Endüstri 4.0
Endüstri 4.0 Nedir ?
Endüstri 4.0 ya da 4. Sanayi Devrimi, birçok çağdaş otomasyon sistemini, veri alışverişlerini, üretim teknolojilerini ve daha bir çok şeyi içeren bir devrimdir. Bu devrim nesnelerin interneti, internetin hizmetleri ve siber – fiziksel sistemlerden oluşan değerler bütününü ifade etmektedir. Diğer bir deyişle Endüstri 4.0, bilişim teknolojileriyle endüstriyi bir araya getirmeyi hedefleyen, cihazların ortak bir iletişim ağı üzerinden birbirleriyle haberleşmeleri temeline dayanan 4. Sanayi Devrimi’dir.
Endüstri 4.0 İlk Nerede Kullanılmıştır ?
Endüstri 4.0, 4. Endüstri Devrimi ya da 4. Sanayi Devrimi terimi ilk olarak 2011 yılında Almanya Hannover Fuarı’nda kullanılmıştır. Ekim 2012 yılında ise Robert Bosch GmbH ve Henning Kagermann çalışma grubu oluşturarak hazırladıkları 4. Sanayi Devrimi öneri dosyasını Alman Federal Hükümeti’ne sunmuştur. 8 Nisan 2013 tarihinde yine Hannover Fuarı’nda çalışma grubu Endüstri 4.0 raporunu sunmuştur.
Endüstri 4.0'ın Amacı Nedir?
Endüstri 4.0’ın en büyük amacı, birbirleriyle haberleşen, sensörlerle ortamı algılayabilen ve veri analizi yaparak ihtiyaçları fark edebilen robotların üretimi ve bu robotların üretimi devralıp; daha kaliteli, daha ucuz, daha hızlı ve daha az israf yapan üretim sistemlerinin oluşmasını sağlamaktır.
Endüstri 4.0 temel olarak Bilişim Teknolojileri ile Endüstriyi bir araya getirerek, akıllı fabrika sisteminin oluşmasına ve üretim ortamında her bir verinin toplanarak, iyi bir şekilde izlenip analiz edilmesine olanak sağlayacağı için daha verimli iş modellerinin ortaya çıkmasını sağlayacaktır.
Endüstriyel Devrimin Aşamaları
1. Endüstri Devrimi: 1760-1840 yıllarını etkileyen 1. Sanayi Devrimi İngiltere’de dokuma tezgahlarının mekanikleşmesi ile başladı. Odunun yerini maden kömürü ve su buharının alması hareket gücünü artırdı ve bu da makineleşmeye dolayısıyla da üretimin fabrikalara taşınmasına neden oldu. Artık eski model aile şirketleri yerlerini büyük fabrikalara bırakmıştı.
2. Endüstri Devrimi: 19. yüzyılda, yaşanan bu ilk devrimden sonra buharın yerini elektrik, petrol ve doğal gazla çalışan ürünler almaya başladı. Bu akaryakıtların keşfi otomobil ve uçak gibi araçların icadına zemin hazırladı. Tüm bunlar, ekonomi ve sanayi alanında yaşanan gelişmeleri hızlandırdı.
3. Endüstri Devrimi: 3. Endüstri Devrimi ise Bilgisayar Çağı ile başladı. İlk bilgisayarlar bilgi işlem güçleri itibarıyla son derece basit, hantal ve inanılmaz derecede büyüktü. Yine de günümüzde, bilgisayar teknolojisi olmadan hayal edilmesi zor bir dünyanın kapılarını açtılar.
4. Endüstri Devrimi: 4. Endüstri Devrimi; bilişim, internet, yapay zekâ, otomasyon ve robotik teknolojilerindeki mevcut üretim süreçlerinde büyük değişimler yaratacak yeni bir dönemi başlatmaktadır. Endüstri 4.0 ile birlikte ilk tedarikçiden son kullanıcıya kadar uzanan üretim zincirinin, gelişmiş dijital teknolojilerle birbiriyle entegre bir hale getirilmesini ve son derece pahalı, hata oranı diğerine oranla daha yüksek kas gücünün yerine ucuz ve mükemmel sistemler koymayı hedeflemektedir.
Endüstri 4.0 Yapısı ve Özellikleri Nedir?
Endüstri 4.0, bilişim teknolojileri ile endüstriyel faaliyetlerin birlikte kullanılmasını kapsayan organizasyon kavramlarının kolektif bir bütünüdür. Siber – Fiziksel sistemlerin kavramına, nesnelerin internetine ve hizmetlerin internetine dayalıdır. Siber – Fiziksel sistemlerin kullanılması demek insanlardan neredeyse bağımsız olarak kendi kendilerini koordine ve optimize ederek, üretim yapabilecek “akıllı fabrika” sistemlerinin oluşması anlamına gelmektedir. Endüstri 4.0 genel olarak aşağıdaki 3 yapıdan oluşmaktadır.
- Nesnelerin İnterneti: Makinelerin birbirleri ile kablosuz iletişimini ifade eder. Bu makinelere robotlar da denebilir. Her robotun kendine ait iletişim adresi vardır ve bunlar çok hızlı şekilde birbirileri ile iletişi kurarak değişen üretim stratejisine ayak uydururlar. Karar alma ve uygulama süreçleri oldukça kısadır. Veri analizleri tüm birimlere derhal ulaştırılır.
- Hizmetlerin İnterneti: Ortaya çıkacak olan yeni hizmet alanlarının olmasını ifade eder. İnternet üzerinden hizmet verecek olan kişiler, hizmet alacak kişileri, bunların arasındaki ilişkiyi sağlayacak yazılımı ve hizmetlerin kendisini içerir. Eposta hizmetleri, bulut sistemi gibi hizmetler buraya girmektedir.
- Siber- Fiziksel Sistemler: Sanal dünyanın bir kopyası olarak kendi kendini idare eden sensörleri vasıtasıyla işlemlerini gören sistemlerin genel adıdır.
Endüstri 4.0 Yapı Taşları
- Nesnelerin İnterneti, IoT
- Simülasyon (Simulation)
- Otonom Robotlar (Autonomous Robots)
- Katmanlı Üretim (Additive Manufacturing)
- Arttırılmış Gerçeklik (Augmented Reality)
- Bulut Bilişim (Cloud Computing)
- Siber Güvenlik (CyberSecurity)
- Büyük veri ve analizi (Big Data and Analytics)
- Yatay ve dikey sistem entegrasyonu (Horizantal and Vertical System Integration
Endüstri 4.0'ın İlkeleri
- Karşılıklı Çalışabilirlik: Bu ilke insanlar ile robotlar arasındaki iletişimi ifade eder. İnsanlar uzaktan makineleri kontrol edebilmekte iken, makineler de çözemedikleri bir problem ile karşılaştıklarında sistem yöneticisi olan insana haber vermektedir.
- Sanallaştırma: İnsan ile makineler arasındaki bağlantının fiziki olmaması demektir.
- Özerk Yönetim: Akıllı fabrikalar içindeki makineler yani robotlar olağan durumlar içerisinde veri analizlerine dayanmak suretiyle bir üretim kararını kendi başlarına alabilmektedir.
- Gerçek-Zamanlı Yeteneği: Üretim verilere dayanmaktadır. Veriler değiştiği zaman doğrudan üretime müdahale edilmekte ve üretim yeniden şekillendirilmektedir. Çünkü Endüstri 4.0’da sistemdeki tüm veriler tek elde birikir. Karmaşık bir bilgi yığını yoktur. Gereksiz ve zamansız üretim yapılmaz. Sistem içerisinde meydana gelen aksaklık derhal fark edilir.
- Hizmet Oryantasyonu: Robotların herkese anında ulaşması anlamına gelir.
- Modülerlik: Esneklik olarak da bilinen bu kavram yeni akıllı fabrika sistemindeki değişikliklerin kolay olması demektir. Üretimle ilgili plan değişikliği olduğunda basit bir program yardımı ile yeni üretim aşamasına ve tekniğine geçilebilmektedir. Günümüzde fabrikanın ya da makinelerin toptan değiştirilmesi gerekmektedir.
Endüstri 4.0'ın Avantajları
- Daha yüksek bir şekilde verimlilik sağlaması.
- Maliyetin azaltılması.
- Üretilen ürünlerin kusurları en aza inmesi ve daha uzun ömürlü olması.
- Endüstri 4.0’ın çevre dostu olması ve kaynakların sürdürülebilir olması.
- Sistemin arıza teşhisinin ve izlenmesinin daha kolay olması.
- Üretimde kalitenin ve esnekliğin artması.
- Yeni iş modellerinin ve yeni hizmet anlayışının gelişmesi.
- Enerji yönünden tasarruf sağlaması.
- Endüstri 4.0’ın bileşenlerinin ve sistemlerinin öz farkındalık kazandırması.
Endüstri 4.0'ın Dezavantajları
- Endüstri 4.0 genel itibariyle otomatik sistemlerden oluşacağından ihtiyaç duyulan iş gücü azalmaya başlaması, buna bağlı olarak işsizlik oranı yüzdesi giderek artması.
- Ekonomik ve sosyal olarak insanların çalışma hayatına olumsuz etkisi hissedilecek.
- İş ve işçi gücünden teknoloji kontrolüne geçen sistemler ve makinelerin kontrolü artması.
- Sanayi farklı bir değer kazanarak pazarda büyük paya sahip olacak ve bunun sonucunda küçük işyerleri kapanma noktasına gelebilir.