“Nedir bu herkesin dilinde olan Endüstri 4.0 ?”,  “Kapsamı, bağlamı nedir, kaynağı nedir, nereden başlar nerede biter? “ …vb gibi sorular sizinde günlük hayat kafanızı kurcalıyor ve bu konular hakkında daha detaylı bilgiler edinmek istiyorsanız, bugünkü yazımızda tam olarak bu konulara değineceğiz. Çukurova Marka Patent Kalite Yönetim ve Danışmanlık firması olarak bugün sizlere hem hizmet hem de üretim sektöründe çalışan herkesi doğrudan veya dolaylı olarak etkilemiş olan endüstriyel devrimlerin aşamaları hakkında bilgiler hazırladık. Keyifli okumalar…

              MEKANİK     …               ELEKTRİK   …             OTOMASYON      …      İNTERNET

   Tarihimiz boyunca insan ırkı olarak oldukça ilginç şeyler yaşadık. Bunların çoğu insan sayesinde gerçekleşti ve gerçekleşmeye de devam ediyor, edecek de.. İnsan kendi yaşamının amacını anlamak ve daha kolay hale getirmek için her yolu denedi. Sanayi ya da “endüstri”, devamlı veya belli zamanlarda, makine ve benzeri araçlar kullanarak bir madde veya gücün niteliğini veya biçimini değiştirerek toplu üretimde bulunan faaliyet dalına verilen ad olarak tanımlanmaktadır.

    İnsanlık geçmişteki yıllarda ilk kez endüstriyel yaşama buhar teknolojisinin keşfiyle başlamış oldu. Buhar teknolojisi ile insanlık ulaşım ve üretimde büyük gelişmeler yaşadı. Zamanla bilgi toplumu dönemi başladı ve bilgisayar ve dijital teknoloji hızlı bir şekilde hayatımıza girmeye başladı. Gelecekte ise görünen akıllı toplumlar ile insanların ve robotların el ele verip üretim yaptığı bir toplum var olacak. Endüstriyel tasarımın süreçleri bu şekilde özetlenebilir fakat gelin biz bu dönemleri biraz daha ayrıntılı inceleyelim…

ENDÜSTRİ 1.0

        1712 yılında ( 18.yy ) İngiltere Buhar Makinesinin icadının gerçekleşmesiyle birlikte buharın ve suyun gücü, buhar makinesiyle üretime aktarılmış o zamana kadar tezgahlarda el emeğiyle yapılan üretim yerine mekanik üretim ortaya çıkmıştır.  Makinelerin üretime katılmasıyla demir-çelik ve tekstil üretimi artmış ülkelerde sermaye birikimi gerçekleşmiştir. Aynı dönemde demir yolu ağlarının gelişmesiyle devrimin daha fazla yayılmasına ve üretim artışına yol açmıştır.  1. Sanayi Devriminin yani Endüstri 1.0 ‘ın ekonomik sonuçlarının yanında sosyal sonuçları da olmuştur. Burjuvazi ve işçi sınıfı doğmuş, işçi sınıfının haklarını koruyan bilimsel sosyalizm doğmuştur. Endüstri 1.0 deyinde akıllara ilk buhar teknolojisi gelse de rüzgar gücü azda olsa bu dönem içerisinde kullanılmaya başlanmıştır.

ENDÜSTRİ 2.0

Ford Üretim hattı, Model T Üretimi

         Endüstri 2.0 yada 2.Sanayi devrimi olarak adlandırılan bu dönem daha çok seri imalat dönemi olarak bilinir. Daha çok gelişen endüstri sadece ve sadece parası olan insanların ulaşabildiği ve artık otomobillerin ortaya çıktığı ve kitlelere standartlaştırılarak sunulması ihtiyacından ortaya çıkmış. 1903 yılında Henry Ford’un ilk kurduğu seri bir şekilde imalat yapan seri bandıyla otomobiller üretilmeye başlanmış. Bu günümüzdeki Endüstri 2.0 olarak anılmakta olup halen üretimin temel yapı taşını oluşturmakta. Şimdi bu sürecin diğer detaylarına göz atalım…

     Sanayi devrimi 2.0, makine mühendisliğinden endüstri mühendisliğine geçilmesi dönemidir. Sanayi de elektrik enerjisinin kullanılmaya başlamasıdır. İlk olarak 1870 yılında ilk hareketli bant sitemi mezbahanelerde kullanıma başladı. 1903 yılında ABD’de Henry Ford ilk defa kurduğu seri imalat bandıyla otomobil üretmeye başladı. Seri üretim bantları ve elektrik enerjisinin sanayide kullanılmasıyla birlikte üretimde dev artışlar sağladı. Daha ucuza imal edilen ürünlerin satış fiyatlarında düşüşler yaşandı. Seri üretimle üretilmeye başlayan otomobiller yollarda çok daha fazla görülmeye başlandı.

     Radyo, telgraf ve telefon gibi iletişim kanalarının artması dünyanın küçülmesine imkan tanıdı. İkinci Sanayi Devrimi’nin belirleyici bir diğer unsuru da çelik üretiminin yarattığı teknolojik dönüşümdür. Çelik kullanımı sayesinde demir yolları ağlarının gelişmesi, ulaşımın kolaylaşması, haberleşmenin, lojistik imkânların artması hem ticarete hem seyahate ivme kazandırdı. Demir çelik hammaddeye ulaşımın yaygınlaşmasıyla ağır sanayi gelişimini tamamladı. İngiltere, ABD, Almanya ve Japonya dünyada ön plana çıkan ülkeler oldu. Teknoloji Devrimi çelik, tren rayları, petrol, elektrik ve kimyasal teknikler sayesinde oluştu. Kısa sürede Avrupa, ABD ve Japonya’ya yayıldı. I. Sanayi Devrimi sırasındaki makineler basit mekanik aletlerdi. Makineler dişli, piston, kayış ve kasnakla çalışmaya başladı. Teknoloji Devrimi sırasında ise(yani endüstri 2.0 dönemi), bilim adamlarının fizik ve kimya alanında yaptığı büyük buluşlar teknolojiye aktarıldı. Teknoloji Devrimi ile gelişen ABD ve Almanya, dünya lideri oldu. Fabrika ve kentlerin elektrik kullanması, 1882’de Edison ile başladı. Elektriğin makinelere aktarılmasıyla seri üretime geçilmişti.  Almanya, ABD ve İngiltere gibi ülkeler 2. Sanayi Devrimi yaşarken 1914 yılında Rusya, Japonya, Kanada gibi ülkeler 1. Sanayi Devrimini yaşamaktaydı. Birinci ve ikinci Dünya savaşlarının ikinci sanayi devriminde yaşandığını böylece bir kez daha hatırlamış oluruz.

ENDÜSTRİ 3.0

Endüstri 3.0 devrimi, üretime elektronik cihazların yani çeşitli bilgisayar ve mantıksal denetleyici kart yani PLC’nin dahil olması ile gerçekleşmiştir. Artık fabrikalarda makineler bilgisayar kontrolünde çalışmaya başladı. Belirli bir belleğe ve ihtiyaca göre çeşitli şekilde programlanan bu bilgisayarlar ile üretim daha seri ve verimli bir şekilde gerçekleşmeye başladı. Bu sebeple insan gücüne olan ihtiyaç azalmaya ve makineler insanları tehdit etmeye başladı. Ülkemizin şu an ki durumuna baktığımızda ağırlıklı olarak sanayimizin endüstri 3.0 içerisinde olduğunu kabul edebiliriz. Endüstri 3.0 ‘ı böyle özetlerken şimdi biraz detaylarla ilgilenelim…

       Sanayi Devrimi ile  üretimde dijital devrim olması, elektroniğin kullanımı ve bilgi teknolojilerinin gelişmesiyle üretim daha da otomatikleşmiştir. Özellikle 3D yazıcıların gelişmesiyle araba parçalarının üretimi artmış bir tuşla büyük üretimler  gerçekleşmiştir. Otomasyonun artmasıyla yeni ve akıllı robotlar üretilmiş. Üretilen bu yeni nesil robotlar hem ucuz hem de üretimde verimliliği arttırmıştır. 3. Sanayi Devriminin gerçekleşmesiyle  verimlilik artmış fakat mavi yakalı personel sayısında azalmalar meydana gelmiştir. 3. Sanayi devriminde önemli gelişmeler şunlardır

• İlk mikro bilgisayarın kullanımı ( ALTAIR 8800 )
• S. Jobs ve S.Wozniak’ın  Apple’ı 1976 yılında kurmaları.
• 1969 yılında Bedford, Massachusetts’te Modicon firmasının icat ettiği Programlanabilir Lojik Kontrolör PLC (Programmable Logic Controller)

    Üçüncü sanayi deviminde bilgisayar teknolojisi, mikro elektronik, mekatronik (mekanik elektronik) telekomünikasyon, biyotarım, biyogenetik, lazer teknolojileri, nükleer enerji birimleri patlama suretiyle ilerledi, iletişim ve ulaşım imkanları sayesinde ticaretin ve küreselleşmenin hızı arttı ve dünya daha da küçüldü. Gelişen bilgisayar teknolojisi ve ardından bambaşka bir devrim olan sosyal medya devrimi sayesinde internet ve bilgi toplumu olduk. Günlük alışkanlıklarımız, yaşam tarzımız, medyamız kısacası her şeyimiz artık değişmişti…

ENDÜSTRİ 4.0

Endüstri 4.0 için yakın zaman içerisinde sıkça duyduğumuz endüstri devrimi oldu diyebiliriz. Endüstri 4.0 nedir özet olarak bir tanım yaparsak; üretim sistemlerinde teknolojinin ve diğer tüm organizasyonların bütünsel olarak mümkün olacak en üst düzeyde zekâ ile donatılmasıdır. Endüstri 4.0 ‘ın imalat vizyonu zeka–iletişim–bilgi şebekesi–ürün dörtlüsünün odağında şekillenir. Daha açık bir ifade ile Endüstri 4.0 dijital imalat (otomasyon, veri alış-verişi, üretim teknolojileri), birbiri ile entegre iletişim ağı (nesnelerin interneti), siber fiziksel sistemler, akıllı fabrikalar (esneklik, hız, verimlilik) ve verilerin yorumlanarak anlamlı bilgi üretilmesi temelinde bir yapılanmadır.

     Endüstri 4.0 ilk defa 2011 yılında duyuruldu ve yakın zaman içerisinde de ülkemizde çeşitli programlar ile duyuruları yapıldı. Endüstri 4.0 teknolojiye ve programlamaya olan ilgimden dolayı beni en çok heyecanlandıran endüstri devrimi diyebilirim. Endüstri 4.0 ile nesnelerin interneti yani IoT hayatımıza girmiş oldu. Endüstri 4.0 ile insan gücüne olan ihtiyaç neredeyse ortadan kalkmış oldu diyebiliriz. Neredeyse üretimin büyük bir kısmı bilgisayarlar ve robotlar tarafından yürütülüyor ve bulut teknolojileri sayesinde anlık olarak tüm üretim aşamaları analiz edilebiliyor. Biraz da bireysele indirecek olursak, yavaş yavaş hayatımıza giren akıllı ev sistemleri ile evimizde ki kombimizi ya da klimamızı mobil cihazlarımız ile rahatlıkla yönetebiliyoruz.

Endüstri 4.0 ‘ ın Temel Bileşenleri Nelerdir? Endüstri 4.0 İçerisinde Hangi Teknolojiler Var?

Siber Fiziksel Sistemler (Cyber Physical Systems)

    Siber dünyada bilgi alış-verişini yönetebilen ve veri takip işleme yeteneği ile donatılmış fiziki sensörlerin kullanıldığı imalat ortamları olarak tanımlanıyor. Ürünlerin üretildiği hattı simule etmeden gerçek dünyaya geçiş yapılmıyor. Amaçlarından biri de hatanın en aza indirilmesinde katkıda bulunmak.

 Dikey ve Yatay Entegrasyon (Vertical & Horizontal Integration)

       Gerçek zamanlı bilginin tüm sistemlerden alınabilmesi ve yorumlanabilmesi. Üretim süreçlerinde ve normalde parça parça bulunan çözümlerin birbirleri ile konuşabilir ve anlık izlenebilir olmasıdır.

     İşletmeler bu entegrasyon ile daha esnek bir yapıya kavuşmuş olur. Bu esneklik sayesinde üretime göre ihtiyaç duyulan değişiklikler basit arayüz tasarımlarıyla sağlanabilmektedir. Böylece üretimi kolaylaşmış, maliyetleri azaltan (kaynak verimliliğini arttıran) ve topyekun raporlanabilen, izlenebilen ve de analiz edilebilen bir sistem ortaya çıkmış olur.

 Otonom Robotlar (Autonomous Robots)

      Çok sayıda robotun imalat sistemlerinde Endüstri 3.0 ‘dan farklı olarak statik bir şekilde değil dinamik (sürekli aynı işi yapan robotlar gibi olmayan), birbirleriyle koordineli ve iletişim halinde çalışan robot takımlarından oluşmasıdır.

 Benzetim ve Artırılmış Gerçeklik (Augmented Reality)

    Sanal gerçeklik ile gerçek dünya iç içe giriyor ve özel gözlükler sayesinde sanal olarak modellenen her türlü sistem gerçek sistemler üzerinde işlem yapılabilme olanağı tanıyor.

     Daha basit bir örnekle açıklayacak olursak; fiziki olarak var olmayan bir apartman dairesini geziyor. 3 yıl sonra sahibi olacağınız evinizin içinde zamanda yolculuk yapmışçasına dolaşabiliyorsunuz.

Nesnelerin İnterneti (IoT)

      Adından da anlaşılacağı üzere her nesnenin internete bağlanarak bir şekilde birbirleri ile iletişim halinde olması planlanıyor. Bu bağlantıdan oluşan bilginin direkt olarak sanal ortama taşınması ve işlenebilmesi anlamına geliyor.

2024 yılına kadar 40 milyar nesnenin internete bağlanacağı öngörülmektedir.

Mesela akıllı saatleri ele alalım. Sürekli kolumuzda takılı olan bu nesneler anlık olarak verileri internet aracılığı ile paylaşmakta ve bu verilerle dahi çok yararlı bilgiler elde edilmektedir. 40 milyar nesnenin internete bağlandığını ve ne kadar büyük veriler oluşabileceğini bir düşünsenize!

 Büyük Veri ve Analizi (Big Data & Analytics)

    Nesnelerin interneti ve diğer teknolojik gelişmelerden dolayı verilerin çok hızlı bir şekilde artması bu verilerinin analiz edilmesi, doğru bilgiye ulaşılması açısından çok önemli bir hale geliyor.

Bulut teknolojisi (The Cloud) ile veri depolama ve işleme ile ilgili bir sorunun kalmamasından dolayı artık önemsenmesi gereken şey bu büyük verilerin (Big Data) nasıl ve doğru analiz edileceğidir.

Eklemeli İmalat ve 3D Yazıcılar (3D Printer)

     Yazıcı kavramının artık zihnimizde kağıt üzerine baskı yapan bir cihazdan daha çok üç boyutlu nesnelerin basılması ve bir çok nesnenin artık bu yazıcılardan oluşturulacağı bir cihaz olarak kalmalıdır. Çünkü bu teknoloji ile ilgili olarak öyle ilginç nesneler üretilmiştir ki, bu üretimler gelecekte neler yapılabilir sorusunun cevabına ışık tutar niteliktedir.

3 Boyutlu Yazıcı ile Neler Yapılabilir ?

   Hollanda ’nın Eindoven kenti yakınlarındaki Gemert kasabasında 8 metrelik bir köprü 3D yazıcı ile inşa edildi.

3D Yazıcı İle Bisikletler İçin Yapılan Köprü (8 Metre Uzunluğunda )/ Hollanda

     Fransa’ da 3D yazıcı ile 4 odalı bir ev yapıldı ve bu ev 54 saatte tamamlandı. Ev 233.000 dolara mal edildi ve bu maliyet normal inşaat maliyetinden  daha ucuzdu.Bu teknolojinin ilerleyen zamanlarda daha da gelişmesiyle maliyetin ne seviyelere düşeceğini tahmin etmek zor değil!

Fransa’ da 3D Yazıcı İle Yapılan 4 Odalı Bir Ev

       2016 yılında Dünyanın en büyük uçak üreticilerinden Airbus ilk kez bütün parçaları üç boyutlu yazıcı tekniğiyle yapılan 4 metre boyunda bir uçak üretti. İleride motor aksamı hariç ürettikleri uçakları 3D yazıcılarla üretmeyi planladıklarını açıkladılar.

Airbus İlk Kez Bütün Parçaları 3D Yazıcı Tekniğiyle Yapılan 4 Metre Boyunda Bir Uçak Üretti.

Akıllı Şebekeler ve Şebeke Güvenliği (Cyber Securtiy)

      Bu kadar fazla verinin barındığı ve bu kadar fazla sensörün iletişim kurduğu bir sistemde sorunsuz işlem yapılmasını sağlayacak zeka ve şebeke güvenliği Endüstri 4.0 ‘ ın en önemli teknolojilerinden biri olmak zorundadır.

Önleyici Bakım Uygulamaları ve Kalite

     Makinelerin birbirleriyle iletişim halinde, insan kas gücünden uzak çalışmasından dolayı doğabilecek olası sorunların önceden tespiti edilip öngörülerek tedbir alınması endüstriyel yaşamın vazgeçilmez yaklaşımlarından biridir.

Bunun uygulanması hata oranını minimize hatta yok denecek seviyeye inmesine ve kalitenin çok iyi seviyelerde olmasını sağlar.

Endüstri 4.0 ‘ ın Dünyaya Etkisi Nelerdir?

    Öncelikle Dördüncü Sanayi Devriminde robotların üretimi ele almasıyla kas gücüne dayanan insan kaynağına duyulan gereksinim azalacak ve robotlar bir anlamda kas gücü ile çalışan insanların işlerine el koyacaklardır.Bu hal yalnızca fabrikalardaki mavi yakalılar için değil, beyaz yakalılar için de büyük bir risk taşımaktadır. Zira yapay zekâ ile robotları kodlayabilen robotlar ve dizayn yapabilen robotlar üretimi devralacaktır. Bu sebepten bilgiye dayalı, mühendislik, problem çözme, programlama ve yazılım alanlarında kendini geliştirmiş insan kaynağı öneminin artacak olmasından dolayı eğitim politikalarını bu göre dizayn eden ülkelerde işsizlik sorunu yaşanmayacağı aşikardır.

    Endüstri 4.0 insanoğlunun aklını kullanmasına zorlayacak, aklını kullanamayıp hala kas gücünde ısrar eden, kendisini bu yönde dönüşüme hazırlamayan ülkelerin başına birçok dert açacaktır.

Not:   Endüstri 5.0 yada diğer adı ile Toplum 5.0 ilk defa geçtiğimiz yıl, Bilişim Fuarı CeeBIT 2017’de Japonya başbakanından duyduk. Endüstri 5.0 ile, teknoloji insanlar tarafından bir tehdit olarak değil, bir yardımcı olarak tanımlanıyor. Endüstri 4.0’da robotlar seri ve tek tip modelde başarılı bir şekilde üretim yapar iken müşteriden gelen özel taleplerde sıkıntılar oluşuyordu. İşte Endüstri 5.0 ile makine ve insan gücü birleşiyor ve birlikte daha başarılı bir üretim gerçekleşiyor.

    Bugün ki yazımızda Çukurova Marka Patent Kalite Yönetim ve Danışmanlık firması olarak son zamanlarda dillerden düşmeyen Endüstri 4.0 kavramı temel alınmak üzere endüstri devrimlerinin tarihleri hakkındaki araştırmalarımızı paylaştık. Çukurova Marka Patent Kalite Yönetim ve Danışmanlık firması olarak bizde 13 yıldır, endüstri devrimleri gibi günden güne kendimizi geliştirip iyileştirerek sizlere çağımızın standartlarının daha üstünde hizmet sunmak için var güzümüzle çalışmaktayız. Eğer sizde sunduğumuz hizmetlerden yararlanmak veya dilediğiniz konuda uzman kadromuzdan bilgi almak isterseniz bizlere telefon numaralarımız ile, web sitemiz ile, e mail yoluyla ya da ofislerimizi ziyaret ederek bir çay, kahve eşliğinde sohbet ederek bizlere Türkiye’nin her yerinden ulaşabilirsiniz. 9500’ ü aşan müşteri portföyümüzü sizlerle genişletmek bizleri çok memnun edecektir… Her zaman dediğimiz gibi: “Bizi takip ederseniz, dünyayı yakalarsınız; bizi takip etmeye devam ederseniz, dünya sizi yakalamaya çalışır…”

YAREN GÜNDOĞDU

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ

3.SINIF ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ÖĞRENCİSİ