gelecek sanayi devrimini ifade eden teknoloji terimi. 4. nesil endüstri.
1784 yılında buhar makinesinin icadı ilk sanayi devrimiydi. endüstri 1.0
1870 elektrik motorları ile çalışan ilk seri üretim hattı. endüstri 2.0
1969 ilk programlanabilir mantıksal denetleyici (bkz: plc) endüstri 3.0
günümüz üretim sistemlerinde bilgisayarlar , mantıksal ve sayısal denetleyiciler üretim ile yapılıyor. endüstri 4.0 için ürkütücü bir slogan var:
no man, no touch, no light.
insansız, el değmeden... eğer bir üretimi insansız ve el değmeden yapıyorsanız fabrikanın içerisinde ışık yakmaya gerek yoktur. no light insansız üretimi bir kere daha vurgulamak için kullanılır.
insansız üretim nasıl yapılacak? akıllı sensörler, birbiri ile haberleşen akıllı cihazlar ve her şeyi yöneten yazılımlar.
günümüzde dile getirilmeye başlanan nesnelerin interneti (bkz: internet of things) , (bkz: iot) , üç boyutlu yazıcılar gibi kavramlar / araçlar insanların olmadığı bir üretim sisteminin ilkel öncüleri olarak görülüyor.
peki muhtemel tarih ne? endüstri konusundaki devlerden biri olan almanya tahmini tarihi 2020 olarak veriyor. plc nin icadı ve yaygınlaşması 15 yılı bulmuştu. 2035 ise endüstri 4.0 ın yaygın hale gelmesi olacak muhtemelen.
son zamanlarda endüstri 4.0 devrimi sanayiden eğitime kadar tüm alanlarda hayatımızın içerisine girmeye başlamıştır. ülkemizde özel okullarda (bkz: mektebim okulları) endüstri 4.0 temelli eğitime geçilmiş ve bu sürecin içerisine entegre olmaya başlamıştır. bu süreç devam ederken bu konunun endüstriyel üretim, pazarlama ve kitlelere ulaşımı ile ilgili bilgilerimi sizlerle paylaşmak istedim.
almanların geleneksel sanayiyi bilgisayarlaştırma yönünde teşvik etme ve yüksek teknolojiyle donatma projesi olarak adlandırılan endüstri 4.0 yeni bir sanayi devrimi niteliği taşıdığı için, uygarlığın geçtiği ilk üç devir sonrası gelen dördüncü aşama olarak değerlendirilmiştir.
***sanayi devriminin geçmişi***
bilindiği gibi ilk sanayi devrimi mekanik güç ve buhar gücü üzerine kurulu üretim gücüne dayanmaktaydı. 19. yüzyıl, mekanik ve buhar gücünün ne kadar değerli olduğunu gözlemleyen insanların, bu gücü üretime dahil etmesiyle imalat şekli değişti. mekanik güç ve buhar gücünün iş gücüne katılmasıyla üretim hızı önceki dönemlere göre kat kat artmış; maliyetlerin azalmasından dolayı ürün fiyatlarının azalmasına yol açmış ve tüketicinin alım gücünü arttırarak refah seviyesini yükseltmiştir. 19. yüzyılda sanayi üretimini buhar teknolojileri üzerine yönlendiren ingiltere sanayi devriminin ön ayaklarından birisi olmuş ve döneminin en güçlü ekonomisine sahip olmuştur. 1. dünya savaşının arefesinde tüm avrupa devletleri sömürgeleşmenin getirdiği hammadde bolluğu ile birlikte refah seviyelerinin zirvesine ulaşmıştır. 20. yüzyılda henry ford, otomobil üretilen fabrikasında, üretimi büyük resmin her noktasını bağlantılı kılan üretim bandını kullanmasıyla; elektriğin üretim yapılan tüm yapılara girmesini tetikledi ve ikinci sanayi devriminin başlamasına olanak sağladı.
ikinci sanayi devrimi olan elektrik enerjisi yardımı ile üretim gücünün daha seri hale getirilmesine yardımcı olmuştur. 2. dünya savaşının sonrasında amerikanın öncülüğünde (bkz: marshall planı) hızlı bir sanayileşme süreci başlamış. sanayileşme sürecinde de üretim bandı teknolojisinin hızlanmasıyla sanayileşen devletler iç pazarlara olduğu gibi dış pazarlarada açılmaya başlamış ve 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren globalleşme ön plana çıkmaya başlamıştır. 20. yüzyıl sonu ve 21. yüzyıl başında elektrik ve mekanik enerjiden beslenen teknolojiler hızla gelişen dijital teknolojilere yerini bırakmaya başlamıştır. bu süreçte teknoloji geçişi 1. sanayi devriminde olduğu gibi hızlı değil daha uzun bir süreçte ve içiçe geçmiş şekilde gerçekleşmiştir.
üçüncü sanayi devrimi olan dijital devrim ile elektronik kullanımı üretim gücüne katılması ile gerçekleşmiştir. elektronik ve robotik unsurlarla üretim bantları daha seri ve hatasız çalışmaya başlamış olup, global ölçekte pazarlama ağları ile üretim yapan tesislerin entegrasyonu dijital ortamda birbirine bağlanmıştır. aynı zamanda bu entegrasyon sayesinde 4. sanayii devriminin temelleride atılmaya başlanmıştır.
***4. sanayi devrimi nedir***
network ağları, bulut teknolojileri, mobil iletişim ve e-ticaret konuları firmaların son yıllarda rekabet gücünü artırmak için öncelikli gündem maddelerini oluşturmaktadır. endüstri 4.0 ile bu gelişmelere ek olarak hızla gelişen sensör teknolojilerinin; “'nesnelerin interneti'” yoluyla birbirleriyle bağlantılı ve konuşabilen parçalar, ürünler, süreçler, fabrikalar ve firmaların bu bağlantılarla oluşacak büyük veri analizlerinin sunduğu fırsatların endüstriyel üretim süreçlerinin her alanına uygulanması sonucunda oluşmuş entegrasyondur.
*** endüstri 4.0 amacı***
bu fikrin esası insanları birbirine bağlamak için ortaya atılmış olan internetin eşyaya uygulanmasıdır. bir fabrikada, hatta dünyadaki birçok fabrikalarda bulunan makinalar birbirlerine internetle bağlanacaktır. her türlü bilgi, süreç, etki ve tepki otomatik hale getirilmiş şekilde ve insan müdahalesine yer bırakmaksızın üretim süreci içinde değerlendirilecektir. bu yeni dijitallleşme, farkındalık ve otomasyon dalgasını getirecek ve üretim, tedarik zinciri ve lojistiği baştan icat edecektir. aslında bu yaklaşım adına sayısal devrim denilen genel bir gelişmenin bir parçasından ibarettir. amerika’da aynı proje “akıllı imalatta liderlik için koalisyon” adıyla anılmaktadır. otomatikleşmiş ve birbirleriyle tam anlamıyla bağlanmış olan makinalar ve robotlar sistemi bir yandan da dışarıda müşterilerle, iş ortaklarıyla, hammadde ve enerji kaynaklarıyla sürekli iletişim içindedir. bu nedenle sanayi yaklaşımı değişecek, üretim fazlası ortadan kalkacak tam istenilen kadar ve istenilen şekilde üretim olacaktır.
***endüstri 4.0' a neden ihtiyaç duyuldu***
almanya'nın milli gelirinin ve sağladığı istihdamın büyük kısmını oluşturan bmw, bosch, siemens gibi sektörün devleri, üretim akışlarında uyguladığı değişiklikler ve stratejileriyle endüstri 4.0 devrimine öncülük ediyor. bu şirketlerin global düzeyde ön plana çıkmasına sebep olarak ülke vizyonu ve mühendislik kültürü geliyor. endüstri dünyasında gücü elinde bulunduran ülkeler arasında olan almanya, seri üretimdeki hız, kalite ve tecrübe parametreleriyle birlikte yüksek teknoloji gücüne sahip olmasıyla fark ediliyor. almanya ve abd gibi ülkeler, zirveyi hızla yükselen çin ve hindistan gibi dinamiklere kaptırmamak içinde ellerindeki geleneksel üretim modellerini, var olan teknolojik birikimleriyle birleştirmek zorundalar. endüstri 4.0 kavramı da tam olarak bu zorunluluğun üzerine inşa edilmiş bir devrim olarak karşımıza çıkıyor. tamamen vazgeçilmesi mümkün olmayan geleneksel üretim süreçlerini, bilişim teknolojilerinin kazandırdığı pratiklerle geliştirmek için yapılan tüm girişimleri kapsıyor.
***endüstri 4.0 nasıl ortaya çıktı ve gelişti***
endüstri 4.0 terimi, ilk olarak dünyanın en büyük endüstri fuarı hannover fair 2011'de tanıtıldı. ekim 2012 yılında ise robert bosch gmbh ve kagermann çalışma grubu oluşturularak hazırladıkları dördüncü sanayi devrimi öneri dosyasını alman federal hükümeti'ne sundu. 8 nisan 2013 tarihinde hannover fuarı'nda ise çalışma grubu endüstri 4.0 nihai raporunu sundu. angela merkel, ekim 2014'te hamburg'da düzenlenen national ıt summit'te almanya'nın dijital dünyanın lider ülkesi olması için dijital teknolojilerle, endüstriyel ürünleri ve lojistiği bağlamak olarak gördüğü endüstri 4.0‘ı bir şans olarak gösterdi. merkel yine yakın tarihte davos'ta düzenlenen dünya ekonomi forumunda, endüstri 4.0’ı, birbirine bağımlı dünyaya ve endüstriyel üretime hızla uyum sağlamak için kullanacakları konsensüs olarak tanıttı. almanya, merkel'in endüstri 4.0‘a olan bağlılıklarını, dev şirketlerinden, hızla büyüyen start-up girişimlerine kadar her alanda kanıtlıyor.
***endüstri 4.0' un küreselleşmeye etkisi***
endüstri 4.0 aslında bu konuya yatırım yapan firmaların üretim, tedarik zinciri ve lojistiği baştan başa değiştirerek yeniden icat ve inşa edecek. bu firmaların süreçlerinde siparişten üretime oradan satışa, dağıtıma ve satış sonrasına kadar hemen her şeyi değiştirecek. akıllı fabrikalar üretime yeni bir yaklaşım getirecektir. akıllı ürünler sayesinde ürünün üretiminden satın alan tüketiciye kadar değerlendirmeler yapılarak; üretim süreçleri ve yatırımlar daha öngörülebilir ve doğru küresel yatırımlar ortaya çıkacaktır. doğru yatırımlar neticesinde günümüzde karşımıza çıkan ölü yatırım veya yanlış stratejilerden doğan yatırımcı zararları veya iflaslar minimize edilecektir. endüstri 4.0 ile gelecekte şirketler makinelerini, depolama sistemlerini ve üretim tesislerini siber fiziksel sistemler içinde birleştirecek global ağlar oluşturacak. akıllı makineler, depolama sistemleri ve üretim tesisleri özerk bir şekilde bilgi paylaşacak, aksiyonları başlatacak ve bağımsız olarak birbirlerini kontrol edecek. dolayısıyla üretim, mühendislik, materyal kullanımı, tedarik zinciri ve ürün yaşam döngüsü yönetiminde yer alan endüstriyel süreçlerde temel gelişmelere yol açacaktır.
***endüstri 4.0'ın karşılaştığı veya karşılaşacağı zorluklar - dezavantajlar***
1-) bu yeni sanayi devrimine doğru yürüyüşü hızlandırmak için yeterli beceri ve bilgi eksikliği bulunmaktadır. siemens, bosch gibi büyük alman firmaları yılların verdiği tecrübe ile bu süreçte başı çeken isimlerden olacaklardır. ancak bu süreçte yetişmiş eleman eksikliğinden dolayı büyük firmaların dahi sistem entegrasyonu ve harekete geçme tepkileri aksaklıklara uğrayacaktır. dolayısıyla sistemin işler hale gelmesi sancılı bir süreç ve ciddi finansal güç gerektirmektedir.
2-) endüstri 4.0 demek iş gücü talebinin azalması demektir. bu neden kurumlarda buluna departmanlarda eleman fazlalığından dolayı işten çıkartmalara bağlı işsizlik oranında yükselmeler gözlenecektir. dolayısıyla işsizlik oranının artması tüketimi azaltacak ve makro ekonomik zorluklar karşımıza çıkacaktır.
3-) endüstri 4.0' a uygulamaya başlamış firmaları dış saldırılara daha açık hale getirecektir. tüm sistem internet veya network üzerinden işlediği için hacker saldırılarına maruz kalabilecektir. günümüzde de karşılaştığımız sanayi casusluğu veya bilgi hırsızlığı vakaalarında çoğalma olacak ve sistemin içine sızmaya çalışan veya sızan kötü niyetli kişiler çevresel, kişisel ve maddi zararlara yol açabilecektir.
***endüstri 4.0’ın sağlayacağı sonuçlar***
1-yüksek rekabet gücü:
almanya fabrika donanımı ve bunun için gerekli olan gömülü sistemlerde dünyanın lider ülkeleri arasındadır. bu pozisyon yeni dönem için önemli başlangıç avantajı sunmaktadır. makinenin internet ve artı güçlü ağlarla bezenmesi, işletmelerin daha verimli ve küresel anlamda daha da rekabetçi olmasını sağlayacaktır.
2- esnek üretim:
küresel rekabette önemli faktörler arasında değişikliklere verilebilecek reaksiyon, adaptasyon önemli yer tutmaktadır. endüstri 4.0 ile şeffaflık sağlanacak ve dolayısıyla esnek ve hızlı reaksiyon yeteneği kazanılacaktır. örneğin bir tedarikçi ürün sevkiyatında sorun yaşıyorsa otomatik olarak diğer tedarikçi devreye girecek ve sorun çıkmadan, zaman kaybı yaşanmadan üretim devam edecektir. üretim prosesleri daha yalın ve belli coğrafi ortamlara bağımlılığı veya bağımsızlığı optimize edilmiş şekilde dizayn edilecektir.
3- özel üretim:
eski sistemde üretim ve onun çeşitli aşamaları kesin çizgilerle belliyken gelecek dönemde enformasyon teknolojileri sayesinde, üretimden beklenen ani reaksiyonlar gösterilebilir hale gelecektir. mesela bir ürünün mavi ya da kırmızı boyanması gerekiyorsa, makine bu ikisini de yapacak konumda olduğu için şiparişe göre hangisi olacağına kendisi karar verecektir. makinelerde uzun süren değişiklik programlarına esnek yapılardan dolayı gerek kalmayacaktır. bu yöntemle müşterinin spesifik isteklerine yanıt verilmiş olacak ve makine verimliliği artacaktır.
4- innovatif iş modelleri:
değişik akıllı sistemlerin birbirleri ile bağlantı kurması neticesinde oluşacak yeni akıl, yeni hizmet ve iş modelleri yaratacaktır. veri merkezlerinde toplanacak farklı datalar yine değişik ağlarda yeni modellerin üretilmesine olanak sağlayacaktır.
5- çalışma süresi, şekli ve zamanlaması:
yeni akıllı asistan sistemleri çalışanlara yeni olanaklar sunacaktır. çalışma süreleri daha esnek ve belli bir lokasyondan bağımsız hale gelebilecektir. demografik gelişmelere göre batı toplumlarında yaşlı insan sayısı artarken bunların iş yaşam sürelerinin bu rahatlıkta daha da uzayabileceği düşünülmektedir.
6- yönetimsel değerlendirmeler:
akıllı sistemlerin yardımı ile yönetimsel değerlendirmeler, yatırımlar ve iş pozisyonları yöneticilerin daha esnek hareket etmelerine olanak sağlayacak ve yöneticilerin sorumluluklarını azaltacaktır.
*** amerikanın bu alanda çalışmaları***
amerika birleşik devletleri'nde, akıllı üretim liderlik koalisyonu olarak bir girişim de üretim geleceği üzerinde çalışıyor. bu koalisyon, imalat uygulayıcıları, tedarikçileri ve teknoloji şirketleri, üniversiteler, devlet kurumları ve laboratuvarlardan oluşmakta. koalisyonun amacı ise, üretim öncesi fizibilite çalışmaları ve üretim süreçlerini kolaylaştırmak için yaklaşımlar oluşturmak, konsorsiyum ve ortak altyapı gelişimi için ar-ge faaliyetlerinde bulunmak, uygulama ve sonuca yönelik gruplar oluşturarak imalat sanayiine katkı sağlamaktır.
***sonuç ve değerlendirme***
teknolojik temeller siber-fiziksel sistemler ve internet ağını barındırmaktadır. uzmanlara göre endüstri 4.0 yani diğer adıyla dördüncü sanayi devrimi, 5 ile 10 yıl içinde entegrasyonunu tamamlayarak firmalar tarafından uygulanabilir hale gelecek.
siber-fiziksel sistemler, bulut bilişim gibi modern bilgi ve iletişim teknolojileri imalat sektöründen verimliliği, kalite ve esnekliği artırmak için sistemlere entegre edilecek, olası verim durumlarını analiz ederek rekabet ortamında avantaj sağlayacaktır.
göreceli olarak işsizlik oranını yükselteceği ön görülmekle birlikte; almanya gibi doğum oranının düşük yaşlı nüfusun çoğaldığı ülkelerde göçmen işçi çalıştırma oranı endüstri 4.0 devreye girmesiyle azalacaktır. bu cihetle bu devletler göçmen işçi veya kaçak işçilere karşı daha katı kurallar koyarak sınırları dışında tutmaya çalışacaklardır.
bu itibarla; gelişmiş ekonomilerin sahip oldukları bu teknolojileri endüstri 4.0 ile geliştirerek sanayiye uygulamaları sonucunda büyük bir rekabet avantajı yakalayacaklardır. bu oluşumun temelleri atılmaya başlanmış olup; bahsi geçen büyük firmalar tarafından bazı birimlerde uygulanmaya başlamıştır.
en sevdiğim sanayi dönemidir. çıkışı daha da güzeldir. 2011 yılında almanya'da düzenlenen hannover fuarı'nda birileri çıkıp endüstri 4.0 geldi biz de geçtik diyor. bunun üstüne bütün dünyada yeni endüstri devrimi başlıyor. fuarda yönetici ve uzmanlar bu dönemi şöyle aktarıyor: "üretimde bir devrim yaşanmıştır, bilişim çağı modern bir hal alarak üretim teknolojisini geliştirmiş ve bir üst seviyeye taşımaktadır."
Endüstri 4.0 üretimi siber-fiziksel sistemlerle gerçekleştirmeyi öngörmekte ve bu yönden diğer sanayi devrimlerinden farklı özelliğe sahip olmaktadır. Bilgi toplumunun gelmiş olduğu son sanayi devrimidir. Ayrıca Endüstri 4.0 üretimde insan gücünün etkisini azaltarak yeni nesil robotik üretime (robotların üretim süreçlerini kendiliğinden yönetebilir hale gelmesi) geçisin zeminini hazırlamaktadır.
dördüncü sanayi devrimi (endüstri 4.0) üretimin dijitalleşmesi üretimde insan gücünden uzaklaşmanın yaşandığı bir devrimdir.