(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.