Endüstri 4.0 nedir? Ne anlama gelir?

Dördüncü Sanayi Devrimi veya kısa adıyla Endüstri 4.0, sanayi devrimlerinin son halkası olarak kabul ediliyor. Resmi olarak ilk defa Almanya’nın dile getirdiği Endüstri 4.0, üretim süreçlerini ve fabrikaları büyük oranda insan faktöründen izole edecek bir devrim.

Peki buradaki temel amaç nedir? Dördüncü Sanayi Devrimi nereden çıktı? Kimler neden böyle bir şeye ihtiyaç duydu?

Yapay zeka iş başvurularını nasıl değerlendiriyor?

Geçmişten günümüze sanayi devrimleri

Endüstri 4.0’a gireceğiz. Ancak konuyu daha iyi anlamak için geçmişteki üç devrime kısa bir göz atmakta fayda var. 1800’lü yıllardan beri gelişen üretim süreçleri hangi yollardan geçtiğine bir bakalım.

Birinci Sanayi Devrimi

İlk sanayi devrimi 1700’lerin sonları ile 1800’lerin başları arasında gerçekleşti. Bu süre zarfında üretim, insanlar tarafından hayvanlar aracılığıyla gerçekleşiyordu. Su ve buharla çalışan motorların icadı ile diğer makine aletlerinin sisteme dahil olmasıyla beraber dünya, üretimde daha hızlı ve verimli bir işçilik modeliyle tanıştı.

İkinci Sanayi Devrimi

20. yüzyılın başlarında dünya, çeliğin devreye girmesi ve fabrikalarda elektrik kullanımıyla yeni bir döneme girdi. İkinci Sanayi Devrimi olarak bilinen bu süreç; elektriğin sisteme dahil olmasını takiben üreticilerin verimliliğinin artmasını sağladı. Ayrıca fabrikalarda kullanılan makinelerin daha işlevsel hale gelmesine yardımcı oldu. Bu aşamada, üretkenliği artırmanın bir yolu olarak montaj hattı gibi seri üretim konseptleri hayata geçti.

Üçüncü Sanayi Devrimi

Dijital Devrim olarak bilinen Üçüncü Sanayi Devrimi 20. yüzyılın sonlarında, dünya savaşlarının ardından ortaya çıktı. Sanayileşmenin ve teknolojik ilerlemenin önceki dönemlere göre yavaşlaması sonucu meydana geldi. On yıl sonra Boole mantığını kullanan Z1 bilgisayarının üretimi, inovatif dijital teknolojilerin başlangıcıydı. İletişim teknolojilerindeki bir sonraki önemli gelişme , üretim sürecinde bilgisayar ve iletişim teknolojilerinin yoğun kullanımı ile süper bilgisayardı. Nitekim makineler git gide insan gücüne olan ihtiyacı ortadan kaldırmaya başladı.

Dördüncü Sanayi Devrimi veya Endüstri 4.0

Geçtiğimiz birkaç on yılda, Endüstri 4.0 olarak bilinen dördüncü bir sanayi devrimi ortaya çıktı. Aslında Endüstri 4.0 için; Nesnelerin İnterneti (IoT) aracılığıyla birbirine bağlanabilirlik, gerçek zamanlı verilere erişim ve siber-fiziksel sistemlerin gelişimi sayesinde dijital teknolojiye verilen önemin ete kemiğe bürünmüş halidir diyebiliriz.

Dünyada faaliyet gösteren şirketler veya kuruluşlar birbirlerinden farklı olsalar da, hepsinin ortak bir problemi var; Ürünlerin tedarik sürecindeki aksaklıklar ile genel olarak çalışanlar arasındaki gerçek zamanlı iletişimin kusursuz olamaması.

Endüstri 4.0, ara bağlantı, otomasyon, makine öğrenimi ve gerçek zamanlı verilerin entegrasyonuna odaklanmaktadır. IIoT (Endüstriyel Nesnelerin İnterneti) veya akıllı üretim olarak da anılan Endüstri 4.0, üretime ve tedarik zinciri yönetimine odaklanan şirketlerin daha bütünsel ekosistem oluşturmalarını mümkün kılıyor.

Şirketler fiziksel üretim süreçlerini akıllı dijital teknolojiler, makine öğrenimi ve büyük verilerle birleştiriyorlar. Böylelikle, örneğin bir fabrikadaki departmanların, ortakların, satıcıların, ürünlerin ve kişilerin bir bütün halinde daha iyi iletişim sağlayabileceği üretim ağı kuruluyor.

Temel endüstriyel terimler

Endüstri 4.0 ile ilgili yüzlerce terim var. Ancak temel olarak bilmeniz gereken kavramları şöyle açıklayabiliriz:

– Kurumsal Kaynak Planlaması (ERP):  Bir organizasyondaki bilgileri yönetmek için kullanılabilen iş süreci yönetimi araçları.
– IoT:  IoT, fiziksel donanımlar ile internet arasındaki entegrasyonu ve bağlantıyı ifade eder. Örneğin evinizdeki akıllı lambayı telefonunuzdan açıp kapatabilmeniz, IoT yani Nesnelerin İnterneti sayesinde mümkün olur.

– IIoT:  IIoT ise, üretim süreçleri ile ilgili olarak insanlar, veriler ve makineler arasındaki bağlantıyı sağlayan Endüstriyel Nesnelerin İnterneti olarak açıklanmaktadır. Bir fabrikadaki üretim bandının önceden ayarlanan süre zarfında faaliyete başlaması buna bariz bir örnektir.
– Büyük veri: Kalıpları, süreçleri, bağlantıları ortaya çıkarmak için derlenebilen, depolanabilen, organize edilebilen ve analiz edilebilen çok büyük seviyede yapılandırılmış veya yapılandırılmamış veri kümeleri anlamına gelir.

– Yapay zeka (AI): İnsan zekası gerektiren işlemleri kendi başına yapabilen ve kararlar alabilen sistemlere denir. Örneğin Siri bir yapay zeka örneğidir. Zira telefonunuzda el kullanarak yapabildiğiniz çoğu şeyi ona yaptırabiliyorsunuz.
– M2M: Makineden Makineye kelimesinin kısaltılmışı olan M2M, iki ayrı fiziksel makine arasında kablosuz veya kablolu ağlar aracılığıyla gerçekleşen iletişimi ifade eder.

– Sayısallaştırma: Sayısallaştırma, farklı bilgi türlerinin toplanması ve dijital bir biçime dönüştürülmesi sürecini ifade eder.
– Makine öğrenimi: Sistemlerin, yapay zeka aracılığıyla önceden programlanmaya gerek kalmaksızın kendi başlarına bir şeyler öğrenebilmesi anlamına gelir. Bir akıllı dijital saatin alarmını sabah 8:00’a kurduğunuzu ancak 3 gün boyunca 7:57’de kalkıp alarmı kapattığınızı farz edin. Sonraki günlerde alarmın otomatik olarak 7:57’de çalmaya başlaması, makine öğreniminin en bariz emsalidir. Saat sizin 8:00’dan önce kalktığınızı anlamıştır.

– Bulut bilgi işlem: Bilgileri depolamak, yönetmek ve işlemek için internette barındırılan birbirine bağlı uzak sunucuları kullanmak için geliştirilen teknolojileri ifade eder.
– Gerçek zamanlı veri işleme: Bilgisayar sistemlerinin ve makinelerin verileri sürekli ve otomatik olarak işlemesidir. Bu veriler sayesinde bilgisayarlar, gerçek zamanlı veya yakın zamanlı çıktılar üretebilirler.
– Siber-fiziksel sistemler (CPS):  Bazen siber üretim olarak da bilinen siber-fiziksel sistemler, bir üretim sürecinin her alanında gerçek zamanlı veri toplama, analiz ve şeffaflık sağlayan Endüstri 4.0 uyumlu üretim aşamasıdır.

Endüstri 4.0 ne yapmak istiyor?

Endüstri 4.0 veya Dördüncü Sanayi Devrimi’nin hedeflediği 6 adet temel misyon var. 2030 yılına kadar tam teşekkülü bir biçimde hayata geçmesi beklenen bu ilkeler, insan faktörünü ortadan kaldıracak.

İşte temel ilkeler:

a. Kağıt yok: Zaman ve paradan tasarruf etmek ile güncelliğini yitiren bilgilerden kaynaklanan hataları azaltmak için iş belgeleri (örn. çalışma talimatları, formlar, satın alma ve sevkıyat siparişleri, ürün özellikleri) dijital ortama taşınacak.

b. Gerçek zamanlı veri takibi: Fabrikadaki makinelere ve ekipmanlara kablosuz iletişim özellikli ağlar kurulacak. Böylelikle üretim süreci uzaktan izlenmekle beraber gerçek zamanlı veriler elde etmek mümkün olacak. Şirketler olan biteni anlık olarak takip edip sorunları anlayabilecekler.

c. Akıllı fabrika: Akıllı fabrika, Endüstri 4.0’ın temel yapı taşlarından bir tanesidir. İnsan faktörünü ortadan kaldıran bu fabrikalarda üretim sürecinden tamamıyla robotlar ile otomasyon sistemleri sorumlu. Öyle ki, bu sistemler kendi problemlerini dahi çözebiliyorlar. Anın gerektiği durumlara göre kendilerini optimize edip sisteme uyum sağlayabiliyorlar. Örneğin bir üretim bandının bakıma ihtiyaç duyduğunu anlayıp gerekli olan her şeyi yapabiliyorlar.

d. 3 boyutlu yazıcılar: Günümüzde sıkça kullanılan 3 boyutlu yazıcılar, Endüstri 4.0 ile üretim süreçlerine dahil oldu. Bu yazıcılar sayesinde fabrikalarda prototip oluşturma süreci hızlanacak. Müşterinin sipariş verdiği ürün anında tasarlanabilecek.

e. Her şey internete bağlı: Bütün makineler sensörler ile donatılacak. Şirketler bu sensörler sayesinde, bakım gerektiğinde veya diğer sorunlara karşı müşterilerini uyarabilecekler. Hatta belki de teknik servislerin etkinliği bile azalacak diyebiliriz.

Tüm ilkeleri ve misyonlarıyla Endüstri 4.0 kavramını, internet ve bilgisayar sistemleriyle tümleşik üretim çağı olarak özetleyebiliriz.