Endüstri 4.0

(Industry 4.0) Almancası Industrie 4.0’dır. Endüstri 4.0 kavramı 2011 yı­lında Almanya’da ortaya çıkmıştır. Bu terim 1995 ile 2010 arasında bilim ve teknolojide ortaya çıkan ilerlemelerin sanayi sektöründe uygulanması olarak tanımlanabilir. 2014 yılı sonrasında sanayi dallarının yeniden yapılanması için çok sayıda ülkede belirli program­ların uygulanmasına başlanmıştır. Bu programlarda yapay zekâ, büyük veri, eklemeli imalat (üç boyutlu yazıcılar), artırılmış gerçeklik, bulut bilişim, oto­nom robotlar ve nesnelerin interneti eşgüdüm içinde kullanılmaktadır. Bu teknik ve teknolojilere önceden de bili­nen simülasyon da eklenmiş ve bunlar­la verimliliğin artışı amaçlanmıştır. Gelişmiş ülkelerdeki çok uluslu şirket­ler, özellikle 1975-2000 arasındaki kü­reselleşme eğilimine uyum göstererek fabrikalarını ya gelişmekte olan ucuz emek ülkelerine taşımış veya yeni te­sislerini bu ülkelerde kurmuştur. Ancak ucuz emeğin önemli bir rekabet avanta­jı olmaktan çıkması ve gelişmekte olan ülkelerde ücret düzeylerinin zamanla yükselmesi, gelişmiş ülkelerin yeniden sanayileşme programları uygulamasını zorunlu kılmıştır. Gelişmiş ülkelerin bazılarında sanayi dallarının rekabet gücünün azalması ise yeniden yapılan­maya ve verimliliği artıracak yeni yön­temlere duyulan ihtiyacı artırmıştır.

Endüstri 4.0, otomasyon sistemleri ve makineler arasındaki veri alışverişleri­nin, yeni bir üretim teknolojisi çerçevesi içinde birleştirilmesi ile hayata geçiril­mektedir. Veri alışverişlerinde “nesnele­rin interneti” ve diğer internet hizmetleri kullanılmaktadır. Siber-fiziksel nitelik­teki bu değerler bütünü sayesinde üre­tim ortamında her tür veri toplanmakta, bu veriler analiz edilerek işlenmektedir. Verilerden elde edilen bilgilerin kulla­nılması daha verimli iş modelleri ortaya çıkarmaktadır. Endüstri 4.0 ilkelerinin akıllı fabrikalardaki uygulaması şu aşa­malardan geçmektedir:

Önce fiziksel işlemler ve tüm üretim süreci siber-fiziksel sistemlerle ince­lenmektedir. Daha sonra gerçek fizik­sel dünyanın, gerçek zamanlı olarak bir kopyası, bir tür ikizi oluşturulmakta, karar birimleri bu kopyada tüm üretim sürecini izleyerek en isabetli kararları verebilmektedir.

Sistem, nesnelerin internetinin, tüm makineleri ve sistemleri birbirine bağ­laması sayesinde “gerçek zamanlı” ça­lışabilmektedir.

Endüstri 4.0’ın çalışma ilkeleri: Akıllı fabrikalarda Endüstri 4.0’ın aşa­ğıdaki ilkeleri uygulanmaktadır:

Gerçek zamanlılık: Eski üretim sis­temlerinde üretimdeki bir aksamaya görevlilerin el koyması belirli bir gecik­meden sonra mümkün olabilmektey­di. 4.0’da ise bir sorun ile ilgili veriler anında toplanmakta, analiz edilmekte ve çok kısa sürede aksaklığı düzeltme uygulamasına geçilebilmektedir.

Özerklik: Yerel birimlerin tüm üre­tim sürecini ve ortaya çıkan sorunları görebilmeleri, en uygun kararı vermek için gerekli bilgileri sağlamaktadır. Bu durumda sorun bazen üst kademelere aktarılmadan çözülebilmektedir.

Sanallaştırma: Sensör verileri ve simülasyon teknikleri sayesinde tesisin tümünü sanal planda gerçek zamanlı olarak izlemek mümkün olmaktadır.

Modülerlik: Bu nitelik sisteme esnek­lik ve hız kazandırmaktadır.

Karşılıklılık: İnsanlar ve akıllı fab­rikalar arasında kurulan iletişimin iki yönlü olması gecikmeleri ve aksaklıkla­rı önlemektedir.

Hizmetlerin interneti yukarıdaki ilke­lerin hayata geçirilmesinde katalizör görevini görerek karar almayı ve uy­gulamayı hızlandırmaktadır. Endüstri 4.0 ilkelerini uygulayan şirketlerde 21. yüzyılda geliştirilen tüm bilgi ve ileti­şim teknolojileri yaygın olarak kulla­nılmıştır. Bu kullanımın genel ekonomi açısından yararı, sektörlerde ve sanayi şirketlerinde verimlilik artışı ile orta­ya çıkmıştır. Yeni teknolojilerin kulla­nılması ile kalite ve stok bulundurma maliyetleri azaltılmış, ürünlerin pazara sürümünde etkinlik sağlanmış ve makinaların atıl kaldığı süreler kısaltılıp teknik elemanların verimliliği yüksel­tilmiştir. Bu unsurların toplam etkisi ile ekonominin rekabet gücü de yüksel­me eğilimine girmiştir.