ENDÜSTRİ 4.0
Sanayileşmiş ülkelerde, sanayileşme değeri yaratılması şu an sanayileşmenin dördüncü aşaması olan Endüstri 4.0 olarak adlandırılan gelişme ile şekillenmektedir. Bu gelişme, 1970'lerin başında başlayan ve üretimde yüksek düzeyde bir otomasyon gerçekleştirmek için elektronik ve bilgi teknolojilerine dayanan üçüncü endüstriyel devrimi izlemektedir. Endüstri 4.0, dijital dönüşüm dinamiklerinden yola çıkarak geleceğin akıllı üretim ekonomisini ortaya koymaktadır. Geleceğin dünyasında küresel rekabette önde olmak isteyen işletmeler organizasyonu, üretim ve dağıtım süreçlerinde çalışacak akıllı robotlar, Ar-Ge, satış pazarlama ve yönetim süreçlerinde kullanılacak yapay zeka sistemleri ile bunların dış dünyayla bilgi alışverişlerini sağlayacak internet nesneleri ve tüm bu akıllı sistemlerin hep birlikte uyumla çalışmasını sağlayacak becerilere sahip tasarımcı, yazılımcı ve uygulayıcı uzmanlardan oluşan bir ekip ile başarabileceklerdir.
2020 yılında yaklaşık 50 milyar cihazın birbiriyle iletişim halinde olacağı tahmin edilmektedir. Akıllı üretim sistemlerinin, akıllı şehir, ev, lojistik, şebeke, cihaz unsurlarının sosyal ağlar ve e-ticaret ağlarıyla birleşmesi sonucu veriler, hizmetler, nesneler ve bireylerin internet ortamını kullanarak kuracağı ekosistemdeki ağın önümüzdeki çeyrek asırda küresel ticaret hacminin yaklaşık yüzde 46’sını etkileyeceği öngörülmektedir. Endüstri 4.0 dönüşümüyle dört önemli kategoride gelişme kaydedilmesi beklenmektedir: Bunlar verimlilik, büyüme, yatırım ve istihdam olarak sıralanabilir.
Türkiye açısından ise endüstri 4.0 yaklaşımı, üretim ekonomisinde rekabet gücü, sürdürülebilirlik, katma değeri yüksek ürün ve hizmet üretmek anlamına gelmekte ve üretim sektörlerinin verimlilik artışının %4-7 arasında olacağı tahmin edilmektedir. Türkiye’nin endüstri devrimleri arasındaki konumunu tespit etmek ve atılması gereken adımları belirlemek amacıyla 2016 yılında TÜBİTAK’ın yapmış olduğu çalışma, sanayimizin dijital olgunluk seviyesinin Endüstri 2.0 ile Endüstri 3.0 arasında olduğunu göstermektedir. Bu bağlamda Türkiye’nin Endüstri 4.0 (d)evrimini yakalaması ve öncü ülkeler arasında yer alması için; tüm sanayi şirketlerinin dijital teknolojilere erişiminin kolaylaştırılması, dijital sanayi platformlarının oluşturulması, akıllı endüstrinin yaygınlaşması için uygun çözümlerin sunulması ve tüm paydaşların ortak bir ülke planı ve hedefi çevresinde odaklanarak çalışması gerekmektedir.
Endüstri 4.0’ı tetikleyen teknolojiler: Nesnelerin İnterneti, büyük veri analitiği, yapay zeka ve makine öğrenmesi, akıllı ve insanla beraber çalışabilen robotlar, bulut bilişim, yatay ve dikey yazılım bütünleşmesi, benzetim (simülasyon), artırılmış gerçeklik, 3 boyutlu yazılım (katmanlı üretim), siber güvenlik teknolojileri olarak sıralanmaktadır.
UYGULAMA ALANLARI
Dijital dönüşüm, sadece büyük şirketlerde değil, küçük ve orta çaplı işletmelerde de doğru uygulandığı takdirde oldukça etkili sonuçlar ortaya koymaktadır.
Doğru uygulanan dönüşüm planları neticesinde de büyük, küçük fark etmeksizin işletmeler geleceğe daha kolay ve daha hızlı bir şekilde uyum sağlayıp rakiplerinin önüne kolaylıkla geçebilmektedir. Dijital dönüşüme, özellikle gelişen ve değişen zamana ayak uydurabilmek için önem verilmektedir.
Dijital dönüşüm; Servis/ Satış Sonrası Süreç Yönetimi, Kaynak Yönetimi, Varlık Kullanımı, İK Süreçleri Yönetimi, Stok Yönetimi, Kalite Yönetimi, Arz/Talep Eşleşmesi, Pazara Sürme Süreçlerinde uygulanabiliyor ve firmalar için verimlilik artışı, rekabet avantajı, müşteriye hızlı cevap, kişiselleştirilmiş hizmet, karlılık, müşteri bağlılığı, yeni müşteri, farklılaşma, yeni gelir fırsatları, prestij, akıllı işletme ve yenilenen işgücü gibi çok önemli fırsatlar barındırıyor.
ISA95 MİMARİSİ
İmalat Uygulama Sistemleri (MES: Manufacturing Execution Systems), bir üretim tesisinde, temel üretim prosesini destekleyen, bilgi teknolojisi (IT) sistemlerinin oluşturduğu bir yapıya verilen addır. Bu uygulamalar, ERP sistemleri ile üretim ekipman kontrolü, DCS sistemleri, PLC sistemleri, SCADA sistemleri arasındaki boşluğu doldurmaktadır. MES’i daha iyi anlamak için ISA-95 standardı üzerinde durulmalıdır.
ISA-95, SAP ve Oracle gibi ERP sistemleri ile üretim hattının veri iletişim yöntemlerini tanımlar. İşletme ve üretim sistemi arasında IT destekli bir iletişim üzerinde durmaktadır. Aşağıda ISA-95 katmanları gözükmektedir. MES, Level 3 (Katman 3) kısmını kapsamaktadır. Katman 4’te ERP, Katman 2 ve Katman 1’de ise DCS ve/veya PLC sistemleri bulunmaktadır. ERP sistemi olan Katman 4’te zaman; aylar, haftalar ile ölçülürken, MES sistemi olan Katman 3’de zaman; saat ve dakikalar ile ölçülmektedir.
KRİTİK BAŞARI FAKTÖRLERİ
Dijital bir şirket olmak hem içeride hem dışarıda büyük bir dönüşüm anlamına gelir. Şirketlerin dijital çağda başarılı olabilmeleri için bazı kilit kabiliyetlerini geliştirmeleri gerekir.
- Dijital dönüşüm öncesi iyi çıkarılmış bir yol haritası oluşturulmalıdır.
- Firma üst yönetimi dijital dönüşüm sürecine önem vermeli, destek olmalıdır.
- Dijital strateji, şirketin kurumsal stratejisi ve stratejik amaçlarıyla bütünleştirilmeli ve yeni iş modelleri geliştirilmelidir.
- Dijitalleştirilmiş ürün ve hizmetler sunulmalı ve müşteriye yönelik faaliyetler yeniden yapılandırılmalıdır.
- İç operasyonlar ve organizasyon içindeki iş birliği dijitalleştirilmelidir.
- İnsan kaynakları konuyla ilgili eğitilmelidir.
- Firma kültürü dijital dönüşüme uygun olmalıdır.
EKONOMİK GETİRİ
Tüketici tercihlerinin sınır tanımadığı ve beklentilerin hızla yükseldiği bir dönemdeyiz ve bu eğilim artarak devam edecektir. Bu koşullarda verimlilik ve rekabet baskısı yenilikçi fikirlere yatırım yapmayı, ürün ve hizmetlerin tasarım, üretim ve sunumunda teknolojiyi odağa almayı gerektirmektedir. Kurumların dijitalleşmesi, gelecekte hayatta kalabilmeleri için yaşamsal ve en kritik konu haline gelmektedir.
Dijital dönüşüm sayesinde firmalar bugün rekabette sürdürülebilir avantajlar sağlarken, gelecekteki yeniliklerin getireceği değişime de kendilerini hazırlama imkânı elde ederler. Dijital dönüşüm maliyetinin geri dönüşünün birçok farklı alanda, oldukça kısa sürede sağlanabileceği aşağıdaki tabloda ifade edilmektedir.
BÜYÜK VERİ
Büyük veri düzenli veya düzensiz olmak üzere, her gün yapılan çalışmaların işleyişini zorlaştıran büyük miktardaki veriyi tanımlar. Büyük verinin analizleri sonucunda, çalışmalar için daha iyi strateji ve karar verme olanağı sağlanmış olur. Fiziksel ortamlardan akarak gelen yüksek miktardaki sensör verilerinin (data), yapılan değerlendirmelerin ardından bilgi olarak operatörlere veya ilgili kişilere iletilmesi ya da verinin sistemler yardımıyla işlenerek bir faaliyet icra edilmesi sağlanmaktadır. Bu açıdan bakıldığında Nesnelerin internetinin Büyük Veri kavramları ve uygulamaları ile iç içe olduğu görülmektedir.
NESNELERİN İNTERNETİ
Fiziksel nesnelerin birbirleriyle veya daha büyük sistemlerle bağlantılı olduğu iletişim ağıdır. Nesnelerin interneti uygulamaları, sensörlerin tek tek erişilebilir olmasından başka, pek çok sensörün verisinin birleştirilerek değer üretilmesi amacıyla kullanılmaktadır.
Nesnelerin interneti, elektronik cihazların birbiriye iletişim ve etkileşim sistemi içinde olmasıdır. Yazılım, duyar ve ağ bağlanabilirliği özellikleriyle birlikte objelerin bilgi alışverişi yapmasını sağlamaktadır. Nesnelerin interneti (IoT) şebeke alt yapılarının zarar görmesi halinde kontrol edilmesini ve bilgisayara uyarı göndermesini de sağlayabilecek beceriye sahiptir.
SİBER GÜVENLİK
Bilişim teknolojilerinin hızlı gelişimi ve sonucunda yaşantımızın ayrılmaz bir parçası haline gelmesi, özel ve kamu kurumlarının dijital dönüşümleri, siber tehditlerin hedefli ve koordineli bir şekilde gelişimi sonucunda siber uzayın genişlemesine neden olmuş ve siber tehditler ulusal güvenliğimizi tehdit eder bir konuma gelmiştir.
Siber Güvenlik, bilgisayarları, sunucuları, servisleri ağları ve en önemlisi veriyi siber saldırılardan korumak için tasarlanmış teknolojiler, işlemler ve uygulamalarının bütününe verilen isimdir.
Siber güvenlik, bilgi güvenliğinden operasyon güvenliğine ve bilgisayar sistemlerinin güvenliğine kadar birçok farklı kavramı kapsar. Kurumlar açısından siber güvenlik, işle ilgili kritik öneme sahip işlevlerin kullanılabilir olmasını, operasyon ve bilgi güvenliği sayesinde gizli verilerin korunmasını sağlamak demektir.
YAPAY ZEKA
Yapay zekâ, insan zekâsına özgü olan, algılama, öğrenme, çoğul kavramları bağlama, düşünme, fikir yürütme, sorun çözme, iletişim kurma, çıkarım yapma ve karar verme gibi yüksek bilişsel fonksiyonları veya otonom davranışları sergilemesi beklenen yapay bir işletim sistemidir. Bu sistem aynı zamanda düşüncelerinden tepkiler üretebilmeli (eyleyici yapay zekâ) ve bu tepkileri fiziksel olarak dışa vurabilmelidir.
Endüstri 4.0 devriminin üretime olan en büyük katkısı hiç şüphesiz ki zeki robotların verimli üretime imza atmasıdır. Ancak bununla sınırlı değildir. Örneğin karanlık ortamlarda bile üretim yapabilen makineler yani karanlık fabrikada üretim kavramı da ilk kez Endüstri 4.0 ve Yapay Zekâ ile konuşulmaya başladı. Endüstri 4.0 ve Yapay Zekâ teknolojisi ile birbirleriyle bilgi, belge ve veri alış verişi yapabilen akıllı makineler, karanlık ortamlarda da en verimli üretimi gerçekleştirebiliyor
BULUT TEKNOLOJİLERİ
Günümüz teknolojisinde ki mevcut cihazlarda kullanıcılar her geçen gün daha fazla kişisel verive data saklamak istediği için barındırma kapasitesi büyük sorunlara sebep olmaktadır. Bununla birlikte cihazların özellikleri, kapasiteleri gittikçe artıyor. Bilgisayar, notebook, netbook, ve taşınabilir akıllı cihazların teknoloji ve kapasitesinin artmasıyla orantılı olarak fiyatlar da yükseliyor. Tüm bu sorunlara çözüm olarak ortaya çıkan Bulut (Cloud) Teknolojisi, internet üzerinden, erişimde bulunulan yazılım uygulamaları, veri depolama hizmeti ve işlem kapasitesi olarak tanımlanmaktadır. En düşük kapasiteli cihazla bile istenilen yerden istenildiği zaman her tür bilgiye, kişisel veriye ulaşmayı sağlıyor. Tüm bu işlemler için, dijital bir ağ aracılığıyla çoklu sunucu bağlantısı gerçekleştiriyor. Bulut teknolojisi şirketler, üniversiteler vb. büyük kuruluşlar tarafından kurulur ve paylaşılır. Bu teknolojiyi kullanmak, kişisel bilgisayarların yükünü azaltır ve çeşitli sayıda uygulama, bulut sunucusu tarafından sağlanır. Genellikle, kullanıcılar uygulamaları bilgisayarını indirmek ve yüklemek istemezler. Tüm işlemeler ve depolamalar, bulut sistemi tarafından sağlanır. İnternet üzerinde barındırdığımız tüm uygulama, program ve verilerimizin sanal bir makine üzerinde yani en çok kullanılan adıyla bulutta depolanması ile birlikte internete bağlı olunan cihaz ile her lokasyon da bu bilgilere, programlara ve verilere kolaylıkla ulaşım sağlanabilir.
SANAL/ARTTIRILMIŞ GERÇEKLİK
Artırılmış gerçeklik (AR) ses, video, grafik veya GPS verileri gibi bilgisayar tarafından üretilip duyusal girdi ile artırılıp canlandırılan elemanların fiziksel, gerçek dünya ortamıyla birleştirilmesiyle oluşturulan yeni bir algı ortamının canlı doğrudan ya da dolaylı bir görünümüdür. Artırılmış gerçeklikle insan duyusuna hitap edecek ve hislerini hareket geçirecek girdiler bilgisayar tarafından modifiye edilip zenginleştirilir ve ortaya çıkan yeni gerçeklik kullanıcının algısına sunulur. Zenginleştirme gerçek zamanlı gerçekleşir ve çevredeki ögeler ile etkileşim içindedir. Artırılmış Gerçeklik ile kullanıcı gerçeklik ortamını oluşturan bilgiler ve diğer ögelerle etkileşime girebilir. Bulunulan çevreyle ilgili yapay bilgi ve ögeler gerçek dünyayla bağdaşabilir. Artırılmış gerçeklik olarak adlandırdığımız bu yeni teknoloji, bilgisayar evreni ve gerçek evren arasındaki çizgiyi bulanıklaştırıp; görme, hissetme, dokunma, koklama, duyma duyularımızın oluşturulan yeni bir evrende harekete geçmesini sağlar
3D YAZICILAR
3D Yazıcı bilgisayar üzerinde tasarlanmış ve ya 3 boyutlu olarak taranmış modelleri, bir çok farklı malzeme kullanarak çok hızlı ve ekstra bir kalıp yada fikstüre ihtiyaç duymadan üreten bir cihazdır.
FDM teknolojisi ile çalışan 3D Yazıcılar genellikle ABS ve PLA gibi termoplastik polimer malzemeler kullanmaktadır. Filaman formundaki malzeme yüksek sıcaklığa sahip bir nozül yardımı ile eritilerek katmanlar halinde inşa edilir.
3D Yazıcılar ile üretim yapabilmek için öncelikle bir 3 boyutlu modele ihtiyaç vardır. Bu alanda kullanılabilecek yazılımlardan bazıları, AutoCAD, SolidWorks, Google Sketchup, Rhino3D. Bu yazılımlar ile tasarlanan modeller STL dosyası olarak export edilerek 3D yazıcılar ile üretilebilmektedir.