Helbig, “Recommendations for implementing the strategic initiative Industrie 4.0”, Final report of the Industrie 4.0 Working Group.
Yazar:Oben Güney Saraçoğlu