Endüstri 4.0 Devrimi Nedir?

Peki Endüstri 4.0 sistemi nedir? Endüstri 4.0 neleri kapsar? Endüstri 4.0 amacı nedir? Endüstri 4.0 teknolojileri nelerdir?

Gelin bu soruları ilk olarak endüstrinin tarihini inceleyerek cevaplayalım…

Endüstrinin Tarihi

Sanayi devrimi, su ve buhar gücünün mümkün kıldığı mekanizasyonla oluştu ve 18. yüzyılın sonunda gerçekleşti. Bu devrimle beraber kas gücü, yerini makinelerin gücüne bıraktı ve bu büyük dönüşümle endüstri kavramının temelleri atıldı.

20. yüzyılın başında meydana gelen ikinci sanayi devrimi ise elektrikle desteklendi. Bununla birlikte seri üretim, montaj hatları ve iş bölümü ile belirlendi. Üçüncüsü ise, 1970'lerin başında, makineleri ve üretim süreçlerini daha fazla otomatikleştirmek için bilgisayarların kullanılmasıyla hayatımıza girdi.

Endüstri 4.0 Devrimi

Dördüncü sanayi devrimi, en yalın halde üçüncü sanayi devriminin bir uzantısı olarak tanımlanabilir. Endüstri 3.0, bilgisayarları üretim sürecine dahil ederken, Endüstri 4.0, bu bilgisayarları birbirine bağlanmasına, bilişim teknolojilerinin yaygın kullanılmasına ve fütüristtik üretim sistemleri yaratmaya odaklanır. 

Ancak bugün Endüstri 4.0, fabrika ortamındaki sistemlerin birbirleriyle iletişim kurabilmesinin çok ötesine geçiyor. Endüstri 4.0 tam olarak uygulandığında akıllı fabrikaların oluşturulmasına ve tamamen dijital üretime olanak tanıyacağı düşünülüyor.

Endüstri 4.0'ı daha detaylı olarak anlamak için üretim süreçlerinin tamamının nasıl evrimleştiğini görmek son derece önemlidir. 

Temelde, Endüstri 4.0'ı mümkün kılan tüm teknolojiler, birden fazla düzeyde verimliliğe sahip olmak, mevcut üretim süreçlerini farklılaştırmak, değer zinciri boyunca uçtan uca bilgi akışı oluşturmak ve yenilerini gerçekleştirmek için ilişkili varlıklardan gelen veriler dahil olmak üzere mevcut verilerden ve bol miktarda ek veri kaynaklarından faydalanır. 

Endüstri 4.0’ın beslendiği en büyük gelişme, son on yılın en önemli teknolojik trendlerinden biri, IoT (Nesnelerin İnterneti) teknolojilerinin benimsenmesi ve bulut bilişim teknolojisidir. IoT, temel olarak geleneksel olmayan bilgi işlem cihazlarını internete veya özel ağlarla birbirlerine bağlama yeteneğini ifade eder.

Terim genellikle çok geniş anlamda kullanılsa da, IoT genellikle akıllı tüketici cihazlarını ifade eder. Ancak bu teknolojinin ışığında üreticiler de konsepti benimsedi ve üretim merkezlerinde çok sayıda bağlantılı akıllı sensör kullanmaya başladı. Bu tür sensörlerin kullanımına genellikle Endüstriyel IoT (IIoT) adı verilir.

IoT, Endüstri 4.0'ın önemli bir etkinleştiricisidir. Ancak Endüstri 4.0, akıllı makineler ve siber-fiziksel sistemler gibi diğer bağlantılı teknolojileri de yaygın şekilde kullanır. Bu sistemlerin tamamı, daha önce mümkün olmayan otomasyon seviyelerine ulaşmak için birlikte çalışır.

Dördüncü sanayi devrimi ve Endüstri 4.0'ın arkasındaki itici güçlerin ve teknolojilerin etkisi, konsept ortaya çıktıktan sonra çeşitli sektörlere de evrilmiştir. Bu, genellikle akademik çalışmaya dayanan daha fazla '4.0' terimini ortaya çıkarmıştır. Buna örnek olarak Lojistik 4.0, İnşaat 4.0, Enerji 4.0 ve daha birçok kullanım sayılabilir.

Tüm bu pozitif gelişmelere rağmen birçok Endüstri 4.0 girişimi, sınırlı bir kapsamı olan erken aşamadaki projelerdir. Dijitalleşme ve dijitalleşme çabalarının çoğu, gerçekte, üçüncü ve hatta ikinci sanayi devrimi teknolojileri ve hedefleri bağlamında gerçekleşmektedir.

Endüstri 4.0 Uygulamaları Nelerdir?

Endüstri 4.0, ürün geliştirme sürecinin tüm seviyelerinde uygulanabilir. Ek olarak, bazı üreticiler Endüstri 4.0 kavramlarını tedarik zincirleri gibi dış kaynaklara uygulayarak tedarik kesintilerini daha iyi tahmin etmelerini sağlarken aynı zamanda bir ürünün imalatında kullanılan tüm malzemeleri tedarik etmeyi kolaylaştırır.

Endüstri 4.0'ın uygulanmasının bir başka yolu da imalatta gerçek zamanlı verilerin elde edilmesidir. Bu veriler daha sonra işlemleri optimize etmek amacıyla analiz edilebilir. Bu, verimliliği artırabilir ve ürünün pazara sunma süresini kısaltabilir ve aynı zamanda kuruluşun üretkenliğini de artırabilir.

Endüstri 4.0'ın Kullandığı Teknolojiler

Endüstri 4.0, günümüzde birçok güncel teknolojilerle entegre olabilir. Bunlardan bazıları; büyük veri ve analitik, yapay zeka ve makine öğrenimi, makineden makineye ve IoT ağları, dokunmatik ve sesli arayüzler ve artırılmış gerçeklik sistemleri, gelişmiş robotik ve katmanlı üretim ve IIoT ve sensörlerin yaygın kullanımıdır.

Endüstri 4.0'ın Faydaları Nelerdir?

Endüstri 4.0, onu tam olarak uygulamayı seçen kuruluşlara sayısız fayda sağlar. Bu faydaların birçoğuna hemen hemen hergün teknoloji haberlerinde rastlamak mümkündür. 

Bu faydalardan biri, Endüstri 4.0 konseptlerinin müşterilerin bir ürünü gerçekten nasıl kullandığını ve nasıl kullanılmasının beklendiğini görmelerini sağlayabilmesidir.

Diğer bir fayda ise sensör verilerinin bir kuruluşun üretim sürecini gerçek zamanlı olarak izlemesine yardımcı olabilmesidir. Bu veriler daha sonra sürecin nerede iyileştirilebileceğini belirlemek için dijital bir simülasyonla karşılaştırılabilir.

Bazı kuruluşlar, Endüstri 4.0 kavramlarını çalışan eğitim süreçlerine de uygulamıştır. Bu eğitim programları, çalışanlara makinelerin nasıl çalıştırılacağını ve çalışanın fabrika sahasına girmesine izin verilmeden önce güvenli olmayan uygulamalardan nasıl kaçınılacağını öğretmek için artırılmış gerçeklik kullanır. 

Böylelikle bu kuruluşlar hem üretim hem de iş sağlığı ve güvenliği konularında atılım yakalar. Hatta bazı kuruluşlar artırılmış gerçeklik tabanlı eğitimi yangın söndürme ve ilk yardım gibi diğer alanlarda da kullanır.

Endüstri 4.0'ın benimsenmesinden önce, endüstriyel makinelere üretici tavsiyelerine göre servis veriliyordu. Ancak Endüstri 4.0, makinelerin sağlığını sürekli olarak izleyen sensörlerle donatılmasını sağlamıştır. 

Bu durum, kuruluşların sorunları ortaya çıkmadan önce tahmin etmelerini ve proaktif olarak düzeltici önlemler almalarını sağlar. Hatta bazı durumlarda makine otomatik olarak yedek parça siparişi verebilir. Bütün bunlar birlikte bir kuruluşun üretim sürecini kesintiye uğratan maliyetli bir kesintiden kaçınmasına yardımcı olabilir.

Endüstri 4.0 kavramlarını uygulamanın bir başka avantajı da, fabrika ortamında kullanılan dijital teknolojinin arka uç kurumsal veri sistemlerine bağlı olması nedeniyle, üretim süreciyle ilişkili veriler üzerinde büyük veri analitiğinin gerçekleştirilmesine olanak sağlamasıdır. 

Bu tür analitikler, kuruluşun eğilimleri belirlemesine ve nihayetinde daha karlı hale gelmesine yardımcı olabilecek içgörüler kazanmasına yardımcı olabilir.

Endüstri 4.0'ın Zorlukları Nelerdir?

Başlangıçta, Endüstri 4.0'ı uygulamak isteyen kuruluşlar için temel zorluklar maliyet ve birlikte çalışabilirlik olarak görülüyordu. Fabrikada kullanılan makineler ve sensörler genellikle farklı protokollere dayanıyordu ve bu da bağlı cihazlar arasındaki iletişimi zorlaştırıyordu. Ancak, Endüstri 4.0'ın daha fazla benimsenmesiyle standartlar ortaya çıkmaya başladı.

Endüstri 4.0 ile ilgili bir diğer önemli zorluk da siber güvenliktir. Geçmişte, fabrika ortamında kullanılan sistemler, doğası gereği tescilli olma eğilimindeydi ve bu tür sistemlerin birbirine veya arka uç BT sistemlerine bağlanması nadirdi. Bu nedenle, bu tür sistemleri oluşturan satıcılar, geliştirme çabalarında nadiren güvenlik öncelikli bir yaklaşım benimsediler.

Öte yandan Endüstri 4.0 gelişmelerinin insanı odak noktası olmaktan çıkartacağından ve distopik bir robotlaşma ile sonuçlanacağından endişe edenler de mevcut. Bu nedenle Endüstri 4.0’a tepki olarak birkaç yıl önce Endüstri 5.0 kavramı ortaya atıldı. Endüstri 5.0, özellikle pandeminin etkisiyle sürdürülebilirlik ve insanı yeniden merkezi hale getirme çağrısıyla bazı kurum ve bireyler arasında tartışmaya başlandı.

Endüstri 4.0 modeli daha tam olarak benimsenmeden bu tarz endişelerin olması ve yeni modeller üzerinde çalışmaların başlaması şuan olmasa da uzun vadede dönüşüm üzerinde engel oluşturabilir.