Endüstri 4.0, son yıllarda medyada büyük bir ilgi görse de, konsept birçok girişimci için soyut kalıyor. Endüstri 4.0’ın tam olarak ne olduğunu ve işletmeleri için nasıl faydalar sağlayacağını anlamıyorlar. 

Endüstri 4.0 üretkenliğinizi önemli ölçüde artırma, maliyetleri azaltma ve ürünlerinizin kalitesini artırma potansiyeline sahiptir. Temel olarak, teknoloji sürecinizin her adımında üretiminizi kontrol etmenizi sağlar, böylece kaliteyi artırır. Ayrıca, çalışmama süresinin azaltılmasına ve hatta ortadan kaldırılmasına yardımcı olur. Ekipmanınızdaki veriler, makinenizin ne zaman bakıma ihtiyaç duyduğunu veya ne zaman arızalanmak üzere olduğunu gösterir.

Almanya öncülüğünde ilerleyen ve daha sonra tüm dünyada konuşulmaya başlanan ‘Endüstri 4.0′, siber-fiziksel sistemlerin yaygın kullanımı ile karakterize edilen ve bunların birbirine entegre olduğu dördüncü sanayi devrimini ifade etmek için modern imalat dünyasında kullanılan bir terimdir. Üretimde dijitalleşmenin başladığı bu dönem, tarihsel açıdan son 200 yıldaki gelişmeler zinciri boyunca gelinen en son aşamadır.

Endüstri 4.0’ın Tarihçesi

Eğer imalat dünyasındaysanız, “Endüstri 4.0” teriminin birçok kez duymuşsunuzdur. Fakat Endüstri 4.0’a gelene kadar imalat sanayinde neler yaşandı adım adım inceleyelim.

1. Endüstri 1.0 – Sanayi Devrimi

Her şey ilk sanayi devrimiyle ya da çoğu tarihçinin basitçe “Sanayi Devrimi” olarak isimlendirdiği olayla başladı. Bu, birincil üretim araçlarının insan gücünden makine gücüne geçtiği zamandır.

Buhar ve kömür gibi yakıt kaynaklarının makine kullanımını daha uygun hale getirmesiyle, makinelerle üretim fikri hızla yayıldı. Makineler daha hızlı ve kolay üretime izin verdi ve her türlü yenilik ve teknolojiyi mümkün kıldı.

2. Endüstri 2.0 – Teknolojik Devrim

İlk Sanayi Devrimi, 1760’lar ile 1840 yılları arasındaki dönemi temsil ediyordu. Endüstri 2.0 ise, ikinci sanayi devriminin başladığı yerdir. Tarihçiler bazen Endüstri 2.0’a “Teknolojik Devrim” der.

3. Endüstri 3.0 – Dijital Devrim

1950’ler genellikle dünyamızın dijitalleştiği dönem olarak tanımlanmasa da, dijital devrimin bilgisayarlarla başladığı ilk yer burasıdır. İlk bilgisayarlar bilgi işlem gücüne göre çok basit, hantal ve inanılmaz derecede büyüktü, ancak bugün bilgisayar teknolojisi olmadan hayal edilmesi zor olan bir dünya için zemin hazırladılar.

4. Endüstri 4.0 – Otomasyon Devrimi

İlk kez 2011 yılında Bosch tarafından Hannover Ticaret Fuarı’nda kullanılan bu terim, makinelerin internet teknolojilerini veya “nesnelerin interneti”ni kullanarak birçok yönden kendilerini yönetebildiği otomasyon seviyesidir. Endüstri 4.0’ın diğer özellikleri arasında bulut teknolojisinin kullanımı ve büyük veri de yer alır.

Benzer şekilde, Endüstri 4.0 aşağıdaki dördüncü nesil, bilgisayarlı teknolojideki yenilikleri fabrika ortamına entegre eder:

Siber-fiziksel sistem: Bilgisayar tabanlı algoritmalar tarafından çalıştırılan mekanik bir cihaz.

Nesnelerin İnterneti (IoT): Bilgisayarlı algılama, tarama ve izleme özelliklerine sahip makine cihazlarının ve araçların birbirine bağlı ağları.

Bulut bilişim: Site dışı ağ barındırma ve veri yedekleme.

Bilişsel hesaplama: Yapay zeka kullanan teknolojik platformlar.

Endüstri 4.0’ın Avantajları Nelerdir?

Endüstri 4.0 imalat sektöründeki tüm şirketlere fayda sağlayabilir. İşletmeler bu ilkeleri yetkin şekilde uyguladıkları sürece, Endüstri 4.0 modeli dünyadaki imalat şirketlerinin ölçeklenebilirliğini, güvenliğini, görünürlüğünü, müşteri ilişkilerini, özelleştirme yeteneklerini ve yenilik kapasitesini artırabilir.

Endüstri 4.0’ın avantajları aşağıdaki şekildedir:

1. Ölçeklenebilirlik

Endüstri 4.0’ın otomasyon prensibi, imalat sektöründeki şirketler arasında gelişmiş ölçeklenebilirliğin kolaylaştırılmasına yardımcı olabilir. 

Otomasyon ile üreticiler:

  • Fiziksel olarak tehlikeli üretim alanlarından personeli farklı departmanlara transfer etme konusunda yeni bir yetenek kazanacak. 
  • Daha hızlı üretime izin verecek ve bu da şirketlerin küresel sahnede daha fazla rekabet etmelerini sağlayacak.
  • Üreticilerin güçlü yönlerine odaklanmasını ve diğer işleri yapay zekaya aktarmasını kolaylaştıracak. 
  • Bulut teknolojisi, şirketlerin BT operasyonlarını kolaylaştırmasına olanak tanıyacağı için bu gelişmelerin merkezinde yer alacak. Bu özellikle sınırlı BT kaynaklarına sahip daha küçük şirketler için avantajlı olacaktır. Yazılım ve donanım ağlarını yerinde personel ile yönetilip sürdürmek yerine üçüncü taraf bulut sunucuları üzerinden uzaktan çalıştırılacaklar.

2. Güvenlik

Üreticiler arasında Endüstri 4.0 ile ilgili en önemli endişelerden biri, bilişsel hesaplamadaki aksaklıklardan dolayı oluşacak aksiliklerdir. Bazı şirketler endüstriyel bir ortamda, siber-fiziksel sistemlerin üretim sürecinin bütünlüğü zayıflatacağından endişe duymaktadır.

Bulut teknolojisi, Endüstri 4.0’ın güvenlik güçlerini en üst düzeye çıkararak bu korkuları en aza indirmede hayati bir rol oynayacak ve IoT’nin siber-fiziksel ve bilişsel yetenekleri geliştikçe, bu ağların yönetimi bulut bilişim yoluyla sağlanacaktır.

3. Kontrol ve Görünürlük

Üretim ağları küreselleştikçe, dijital süreçleri bir sistemin tüm noktalarını görünür kılmak önem kazanacak. Endüstri 4.0 tam olarak uygulandığında, ilke ve bilgileri bir saniye içinde dünya çapında erişilebilir hale getirerek yanıt verme yeteneğini destekleyecek. Ayrıca bulut sunucuları aracılığıyla farklı bölgelerdeki fabrikaları ve personeli birbirine bağlayarak işbirliğini geliştirmeye yardımcı olacak.

Endüstri 4.0’ın büyük ölçüde geliştirilmiş iletişim yetenekleri, uyumluluk gereksinimlerini kolaylaştırmayı çok daha kolay hale getirecek.

4. Müşteri memnuniyeti

Endüstri 4.0 tam olarak uygulandığında, imalat sektöründeki şirketlerin müşteri ilişkileri için bir nimet olabilir. IoT siber sistemlerin çok kanallı yetenekleri, şirketlerin siparişlerinin yerine getirilmesinden bitmiş ürünlerin teslimine kadar her adımda müşterilerle iletişim kurmasını sağlayacak. Aynı şekilde, Endüstri 4.0, üreticilerin tedarikçilerle ve müşterilerle işbirliği yapma yeteneğine yardımcı olacak. Süreç imalat zincirindeki tüm duraklar boyunca, birisinin sipariş verdiği veya bir tasarım gönderildiği andan gönderilerin geldiği ana kadar tamamen şeffaf olacak.

5. Özelleştirme

Endüstri 4.0, dünya çapında 23.000 kullanım alanı olan ticari 3 boyutlu yazıcıların kullanımı ile özelleştirmeyi yeni seviyelere taşıyabilir. Bu teknoloji, yeni tasarlanan öğelerin daha hızlı üretilmesini ve öğeleri daha küçük ölçekte hızlı bir şekilde üretmenizi sağlar, bu da özelleştirme yeteneklerini geliştirir. Örneğin, önceden var olan bir ürün için yeni bir parçaya ihtiyacınız varsa, tasarımları sisteme girebilirsiniz; yazıcı parçayı otomatik olarak üretecektir. Bu işlem, bileşenin el ile üretilmesi için gereken sürenin sadece bir kısmını alır.

Hatalı tasarımların onarımı ve düzeltilmesi söz konusu olduğunda ise, bilişsel hesaplama gerekli değişiklikleri yapabilir.

Endüstri 4.0’ın Dezavantajları Nelerdir?

Endüstri 4.0 imalat sektöründeki tüm şirketlere avantaj sağladığı gibi dezavantaj da sağlayabilir. Bu dezavantajları sıralamak gerekirse:

1. Eşitsizlik

Aslında her şey bu teknolojilerden ve üretmeye yardımcı oldukları sonuçlardan kimin yararlandığı ile ilgilidir. Gerçek şu ki, bu teknolojik devrimden en büyük fayda sağlayacaklar fiziksel sermaye sağlayıcılarıdır (hissedarlar, yatırımcılar ve yenilikçiler). Endüstri 4.0 gelişmekte olan ülkeler için üstesinden gelinmesi kolay olmayan teknolojik, altyapısal ve becerisel zorluklar barındırır.

Endüstri 4.0 ile ayrıca yüksek vasıflı işçilere olan talebin artması, daha az eğitim ve daha düşük becerilere sahip işçilere olan talebin azalması, potansiyel iş kayıplarına da yol açabilir. 

2. Siber güvenlik riski

Her şey birbirine bağlandığında, verilerin hacklemesi, bunlara müdahale etme ve verileri kötü niyetli amaçlar için kullanma riski artık daha da artacak.

3. Temel endüstri aksaklıkları

Bunu zaten birebir yaşıyoruz. Taksiler Uber ve Lyft’e karşı yarışıyor, geleneksel televizyon ve sinema Netlfix ve YouTube ile rekabet ediyor, AirBnB ve otel endüstrisi, herhangi bir mağaza Amazon’a karşı yarışıyor.

4. Etik konular

Geliştirilmiş yapay zeka, genetik mühendisliği ve artan otomasyon ile, bireyden bireye halihazırda büyük ölçüde farklılık gösteren yeni etik kaygılar ve ahlak sorunları yaratacaktır. Ayrıca bireyler hakkında daha fazla veriye erişim sağlanacağı için bu verileri kişisel kazanç ve manipülasyon için kullanma riski daha da artacaktır. Cambridge Analytica’nın milyonlarca kişinin Facebook profillerinin kişisel verilerini rızası olmadan topladığı ve siyasi reklam amaçları için kullandığını unutmayın. Tabii bu sadece bildiğimiz skandallardan biri…

Endüstri 4.0’ın Yeni Teknoloji Kavramları

1. 3 Boyutlu 3D Yazıcılar

Dünyanın önde gelen kurumları ve danışmanları, Endüstri 4.0 dalgasındaki müşterilerine tavsiyelerde bulunabilmek ve bu süreçte tedarik zincirlerinde, ürün portföylerinde ve iş modellerinde devrim yaratabilmek için 3 Boyutlu 3D Yazıcılara önemli yatırımlar yapmaktadır.

2. IoT Nesnelerin İnterneti

Endüstri 4.0, dijital üretim gerçekleştirmek için Nesnelerin İnternetini kullanır. Tüm cihazların, robotların, simülasyonların ve araçların sensörleri vardır ve veri sağlar.

3. Akıllı Fabrikalar

Sanayinin yeni terimleri olan büyük veri, robot teknolojileri, nesnelerin
interneti gibi sistemler ile akıllı fabrikaların ortaya çıkışını sağlanmıştır.

4. Artırılmış Gerçeklik

Ürün tasarımı ve üretimdeki iletişimi büyük ölçüde geliştirdiği için AR’nin endüstri alanına uygulanması önemlidir. Geliştirme sürecinin erken aşamalarında tasarım hatalarının tanımlanmasına ve önlenmesine yardımcı olur.

5. Yapay Zeka

AI, üretim süreçlerini ve sistemlerini insan bilişsel işlevlerini taklit edebilen yeteneklerle donatır. Bu yeteneklerle donatılmış üretim bileşenleri; algılayabilir, taklit edebilir, verilerden öğrenebilir, tahminler yapabilir ve kendi programlarını bağımsız olarak geliştirebilir. Üretimde yapay zeka; insanları, makineleri, ürünleri ve verileri akıllıca birbirine bağlamanın yanı sıra IoT’nin (Nesnelerin İnterneti), bulut çözümlerinin ve makine öğreniminin akıllı ve hızlı kullanımı için anahtardır.

6. Siber – Fiziksel Sistemler

Gelecekte Siber – Fiziksel Sistemler, tüm endüstri sektörlerinde ve Endüstri 4.0 paradigması içinde bulunacaktır. CPS’ler endüstri için yarının standardı haline gelen yeni üretim metodolojileri açacak ve üretim ortamları kendi kendini yapılandırma, kendi kendini ayarlama ve kendi kendini optimize etme özellikleriyle daha fazla çeviklik, esneklik ve maliyet etkinliği sağlayacaktır.

7. Siber Güvenlik

Endüstri 4.0’ın siber güvenliğini artırma ihtiyacı daha da önemli hale gelmiştir. Çünkü ilgili tehditlerin potansiyel etkisi fiziksel güvenliği tehlikeye atmaktan üretim aksama sürelerine, ürünlerin zarar görmesine, ekipmanın hasar görmesine ve finansal kayıplarına kadar uzanmaktadır.

8. Büyük Veri

Büyük veri analizi; gerçek zamanlı performans, tedarik zinciri optimizasyonu, fiyat optimizasyonu, arıza tahmini, ürün geliştirme ve akıllı fabrika tasarımı için çok önemlidir.

9. Otonom Robotlar

Otonom robotlar Endüstri 4.0’da, özellikle depolama ve üretim alanlarında rutin işlemlerin hızını ve doğruluğunu artırmak için kullanılabilir. Daha fazla verimlilik için insanlarla yan yana çalışmak ve tehlikeli ortamlarda çalışanların yaralanma riskini azaltmak, öncelikleri arasındadır.

10. Simülasyon

Simülasyon, birçok açıdan sektörde daha iyiye ulaşmaya yardımcı olur. Zaman ve kaynak israfını azaltır ve üretimde verimliliği artırır. Ayrıca üretkenliği ve geliri artırmaya yardımcı olur. Simülasyon, ürünlerin tasarımında da önemli bir role sahiptir.

11. Sistem Entegrasyonu

Sistem entegrasyonu, farklı alt sistemleri (bileşenleri) tek bir büyük sisteme bağlayan bir süreçtir.

12. Bulut Bilişim Sistemi

Bulut bilişim, Endüstri 4.0’ın sürekli gelişimi için çok önemlidir. Bulut teknolojisi, işletmeniz için bilgileri bir araya getirmenize ve merkezileştirmeye yardımcı olurken, aynı zamanda tüm sektör kazanımları için araştırmayı hızlandırmak ve hassaslaştırmak için açık kaynak işbirliği için bir platform sunar.

Endüstri 5.0 Nedir?

Endüstri 5.0, insanlar ve makineler arasındaki etkileşime odaklanan yeni bir üretim modelidir.

Bir önceki aşama olan Endüstri 4.0, otomasyon teknolojileri, IoT ve akıllı fabrikaların gelişiyle ortaya çıktı. Endüstri 5.0, giderek daha güçlü ve doğru makineler ile insanın eşsiz yaratıcı potansiyeli arasındaki işbirliğinin geliştirilmesini içeren bir sonraki adımı içeriyor.

Endüstri 5.0’dan önce gelen aşama, dijital endüstrinin ortaya çıkışını gördü: Endüstriyel Nesnelerin İnterneti, Yapay Zeka ve Büyük Veri kombinasyonu gibi gelişmeler, şirketlere veri tabanlı bilgi sunabilecek yeni bir teknoloji türü yarattı.

Bu da giderek daha doğru ve daha az belirsiz kararlar almayı amaçlayan teknolojiyi uygulayan modeller üreten İşletim Zekası ve İş Zekası gibi süreçlere dönüştü.

Bununla birlikte, Endüstri 4.0’daki amaç, insan katılımını en aza indirmek ve süreç otomasyonuna öncelik vermek olmuştur. Belli bir dereceye kadar insanların makinelere karşı rekabet ettikleri ve bir çok senaryoyu bir kenara bıraktıkları bir konuma yerleştirildi.

Endüstri 5.0’da bu eğilim tersine çevrildi. Amaç, makine-insan etkileşiminin en yüksek faydaları sağlayabileceği bir denge kurmaktır.

Endüstri 5.0 Neden Gereklidir?

Endüstri 5.0 tarafından harekete geçirilen değişiklikler artık geri döndürülemez. Bu bir heves değil, üretken, ekonomik ve ticari sonuçları olan üretimi anlamanın yeni bir yolu. Bu nedenle, üretimlerini fabrika 5.0 modeline uygun hale getirmeyen şirketler, rekabetçi avantajlardan yararlanamayacakları için yok olmaya mahkumdur.

Sadece bu kadar da değil. Teknolojik ivme oranı giderek daha hızlı şekilde artıyor ve bu yeni paradigmaların ortaya çıkmasının asla durmadığını gösteriyor. Bu nedenle, her şirketin süreçlerini ayarlaması ve bunları dijital endüstri kavramına dönüştürmesi, gelecekte bir organizasyonun rekabetçi kalmasını sağlamak için hayati önem taşıyacak.