İlk sanayi devrimi (1.0) su ve buhar gücünü kullanarak mekanik üretim sistemleri ile ortaya çıktı. İkinci sanayi devrimi (2.0) ile elektrik gücünün yardımıyla seri üretim tanıtılmıştı. Üçüncü sanayi devriminde (3.0) ise dijital devrim, elektroniklerin kullanımı ve BT’nin (Bilgi Teknolojileri) gelişmesiyle üretim daha da otomatikleştirildi. Şimdi dördüncü sanayi devriminden (4.0) önce bu gelişimi bir de tarihsel olarak inceleyelim.
Endüstri 1.0’dan 4.0’a
• Mekanik üretim tesislerinin uygulanması (18. Yüzyıl)
– 1712 Buhar Makinesinin İcadı
• Elektrik ve iş bölümüne dayalı seri üretime geçilmesi (19. Yüzyıl)
– 1840 Telgraf ve 1880 Telefon İcatları
– 1920 Taylorizm (Bilimsel yönetim)
• Üretim süreçlerinin otomasyonu (20. Yüzyıl)
– 1971 İlk mikro bilgisayar (Altair 8800)
– 1976 Apple I (S. Jobs ve S. Wozniak)
• Otonom makineler ve sanal ortamlar (21. Yüzyıl)
– 1988 AutoIDLab. (MIT)
– 2000 Nesnelerin interneti
– 2010 Hücresel taşıma sistemi
– 2020 Otonom Etkileşim ve Sanallaştırma
3 Yapıdan Oluşuyor
Endüstri 4.0, teknolojilerin ve değer zinciri organizasyonları kavramlarının kolektif bir bütünü. Siber-Fiziksel sistemlerin kavramına, nesnelerin, internetine ve hizmetlerin internetine dayalı… Bu yapı, akıllı fabrikalar vizyonunun oluşmasına büyük katkı sağlıyor. Endüstri 4.0 genel olarak 3 yapıdan oluşuyor: Nesnelerin interneti, hizmetlerin interneti ve siber-fiziksel sistemler.
Endüstri 4.0 ile modüler yapılı akıllı fabrikalar kapsamında, fiziksel işlemleri siber-fiziksel sistemlerle izlemek, fiziksel dünyanın sanal bir kopyasını oluşturmak ve merkezi olmayan kararların verilmesi hedefleniyor. Nesnelerin interneti ile siber-fiziksel sistemler birbirleriyle ve insanlarla gerçek zamanlı olarak iletişime geçip iş birliği içinde çalışabilecek. Hizmetlerin interneti ile hem iç hem de çapraz örgütsel hizmetler sunulacak ve değer zincirinin kullanıcıları tarafından değerlendirilecek.
6 Prensibe Dayanıyor
1. Karşılıklı Çalışabilirlik: Siber fiziksel sistemlerin yeteneğiyle (Örneğin iş parçası taşıyıcıları, montaj istasyonları ve ürünleri) nesnelerin interneti ve hizmetlerin interneti üzerinden insanların ve akıllı fabrikaların birbirleriyle iletişim kurmasını içeriyor.
2. Sanallaştırma: Bu yapı, akıllı fabrikaların sanal bir kopyası. Sistem, sensör verilerinin sanal tesis ve simülasyon modelleriyle bağlanmasıyla oluşuyor.
3. Özerk Yönetim: Siber-Fiziksel sistemlerin akıllı fabrikalar içinde kendi kararlarını kendi verme yeteneği.
4. Gerçek-Zamanlı Yeteneği: Verileri toplama ve analiz etme yeteneği. Bu yapı anlayışın hızlıca yapılmasını sağlıyor.
5. Hizmet Oryantasyonu: Hizmetlerin interneti üzerinden siber-fiziksel sistemler, insanlar ve akıllı fabrika servisleri sunuluyor.
6. Modülerlik: Bireysel modüllerin değişen gereklilikleri için akıllı fabrikalara esnek adaptasyon sistemi sağlıyor.
Endüstri 4.0 sistemindeki üretim, makinelerin hizmet sundukları ve ürünlerle gerçek zamanlı olarak bilgi paylaştıkları bir sisteme benzetiliyor. Alman Yapay Zekâ Araştırma Merkezi (DFKI), içinde Siemens’in de bulunduğu 20 endüstriyel ve araştırma ortağının katkısıyla kurulan Almanya, Kaiserslautern’deki küçük bir akıllı fabrikada bu gibi bir sistemin uygulamada nasıl çalışacağını sergiliyor. Ürünlerle imalat makinelerinin birbirleriyle nasıl haberleşebileceklerini göstermek için sabun şişelerinden faydalanıyor. Boş sabun şişelerinin üzerinde radyo frekansıyla tanımlama (RFID) etiketleri var ve bu etiketler aracılığıyla makinelerin şişelerin rengini tanıması sağlanıyor. Bu sistem sayesinde bir ürünün radyo sinyalleriyle ilettiği bilgilerle, üretimin başından itibaren dijital ortamda saklanmasına olanak sağlanıyor. Bu şekilde bir siber-fiziksel sistem olarak ortaya çıkıyor.
Endüstri 4.0 Enerji Tasarrufu Sağlıyor
Bugün hızla gelişen teknoloji olanakları sayesinde yeni bir sanayi reformu olan Endüstri 4.0 dönemine giriyoruz. Türkiye’de, hızlı bir sektör olmasından dolayı şu an otomotiv sektöründe kullanılmaya başlanan Endüstri 4.0 konsepti, ürünlerin pazara çıkış sürelerini kayda değer oranlarda düşürüyor. Türkiye Endüstrisi de 4.Sanayi devrimine geçişini büyük bir hızla tamamlayacak gibi gözüküyor. Türkiye’de, otomotiv sektöründe kullanılmaya başlanan Endüstri 4.0 ile ürünlerin pazara çıkış süresi giderek kısalmaya başladı.
Türkiye, elbette bu aşamada önemli bir oyuncu olabilir ancak öncelikle ülke içi yatırımlar yapmak gerekiyor. Örneğin Türkiye’nin 2023 yılında dünyanın ilk 10 ekonomisi arasında yer alması için yılda ortalama yüzde 8,5 oranında büyümesi gerekiyor. Bu büyüme, teknolojilerin etkin ve verimli kullanımıyla mümkün olabilir. Her şeyden önce nesnelerin internetinin kullanıldığı iş süreçleri doğru yönetilmesi çok önem taşıyor.
İleri teknoloji, sanal süreçler ve yüksek optimizasyon sunan Endüstri 4.0, ekonomik büyüme, istihdam, sosyal istikrar, kalıcı değer, iş güvenliği ve daha fazla verimlilik, dolayısıyla yüksek yaşam standartları sağlamak için ürünün tasarımından servisine kadar tüm aşamalarda maksimum verimlilik ve üretkenlik sağlama potansiyeli taşıyor. Aynı zamanda sanal 3D geliştirme, dijital planlama ve izleme, neredeyse hatasız üretim süreçleriyle müşteri ihtiyaçlarının sistematik olarak belirlenmesi, yeni iş süreçlerinin oluşması ve hepsinin ötesinde üretim süreçlerinin daha verimli olmasına imkân sağlıyor. Endüstri 4.0 ile birlikte, hesaplamalarımıza göre, yeni ürünleri pazara sunma süresi yüzde 25 ile yüzde 50 arasında azalabilecekken, mühendislik giderleri yüzde 30’a kadar düşebilecek ve yüzde 70’e kadar enerji tasarrufu sağlanabilecek.