Günümüzde çok hızlı gelişen teknoloji hayatımızda birçok alanda değişikliğe yol açmıştır. Bu değişikliklerden en önemlisi endüstri alanında meydana gelen değişikliklerdir. Teknolojinin endüstri alanındaki tarihsel gelişimleri sanayi devrimleri ile adlandırılmaktadır.

Birinci sanayi devriminin başlangıcı su ve buhar gücü ile çalışan makinelerin icat edilerek, üretim alanında kullanılmalarıyla gerçekleşmiştir. Bu makineler sayesinde daha hızlı ve verimli üretim yapılabilme imkanına kavuşulmuş, fabrikalar tesis edilmiş ve toplum hızlı bir şekilde sanayileşmeye başlamıştır. 2. Sanayi devrimi ise montaj sahalarının elektrik gücü ile hareket ettirilerek, seri üretime geçilmesi ile gerçekleşmiştir. 3. Sanayi devrimi üretimin otomasyonu ve üretimde bilişim teknolojilerinin kullanılmasıyla meydana gelmiştir.

Bu devrimlerden dördüncüsü Endüstri 4.0 ya da başka deyişle 4. Sanayi devrimi Almanya’da 2011 yılında ortaya çıkmıştır. Endüstri 4.0 en genel hatlarıyla robotik sistemlerin her alandaki üretimi tamamen devir alması, gelişmiş yapay zekâ sayesinde insanlardan kaynaklanan hataların en aza indirgenmesi, Üç boyutlu yazıcılar ile üretimlerin sadece fabrikalarda değil de evlerde de yapılabileceği düşüncesine dayanmaktadır.

Endüstri 4.0 amacı; birbirleriyle iletişim kurabilen, mevcut sensörleri ile ortam hakkında bilgi edinebilen, yerinde veri analizleri yaparak ihtiyaçlara karar verebilen robotik sistemlerin üretimi devir almasıdır. Bu şekilde üst seviye kalitede, çok daha hızlı ve verimli şekilde üretim yapmak mümkün olacaktır.

4. Sanayi devrimi ilk bakışta üretim tesislerini etkileyecek gibi görünmesine rağmen, bizim de gelecekteki yaşantımızı direkt olarak etkileyebilecek bir devrimdir. Örnek olarak üç boyutlu yazıcıları sadece üretim tesislerinde değil artık evlerimizde de kullanabilir, ihtiyaçlarımızı satın almak yerine, hayal gücümüzü kullanarak ihtiyacımız olan ürünü istediğimiz zaman evimizde üretebiliriz.

Endüstri 4.0 ‘ın Çalışma Alanları

Endüstri 4.0 bünyesinde çok gelişmiş otomasyon sistemlerini, bilgi depolama ve iletim sistemlerini, çağdaş üretim teknolojilerini içeren çok boyutlu bir kavramdır. Endüstri 4.0 çalışma alanları;

  • Büyük Veri,
  • Akıllı Robotik Sistemler,
  • Nesnelerin İnterneti,
  • Artırılmış Gerçeklik,
  • Gelişmiş Yapay Zeka,
  • 3D Yazıcı ve Baskı Sistemleri,
  • Simülasyon Sistemleri,
  • Veri Depolama Sistemleridir.

Görüldüğü üzere sistemlerin birbirleriyle iletişim ve tam uyum içeresinde çalışmasına dayanan Endüstri 4.0 çok boyutlu bir kavramdır.

Endüstri 4.0 ‘ın İlkeleri

  • Karşılıklı Çalışabilirlik: Bu ilke insanlar ile robotların aralarında iletişim kurarak birbirleriyle anlaşmalarını ifade eder. İnsanlar makineleri kontrol eder, makineler ise kendilerinin çözemedikleri bir sorun ile karşılaştıklarında sistem yöneticisine bilgi vererek zamanında müdahale edilmesini sağlar.
  • Sanallaştırma: Fiziksel bir bilgi işlem ortamı yerine sanal ortamın kullanılması anlamına gelir. Bu sayede fabrikalar bir bilgisayarı birçok sanal makineye dönüştürebilir, farklı işletim sistemleri ya da programlar kullanabilirler.
  • Özerk Yönetim: Akıllı fabrikalar içindeki makinelerin kendi kararlarını mevcut veri analizlerine dayanarak kendilerinin vermesidir.
  • Gerçek-Zamanlı Yeteneği: Üretim sistemleri verilere dayanmaktadır. Veriler değiştiği an zaman geçirmeden üretime müdahale edilmekte ve üretim yeniden yapılandırılmaktadır. Endüstri 4.0’da sistemdeki tüm veriler bir kaynakta toplanır ve bilgi karmaşası olmaz. İhtiyaç fazlası üretim yapılmaz. Sistem içerisinde meydana gelebilecek herhangi bir arıza sensörler sayesinde fark edilerek derhal giderilmesi sağlanır.
  • Hizmet Oryantasyonu: Siber fiziksel sistemlerin, akıllı fabrika sistemlerinin hizmetlerin interneti sayesinde ulaşılabilir hale gelmesidir.
  • Modülerlik: Gelişen teknoloji ile esnek adaptasyon sisteminin sağlanması, üretim değişikliklerinde komple cihaz değişikliği yerine sadece basit bir yazılım değişikliği ile yeni üretim aşamasına geçilmesidir.

Akıllı Fabrikalar

Dünyanın önde gelen birçok ülkesi, teknolojik üretim, tasarım ve yenilikleri teşvik etmek amacıyla ulusal ve uluslararası kuruluşlara yatırım yapmışlardır. Bu yatırımların büyük bir bölümü Endüstri 4.0 gibi akıllı fabrikaların ve akıllı üretimin olduğu bir geleceğe ulaşmak için yapılmıştır. Akıllı fabrikalarda ürünler, kendilerinin dahil olduğu üretim süreçleri içerisinde herhangi bir insan müdahalesi olmadan kendi yollarını bulabilir ve kolaylıkla tanımlanabilirler.

Akıllı fabrikalar; alışagelmiş üretim süreçlerinin karmaşıklığını çalışanlar için daha iyi yönetilebilir hale getirerek, üretimi verimli, karlı ve sürdürülebilir bir hale getirme olanaklarına sahiptirler.

Endüstri 4.0 ortaya çıkardığı akıllı fabrikalar, ihtiyaçları mevcut sensörleri ile algılayıp, internet vasıtası ile diğer üretim araçları ile iletişim kurup, ihtiyaç duydukları imalat bilgilerini bulut depolama sistemleri üzerinden çekebilen akıllı makine ve sistemlerden meydana gelir. Burada bütün üretim araçları birbirleri ile internet sayesinde iletişim kurarlar. Burada tüm üretim sistemleri sadece birbirleriyle otomatik olarak bilgi alışverişinde bulunmayacak, aynı zamanda üretim süreçlerini kontrol ederek kendi kendilerine karar verecek kadar akıllı da olacaklardır.