Endüstri 4.0: Gerçekleşmeden tanımlanan sanayi devrimi
Omron yetkilileri, gerçekleşen üç sanayi devriminin sonradan tanımlanmış olduğunu; ancak “Endüstri 4.0” teriminin, devrim olduktan sonra açıklama sunmak yerine, devrimin gelişi için uyaran görevi gördüğünü düşünüyorlar.
Uzakdoğu’nun önemli ülke ve firmaları da Endüstri 4.0’ı yakından takip ediyorlar. Omron yetkilileri, “Endüstri 4.0: Dijital üretim çağı” tanımlaması yaparak, özetle şunları söylüyorlar: “Dördüncü Sanayi Devrimi’nin gelişi ilk olarak 2011 yılında Hannover Messe Fuarı’nda açıklanmıştı. Bu etkinlik sırasında, yaklaşan devrimi açıklamak için ‘Endüstri 4.0’ terimi, Alman Şansölye Angela Merkel tarafından kullanılmıştı. İlk Sanayi Devrimi üretime mekanizasyonu getirirken, İkinci Sanayi Devrimi elektriği getirdi. 1970'lerde gerçekleşen Üçüncü Sanayi Devrimi ise, bilişim teknolojilerinin gelişiyle birlikte, üretim proseslerini daha da geliştirdi. Bu üç sanayi devrimi de sonradan tanımlanmıştı. Simdi ise ilk defa, ‘Endüstri 4.0’ terimi bir devrimi daha gerçekleşmeden tanımlamak için kullanılıyor. Devrim olduktan sonra açıklama sunmak yerine, devrimin gelişi için uyaran görevi görüyor.”
“SINIC teorisi ile uyumlu buluyoruz”
“Endüstri 4.0; fabrikaların bireysel müşteri gereksinimlerine yanıt vermelerine yardım eder, artan verimlilik ve etkinlik ihtiyacını ele alır. Ancak aynı zamanda, sosyal ihtiyaçları da ele alır, insanlar ve makinalar arasında interaktif iş birliğini destekler” diyen Omron yetkilileri, Endüstri 4.0’ı SINIC teorisi ile uyumlu bulduklarını şöyle açıklıyorlar: “Dördüncü Sanayi Devrimi, Omron’un kurucusu Kazuma Tateishi'nin 1970 yılında Uluslararası Gelecek Araştırmaları Konferansı'nda sunulan SINIC teorisine mükemmel bir şekilde uyuyor. Söz konusu teoriye göre (Tohum-yenilik ve İhtiyaç-güdü Döngüsel Evrimi); bilim, teknoloji ve toplum, döngüsel bir ilişkiyi paylaşır ve birbirlerini karşılıklı olarak etkilerler. SINIC teorisinde açıklanan gelecekteki ‘optimizasyon toplumu’nda Tateishi, insan zekâsının ve hislerinin bir kısmını otomatik hale getiren teknolojilerin gelecekteki gelişimlere temel teşkil edeceğini tahmin ediyor. Gelecekteki bu toplumda, insanlar ve makinalar ideal bir uyum seviyesi yakalayacaklar.”
“Daha yıkıcı bir değişim potansiyeli var”
Omron yetkilileri, “Birinci Sanayi Devrimi’nin öne çıkan özelliği, mekanik destekli proseslerin endüstriye girmesiydi. İkinci Sanayi Devrimi’nde, elektroniğin gücü fabrikalarımızın verimliliğini artırdı. 1970'lerde It'nin gelişimi ve fabrika otomasyonu Üçüncü Sanayi Devrimi’ni hızlandırdı. Dördüncü Sanayi Devrimi’nin karakteristik özelliği, fiziksel dünya
ile sanal dünyanın CPS (siber fiziksel sistemler) biçiminde bir araya gelmesidir” tanımlamalarının ardından, çok önemli bir vurgu yapıyorlar: “Ayrıca, bu en yeni devrimin önceki tüm sanayi devrimlerinden daha yıkıcı bir değişim potansiyeli bulunmaktadır. Bu devrimin veri işleme gereklilikleri üzerine getirdiği baskı, geleneksel Moore Kanunu’nun mevcut ve gelecekteki gerekliliklere ayak uydurmada yetersiz kalmasına yol açıyor ve işleme gücü evrimi için yeni yol haritaları tanımlamaya zorluyor.”
Söz konusu ihtiyacın büyüklüğünün, bağlı nesnelerin hızla büyümesine bakılarak kolayca tahmin edilebileceğini aktaran yetkililer, “Bu gelişme, belirli bir segmente hizmet veren tedarik zincirinin tüm üyelerini, ortaklarıyla ne ölçüde iş birliği yapmaları gerektiğini düşünmeye ve ayrıca, ölçeklenebilir iş platformlarının nasıl oluşturulabileceği ve kullanılabileceği üzerinde düşünmeye ittiğine söylüyorlar. Bağlı nesnelerden bahsederken, Nesnelerin İnterneti’nin doğrudan ağa bağlı olmayan ve hatta, hiçbir elektronik zekâ taşımayan fiziksel cihazları da içerdiğini anlamak önemlidir. Yalnızca sanal temsilini bir IT sisteminin kullanımına sunan bir nesne, bir Endüstri 4.0 bileşeni olarak değerlendirilir” diye konuşuyorlar.
“Beklenmedik arıza sürelerinin önüne geçilebilir”
Omron yetkilileri, konuyu bir örnekle açıklıyorlar: “Tamamen izlenen bir üretim prosesinde üretilen basit bir röleyi düşünebiliriz. Bu röleyi eşsiz bir seri numarasıyla ilişkilendirip QR kodunda sakladığınızda, bu kodu röleyi tanımlamak için kullanabilirsiniz. Bu kodu taradığınızda; rölenin ne zaman, nerede, nasıl üretildiği ve müşteriye hangi rota üzerinden gönderildiği gösterilir. Bu röle tamamen dijitalleşmiş bir üretim hattında kullanılabilir. Röle kabine takıldığında kodu taranır. Yaş, teknik özellikler, kullanım ömrü beklentisi ve değişiklik için tedarik rotası sistemde hemen görülebilir. Ayrıca, kontrol sistemi rölenin kalan kullanım ömrünü her zaman tahmin etmek için işlemleri ve kontaklara uygulanan yükleri kaydedebilir. Bu tahmin yüksek arıza ihtimali olduğunu gösterdiğinde, sistem otomatik olarak değişiklik için sipariş verebilir. Bu yeni ürün, makinanın bir sonraki bakım döngüsünde takılarak, beklenmedik arıza sürelerinin ve üretim kayıplarının önüne geçilir. Bu röleyi, dijital sanal temsili ile birlikte basit bir Siber Fiziksel Sistem (CPS) örneği veya en basit ‘Endüstri 4.0 bileşeni’ türü olarak düşünebiliriz. Endüstri 4.0 terminolojisinde, bu sanal temsil daha çok ilgili fiziksel cihazın (Endüstri 4.0 bileşeni) yönetim kabuğu olarak bilinir. Daha karmaşık bir gerçeklikte, yukarıda açıklanan gibi basit bileşenler, daha karmaşık yüksek düzeyde bileşenlerin (örneğin; bir makina ya da tüm üretim hattı) içine yerleştirilebilir. Makinalara, hatlara veya tesislere baktığımızda, sistemi oluşturan iç içe cihazlar hiyerarşisi olduğunu görürüz. Endüstri 4.0 bileşeni konsepti, yönetim kabuğuyla birlikte Cps'nin kolay ve mantıksal bir şekilde ölçeklenebilmesi için tanımlanmıştır. Basit bir CPS örneği, Nesnelerin İnterneti’nin arkasında yatan gerçek değeri açıklamak ve netleştirmek için de yararlı olabilir.”
“Dijitalleşme süreci, işletmelerin tüm bölümlerini etkiliyor”
“Dijitalleşmenin gücü; verinin kendisiyle, bağlantıyla ya da cihazın işleme kapasiteleriyle ilgili değildir” diyen Omron yetkilileri, Nesnelerin İnterneti’nin asıl gücünün, bu siber öğelerin bir nesneyi, makinayı veya platformu daha iyi hale getirmek amacıyla kullanılmasından geldiğini belirtiyorlar. Yetkililer, bu açıklamanın ardından akıllı ürün kavramına açıklık getiriyorlar: “CPS içinde, siber ve fiziksel öğelerin birleşimi ürünü bir ‘akıllı ürüne’ dönüştürür. Akıllı ürün, Nesnelerin İnterneti’nin sağladığı güçle çok daha faydalı bir fonksiyon gerçekleştirebilen bir üründür. Benzer şekilde, Nesnelerin İnterneti dâhilinde büyük miktarda veri, daha iyi ve daha kullanışlı hizmetler (akıllı hizmetler) sunmak amacıyla bağımsız olarak işlenebilir. Bu akıllı hizmetlere örnek olarak; çalışan ürünlerden veya makinalardan toplanan büyük miktarda verinin işlenmesiyle mümkün hale gelen ön bakım ve önleyici bakım verilebilir.”
Dijitalleşme sürecinin, işletmelerin tüm bölümlerini etkilediğini belirten yetkililer, 2014 yılında Pwc’nin (Pricewaterhousecoopers), VDMA ve birçok endüstri ortağıyla birlikte Endüstriyel İnternet’in zorlukları ve fırsatları hakkında yayınladığı ankete dikkat çekiyorlar. Yetkililer, anketin; kuruluşların dijital dönüşümü doğru bir şekilde uygulamak için ne ölçüde taahhüt vermeleri gerektiğini, ayrıca, gelecekte müşteri memnuniyetinin ve buna bağlı kurumsal başarının bu dönüşüm süreciyle nasıl bağlantılı olduğunu vurguladığına işaret ederek, kademeli ve yapılandırılmış bir dijitalleşme yaklaşımı gerekliliğine dikkat çekiyorlar.
Dijitalleşme süreci ile ilgili açıklamaya şöyle devam ediliyor: “Üretim stratejisi ve şirket alt yapısı dikkatli bir şekilde dönüştürülmelidir ve iyi düşünülmüş bir plan; yani bir dijitalleşme stratejisi gerektirir. Bu dönüşümü gerçekleştirmek için iş ortamında, özellikle de ilgili iş ortaklarının yatay entegre ekosisteme entegrasyonunu sağlamak amacıyla birçok değişiklik yapılmalıdır. Güvenilir ortaklardan oluşan bir ağ, bu zorluğun üstesinden gelmek için çok önemli bir unsurdur. Bir fabrikada, haberleşmenin dikey olarak entegre edilmesi, mevcut tüm varlıkların ve ilgili verilerin yönetilmesini sağlayan temel faktördür. Dikey entegrasyon, tesis düzeyinden cihaz düzeyine sorunsuz bir iletişim alt yapısı ile sağlanır.”
“Temel katma değerli proseslere öncelik verilmeli”
“Uygun bir dijitalleşme stratejisinde tüm önemli gelişim alanları tanımlanmalı” diyen Omron yetkilileri, aşağıdakiler gibi temel katma değerli proseslere öncelik verilmesi gerektiğini açıklıyorlar:
Toplu özelleştirme, hızlı üretim değişikliği,
Tüm yaşam döngüsü izlenebilirliği ve tek ürün serileştirme,
Artan emniyet ve güvenlik düzeyi,
Az bulunan nitelikli is gücü yönetimi,
Yoğun makina iş birliği,
Hızlı tasarım ve kurulum, üretim arıza sürelerinin azaltılması,
Durum izleme ve ön bakım ile kullanım optimizasyonu.
Yetkililer, tam bir Endüstri 4.0 uygulaması elde etmek için izlenecek yol haritasının, dijital üretim oluştur-
mak ve kullanmak için birçok teknoloji hâlihazırda mevcut olsa da, tamamen dijitalleştirilmiş bir kuruluşun 2030'dan önce mümkün olmayacağını gösterdiğinin altını çiziyorlar.
“Başarılı bir şirket, tüm teknolojiler kullanılabilir hale gelene kadar bekleyemez” diyen yetkililer, ancak heyecana kapılıp gerçekleşmeyecek çok yüksek beklentiler yüzünden hayal kırıklığına uğramanın da yanlış olacağını söylüyorlar. Yetkililer şu açıklama ve öneriyi yapıyorlar: “En iyi yaklaşım; en fazla katma değere sahip dijital uygulamaları ele almak ve dijital yolculuğa yavaş yavaş devam etmek için mevcut teknolojiyi kullanmaya başlamayı içerir.”
Dijital teknolojinin ölçeklenebilirliğinin, yeni meta veri kaynaklarını kullanan kolektif zekâlarla birlikte büyük bir yıkıcı potansiyel vaat ettiğini aktaran yetkililer, “Dijitalleşmenin gerçek potansiyelini görme kapasitesi ve heyecanı gerçek olgulardan ayırt etme becerisi, dijital yolculukta başarı ve başarısızlığı ayırt eden belirleyici faktör olacaktır. Dijitalleştirilmiş üretimin başarılı bir şekilde uygulanması, üreticinin ekosisteminde bir araya getirilmiş birçok temel yetkinlik gerektirir. Makinalar, üretimin temeli olarak düşünülür ve dolayısıyla, makinaların performans göstermesini sağlayan sistemler, üretimde akıllı veri kullanımını sağlayan temel etkenlerdir. Gelecekte olabilecek değişikliklerden etkilenmeyecek donanım ve yazılım platformları kullanarak, tam kapsam ve makina otomasyonu sağlayabiliriz” diye konuşuyorlar.
“Nesnel verileri esas alarak verimliliği artırıyor”
Yetkililer, Omron’un dijital etkinleştirme teknolojileri konusundaki tecrübesinin, tüm dünyada yeni fabrikalarında dijitalleşmiş üretimi gerçekleştirebilme kapasitesi sağladığını (Kusatsu-japonya, Hertogenboschhollanda, Sanghay-çin ve Ayabejaponya) ve Omron’un tamamen dijitalleşmiş üretimin avantajlarından yararlanmak amacıyla yeni etkinleştirme çözümleri gerçekleştirmek için teknolojiyi kullanmaya devam ettiğini belirtiyorlar. Omron yetkilileri, dijital strateji yolculuğunu firmalarından bir örnekle açıklıyorlar: “Omron’un Japonya'daki Kusatsu fabrikasının, tesis-kat operatörlerinin sistematik olmayan raporlarına ek olarak, sürekli geliştirme projeleri hazırlaması ve bu projeleri değerlendirmeye tâbi tutması gerekiyordu. Fabrika, tüm üretim süreçlerinde ürünün gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlayan ve hangi alanlarda geliştirmelerin yapılabileceğine ilişkin genel bir tablo sunan kullanımı kolay bir çözümde karar kıldı ve üretim alanında yapılacak geliştirmelerin belirlenmesi ve uygulanması için gereken kaynakları azalttı.”
Üretim alanına getirilen yeniliklerin en nihâyetinde üretkenlikte artış sağlayacağını ifade eden Omron Otomasyon Sistemleri Genel Merkez Kıdemli Genel Müdürü Masaru Takeuchi, şu bilgileri paylaşıyor: "Uzmanların deneyim ve önsezileri üretim tesislerindeki geliştirme etkinliklerinde en önemli rolü oynuyor olsa da; uzmanlar, üretim verimliliğini engelleyen darboğazda sıkışarak, gizli kalmış geliştirme noktalarını tespit edemiyordu. Bu gibi durumları aşmak ve geliştirme yolundaki ilerlemeleri desteklemek için nesnel verilere ihtiyacımız vardı.”
“Uzaktan destek sağlamak da mümkün”
Omron yetkilileri, çözümün en önemli özelliğinin; tesis çalışanlarının üretim hattındaki operasyon durumunu bir bakışta görebilmesi ve çözümün en önemli noktasının, üretim hatlarında görevli çalışanların “büyük verileri” doğrudan kullanabilmesi olduğunu söylüyorlar.
“Daha önce geliştirmeler hakkında fikir almak için faydalandığımız iş gücünü altıda bire kadar indirebileceğimizi fark ettik” diyen yetkililer, çözümün başlangıç tesislerinde sorunların yinelenmesini önlediğini ve deniz aşırı üretim tesisleri için uzaktan desteğin de mümkün olduğunu vurguluyorlar.
Omron'un; entegre, akıllı ve interaktif teknoloji çözümlerinin, üreticilerin yenilik yaparak verimlilik, esneklik ve kaliteyi artırırken ürünlerini geliştirmelerine imkân tanıdığını belirten yetkililer, şu noktalara dikkat çekiyorlar: “Dünya çapındaki lider üreticiler; Omron'un entegre robot teknolojileri, bağımsız akıllı araçları (AIV), algılama, kontrol, emniyet, komponentler ve gelişmiş denetim çözümlerini kullanıyorlar. Dikey ve yatay entegrasyon, akıllı ürün verisi kullanımı ve insan-makina iş birliği, üretim alanında otomatik optimizasyonun önünü açıyor. Omron; bu tür teknolojileri geliştirip üretmenin ve patentini almanın yanı sıra, uygulanması için gerekli mimariyi de sunuyor. Omron'un Sysmac platform mimarisi, tüm bu öğeleri bir araya getirerek, üretim ortaklarının sektörde lider haline gelmesini sağlıyor.”