Endüstri 4.0 nedir? Ne işe yarar? Nasıl geliştirildi? Nerelerde kullanılır? Tüm bu soruların cevabını makalemizde bulabilirsiniz.
Sanayi Devrimi (Endüstri 1.0)
Şu an sahip olduğumuz teknolojiye ulaşabilmek için devrim yaratan üç teknik yenilik gerçekleşmiştir. Her inovasyon farklı bir kapı aralamış ve teknoloji sürekli gelişmiştir. Tarihte ilk devrim tarım alanında gerçekleşmiştir. İnsanlar yerleşik hayata geçmeye başlayınca beraberinde tarım toplumu oluşmuştur ve bu insanoğlunun gerçekleştirdiği ilk sosyal devrim niteliğini taşımaktadır. Tarih 1712’yi gösterdiğinde ise buharlı makinenin icadı ile 18. yy sonlarına doğru 1. sanayi devrimi (endüstri 1.0) olarak isimlendirilen yepyeni bir çağ başlamıştır. Bu çağda, insanların el emeği ile ürün ürettiği dönem bitmiş buharlaştırılan suyun gücü ile buhar makineleri üretim görevini üstlenmiş bu şekilde mekanik üretim hayatımıza girmiştir.
Buhar Makinesi
Bu makinelerin üretilmesi sayesinde tekstil, çelik ve demir üretimi fazlalaşmıştır. Bununla birlikte ülkelerde sermaye artımı gerçekleşmiştir. Demir yolu ağının da büyümesiyle beraber bu devrim hızlıca yayılmıştır. Bu devrimin sonuçları sadece ekonomik değil sosyal açıdan da bir öneme sahiptir çünkü bu devrim sonrasında burjuva ve işçi sınıfı ortaya çıkmış ve işçileri koruyan bilimsel sosyalizm doğmuştur.
Endüstri 2.0 ve 3.0
İkinci sanayi devrimi ise 1870 yılı itibari ile başlayıp 1989 un sonlarına kadar devam etmiş süreçtir. Petrolün ulaşım ve endüstride ki potansiyelinin fark edilmesiyle kullanılmaya başlanmıştır. Küreselleşmeyle birlikte ulaşımda büyük gelişim görülmüştür [3]. Henry Ford 20.yüzyılın başlarında otomobil üretmek istiyordu ancak otomobil üretmekte, almakta pahalıya geliyordu.19.yüzyılın sonlarında seri üretim mezbahalarına özenen Ford bunu otomobil üretmek için kullandı. 19 Yüzyılın sonunda elektrikli makinelerin de üretilmesiyle buharlı makineler rafa kalktı ve endüstri 2.0’a tamamen geçildi. Üçüncü sanayi devrimi ise elektriğin kullanıma geçilmesi ile başlamıştır. Bu devrimde seri üretim elektrik ile yapılmış hem elektronik hem de mekanik alanlarda gelişme sağlamıştır.
Sanayide artık dijitalleşen teknolojiyle birlikte otomasyon kullanılmaya başlanmıştır. Makineler artık otomatik şekilde bilgisayar teknolojisi aracıyla komut almakta ve istenilen işlemi istenen şekilde seri ve doğru şekilde yapmaya başlamıştır. Bu dönemde ki bilgisayar teknolojisinin tahmin edilenden hızlı bir şekilde ilerlemesi bu dönemin adının akıllarda informatik devrim olarakta kalmasına yol açmıştır. Bu döneme nükleer enerji, sentetik ürünler, bilişim teknolojisi mikro-elektronik teknoloji, hologram, fiber optikler, biyogenetikler, biyotarım, lazerler gibi buluşlar yön vermiştir.
Endüstri 4.0
Yeni sanayi devrimi Endüstri 4.0 ilk başta 2011 yılında resmi belgelerle ortaya çıkmış ve sanayide büyük bir değişimin habercisi olmuştur. Sanayide devriminin başlangıcından bu yana,teknolojik gelişmeler,endüstriyel sahada büyük artışı gösteren üç büyük evrenin aşılmasını mümkün kılmıştır. 18. yüzyılın sonlarına doğru buharlı makineler icat edilmiş, 20.yüzyılda ise elektrik enerjisi ile seri üretime geçilmiştir. 1970 li yıllardan beri ise elektronik ve bilgisayar teknolojisinin de yaygınlaşması ile otomasyon kullanılmaya başlanmıştır.Nesnelerin interneti, dinamik veri işleme ve benzeri siber fiziksel sistemlerle günümüzde sanayinin yeni devrimi olan Endüstri 4.0’a tanıklık ediyoruz.
Endüstri 4.0 Kaynakları
Bütün sanayi devrimleri insanların ihtiyaçları ve o ihtiyaçların karşılanmasının yetersiz kalması üzerine gelişmiştir. Endüstri 4.0’ın da gelişmesi artık dünyanın hız kavramı üzerine kurulu olmasıdır. Ancak Endüstri 4.0’ın da kendi içinde ihtiyaçları ve altyapısı vardır. Bu ihtiyaçlar Endüstri 4.0’ı kullanıma hazırlayan ve onu oluşturan unsurlardır.
Endüstri 4.0 Nesnelerin İnterneti
İlk defa Kevin Ashton tarafından 1999 yılında bir şirket için hazırladığı sunumda “Internet of Things” ismiyle ortaya çıkmıştır. Nesnelerin interneti Ağ’a erişebilen herhangi bir cihazın diğer cihazlar ile iletişim durumunda olmasıdır. Nesnelerin İnternet’i nin endüstriyel kullanım alanında önemli bir payı vardır. Bu sebeple diğer bir ismi de endüstriyel İnternet olarak geçmektedir.
IoT’in getirdiği yeniliklerle beraber cihazlar artık sese de duyarlı olduğundan IoT sadece cihazlarla değil insanlarla da iletişim durumundadır. Teknolojinin bu kadar akıllı hale gelmesi insanların aklına geçmişte çekilen bilim-kurgu filmlerinde makinelerin dünyayı ele geçirmesi distopyasını getirmektedir. Nesnelerin İnternet’i kısaca ürünlerin akıllı hale gelmesi olarak tanımlanabilir. Örnek olarak akıllı saatler,akıllı telefonlar,akıllı ev sistemleri gösterile bilmektedir. Büyük şirketler bu sistemi kullanmaya başlamıştır. Türkiye’de koç ve Siemens gibi büyük firmalar dünyada ise Oracle gibi firmalar bu sektörde büyük yatırımlar yapmaktadır. Endüstri 4.0 ile beraber büyük potansiyele sahip bu kavramın önümüzde ki zamanlarda yapılan yatırımlarla daha da gelişerek sanayi sektörünü yeni bir çağa geçireceği düşünülmektedir.
Endüstri 4.0 Siber Fiziksel Sistemler
Sensör ve akütatörler vasıtasıyla gerçek dünya ile sanal dünyayı birbirine bağlayan sistemlerdir. Nesnelerin internetiyle beraber çok büyük bir alana yayılabilen bu sistem siber teknolojik dünya ile fiziksel makineleri birleştirme yoluyla nesneleri daha akıllı hale getirmektedir.
Siber-fiziksel sistemlerde, yerleşik üretim faktörlerine gömülü yazılımlar ve sensörler sayesinde daha önceden programlanan sistemler M2M iletişimi sağlayarak herhangi bir müdahale gerektirmeden çalışabilmektedir. Genel olarak bakıldığında sistem başlamadan yapılacak bir programlama sayesinde sonrasında hiçbir ek müdahale gerekmeden tüm süreci kendi başına yapabilecektir.bir çok makine üretiminde öğrenen robotlar işe dahil olmaktadır.Günümüzde otomobil sektöründe öğrenen robotlara hali hazırda rastlanmaktadır.
Endüstri 4.0 Büyük Veri
İnternet ortamında paylaşılan ses, fotoğraf, video ve blog gibi içeriklerin işlevlendirilen ve anlam kazandırabilen veri şekillerine dönüştürme olarak tanımlanabilmektedir.
Büyük veri arklı alanlarda istenen işlemi daha hızlı, daha stabil ve gelişmiş karar alma mekanizmasını sağlayacaktır. Perakende satış, kamu, eğitim, sağlık ve işletmelerde bu sistem kullanılmaktadır. Sistem, insanlarda oluşabilecek kafa karışıklığını azaltacak bir yapıdadır. Şirketlerin otomatik olarak vergi ödemesi gibi daha bir çok konuda yardım sağlayabilecektir. Aygıtlar tarafından üretilen veri günümüzde altyapısını buluta dayandırmış sistemlerde saklanmaktadır.
Endüstri 4.0 Bulut
Endüstri 4.0 teknolojisi her gün, her an daha da gelişmektedir. Gelişen bu teknoloji ile insanlar artık bilgisayarlarını ceplerinde taşır hale gelmiştir. Hal böyle olunca her bilgiye her an ulaşabilmek ve her anın dijital kaydını almak da kolaylaşmıştır. Ancak bu avantaj beraberinde depolama sorununu da getirmektedir. İnsanlar her an her yerde ulaştığı bilgilerin çok olmasından depolama sorunu yaşamaktadır. Bu sorunu aşabilmek için Endüstri 4.0 ile geliştirilmiş Bulut sistemi bir üçüncü el işlevi görmektedir. Toplanılan kaynakları İnternet sitesinde veya programlarda toplayan bu sistem kaynaktan bilgileri alıp kendi hafızasında saklamaktadır. Kaynaktan silinse dahi geri getirilmek üzere hazırda tutmaktadır. Bu sistem ile elektronik cihazların hafızası rahatlamakta ve yedekleme yaparak bilgilerin kaybolmasını engellemektedir.
Endüstri 4.0 3 boyutlu yazıcılar (3D yazıcı)
Sanal ortamda şekillendirilmiş verileri üç boyutlu olarak gerçek hayatta elimizle tutabileceğimiz hale getiren makinelerdir. 3D yazıcılar seri üretim anlamında şimdilik bize fayda sağlamasada, sağladığı esnek üretimle kendi artılarını ortaya çıkarmaktadır. Seri üretime göre maliyeti yüksek fakat herhangi bir kalıba ihtiyaç duymadığı için ayrı bir masrafa gerek yoktur. Bulut tabanlı olması sayesinde kişinin talebi direkt makineye iletilecek ve üretilecektir. 3D yazıcıların tıp,ev dekorasyonu,ürün prototip leme gibi alanlarda kullanılabilir.
