Endüstri 4.0 “Endüstri Devrimi” olarak da tanımlanmaktadır. Özellikle son zamanlarda sık sık dile getirilen bir kavram olup temel olarak üretimi arttırmayı, insan gücünü azaltmayı amaçlamaktadır.
Genel anlamda sistem şu gibi avantajlara sahiptir:
1. İnsan gücünün en aza indirilerek makine gücünün üst seviyede kullanılması,
2. İşçi temelli problemlerin ortadan kaldırılması,
3. Üretim maliyetlerinde büyük düşüşler sağlaması,
4. Sistem izleme ve arıza belirlenmesinin kolay ve hızlı şekilde gerçekleştirilmesi,
5. Çevre dostu ve kaynakların en az seviyede kullanılabilmesi,
6. İş modellerinde esneklik ve geliştirilmeye olanak tanınması,
7. Hatasız ve en az fire ile ürün devamlılığına olanak tanınması,
Bu gibi yönleri ile endüstri 4.0oldukça avantaja sahip bir sistem olmaktadır.
Endüstri 4.0’ın Temel Amacı Nedir?
Endüstri 4.0 amacı nedir? Bu sistemin temel amacı Bilim Teknolojileri ile Endüstriyi bir araya getirmektir. Başlıca amaçları da genel anlamda şu şekilde ifade edilebilir:
1. Mümkün Olduğu Kadar Az Enerji Kullanmak,
2. Daha Az Alan Kullanmak,
3. Isı Üretimini Azaltmak,
4. Hızlı Çalışmak,
5. Verimi En Az İki Kartına Çıkartmak,
6. Kaliteli Ürünler Üretmek,
7. Kaliteli Sonuçlar Almak,
Bunun dışında en önemli yönü anlık olarak izlenebilmesi ve detaylı olarak rapor alınabilmesidir. İnsanlardan bağımsız, kendi aralarında haberleşen ve olası problemleri makineler ile kendi kendine çözebilen, akıllı makineler tarafından donatılan akıllı fabrikalar kurmanın temel taşıdır.
Endüstri 4.0 Özellikleri Nelerdir?
Endüstri 4.0 özellikleri temel olarak üç unsurdan meydana gelmektedir. “Nesnelerin İnterneti” bunlardan bir tanesidir. Bu akla gelebilecek her nesnenin internete erişim sağlamasıdır. Bunun sonucunda farklı cihazlar ile iletişim halinde kalmak mümkündür.
İkincisi ise “Hizmetlerin İnterneti” olmaktadır. Bu yapı sayesinde siber ve fiziksel sistemler, insan ve diğer yapılar ile hizmet bağı kurabilmekte, bunun sonucunda da kendi devamlılığını sağlayabilmektedir.
Son olarak “Siber ve Fiziksel Sistemler” görülmektedir. İnsanlardan bağımsız olarak, üretim aşamalarını organize ederek planlamakta ve geliştirmektedir.
Endüstri 4.0 Örnekleri Nelerdir?
Endüstri 4.0 kullanım alanlarıoldukça geniştir; ‘Büyük Veriler’ bunlardan bir tanesidir. İnternet sistemlerinde çok sayıda veri olmasının yanında, söz konusu verilerin bazıları gereksiz olarak nitelendirilmekte, bazıları ise işe yarayan şekilde sınıflandırılmaktadır. Bu nedenle doğru şekilde kullanılması büyük önem arz etmektedir.
İkinci kullanım ise ‘Akıllı Şehirler’ olmaktadır. Söz konusu kullanımın amacı ise akıllı teknolojilerin yardımıyla insanların yaşam kalitesini yükseltmektir. Bu anlamda farklı çalışmalar yapılabilmek becerisine sahiptir; enerji, ulaşım ve kamu hizmetleri bunlardan sadece bazılarıdır.
Endüstri 4.0’ın bir diğer önemli örnekleri arasında ‘Blockchain’ bulunmaktadır. Blockhain; açık, şeffaf, sıralı, dağıtık ve zaman işaretli veri kayıt sistemidir. Burada şifrelenen işlemler takip edilebilmektedir. Ayrıca akıllı fabrikalar, akıllı robotlar, bulut bilişim sistemleri ve 3D yazıcılar da sistem içerisinde yer almaktadır. Ancak bu sistem veri tabanı ile karıştırılmamalıdır.
Endüstri 4.0 Araçları Nelerdir?
Endüstri 4.0 kapsamında önümüzde çok sayıda araç yer almaktadır. Bunlar da sektöre adım atmayı planlayan işletmeler için büyük önem taşımaktadır:
1. Nesnelerin İnterneti (LOT),
2. Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (LIOT),
3. Siber-Fiziksel Sistemler (CPS),
4. Akıllı Üretim,
5. Akıllı Fabrikalar,
6. Bulut Bilişim,
7. Bilişsel Bilgi İşlem,
8. Yapay Zeka,
Bu yeni teknoloji, fabrikalardaki makinelerin tüm üretim sürecini izlemek, görselleştirmek ve otonom kararlar almak için kablosuz bağlantılar ve sensörlerle güçlendirilen üretim sistemi meydana getirmektedir.
5G’nin tam olarak kullanıma sunulmasıyla birlikte kablosuz bağlantı ve makinelerin genişletilmesi büyük ölçüde geliştirilecektir. Bu sistemler kendi içerisinde neredeyse gerçek zamanlı iletişime izin vermektedir. Böylece daha hızlı yanıt sürelerine olanak tanımaktadır.
Endüstri 4.0 Aşamaları Nelerdir?
Endüstri 4.0 aşamalarıgenel anlamda dört süreçle tanımlanmaktadır. Bunların ilki “Uzaktan İzleme” ‘dir. İşletme yahut firma, fabrikalarını uzaktan izleyebiliyorsa ve uzaktan erişilmesi gereken parametreler için gerekli verileri manuel güncellerken güçlü bir dahili sürece sahipse birinci aşamaya ulaştığı varsayılmaktadır. Birinci aşamada üreticiler, verileri otomatik olarak toplamak için uygulanan sensörlere, LOT cihazlarına veya diğer kontrol sistemlerine sahip değildir.
İkinci aşamada ise “Gerçek Zamanlı Uzaktan İzleme” yer almaktadır. Bir üretici üretim tesislerinin farklı yönleri için veri toplayan sensörler ve/veya LOT cihazları kurduğunda ve verileri Power BI gibi araçlar aracılığıyla gerçek zamanlı olarak toplayıp gözlemlemek için yönlendiriciler ve veri kaynaklarına sahip olduğunda ikinci aşamaya ulaşır.
Endüstri 4.0 aşamaları arasında üçüncüsü ise “Gerçek Zamanlı Anormallik Tespiti” olmaktadır. Üreticiler en az bir tam yıl boyunca gerçek zamanlı sensör ve LOT cihaz verilerini biriktirdiklerinde üçüncü aşamaya ulaşmaktadır. Anormallik tespiti etrafında uygulanabilmekte olup daha etkili iş kuralları oluşturmak için gerekli olan verileri toplamaktadır.
Üretim aşamalarında mevcut anormallikleri bulmak, gerçek zamanlı alarmlar ve uyarılar elde etmek için kullanılmaktadır. Bu sayede firma ya da işletme hatalardan kurtulabilmekte ve gelecekte de bu durumdan etkili şekilde kaçınabilmektedir.
Dördüncü aşama ise “Gerçek Zamanlı Kestirimci Bakım” olmaktadır. Bir üretici yeterli veriyi topladığında ve verileri yapılandırmaya yatırım yaptığında dördüncü aşamaya ulaşmış demektir. Bunun yanı sıra anormal durumlarda uyarı vermek üzere doğru tahmine dayalı modeller oluşturmak için gereklilikleri karşılaması ve fabrikanın minimum aksama süresiyle sorunsuz çalışmasını sağlamak için önceki adımların tümünden yararlanması da aranmaktadır.
“Gerçek Zamanlı Otomatik Karar Alma Sistemleri” ise bu aşamaların sonuncusudur. Beşinci aşama, bir şirketin akıllı fabrika durumuna ulaştığı zamandır. Bu işletmenin üretim tesislerinde birden çok yapay zeka güdümlü tahmin ve öngörü sistemine sahip olduğu bilinir. Sistemlerin öğrendiği ve belirli parametrelerin insan müdahalesi olmadan otomatik olarak değiştirilebileceği bir noktaya geldiği anlamına gelir.
Endüstri 4.0 İlkeleri Nelerdir?
Endüstri 4.0 ilkelerikendi içinde farklı maddeler haline ayrılmaktadır ve tümü farklı anlamlara gelmektedir:
· Karşılıklı Çalışabilirlik: Karşılıklı çalışabilirlik, robotlar ve insanlar arasındaki iletişimi ifade etmektedir.
· Sanallaştırma: Sanallaştırma, İnsan ve makine arasında bağın fiziki olmamasıdır.
· Özerk Yönetim: Özerk yönetim ilkesinde akıllı fabrikalarda kurulmuş olan makineler, gerekli hallerde veri analizlerine dayanarak ve üretim kararları vererek verimli şekilde çalışabilmektedir.
· Gerçek Zamanlı Veri İşleme Kapasitesi: Gerçek zamanlı veri işleme kapasitesi, endüstri 4.0 verilerin odağında yer alır. Üretim süreçleri, veri değişikliklerine neredeyse anında yanıt verebilme yeteneği üzerine inşa edilmiştir.
· Hizmet Oryantasyonu: Hizmet oryantasyonu, robotların herkese anında ulaşmasıdır.
· Modülerlik: Modülerlik, aynı zamanda esneklik olarak da bilinmektedir. Akıllı fabrika sistemindeki değişikliklerin kolaylaşmasıdır.
Tüm bu Endüstri 4.0 ilkeleri bu sisteme geçiş yapmak isteyenler için büyük önem taşımaktadır.
Endüstri 4.0 ile Neler Yapılır?
Endüstri 4.0sistemi içerisinde çok sayıda teknolojik geliştirmeyi barındıran, önemli bir sistemdir. Bunlar genel anlamda 9 farklı şekilde şöyle verilmektedir:
1. Büyük veri (Big data)
2. Otonom robotlar (Autonomous robots)
3. Eklemeli üretim (Additive Manufacturing)
4. Simülasyon (Simulations)
5. Sistem entegrasyonu (System integration)
6. Bulut bilişimi (Cloud computing)
7. Nesnelerin İnterneti (Internet of Things)
8. Siber güvenlik (Cyber Security)
9. Artırılmış Gerçeklik (Augmented Reality)
Eğer doğru şekilde planlanarak geçiş yapılırsa, endüstri 4.0büyük avantajları olan ileri düzeyde verimli bir sistemdir.