Endüstri 4.0 Devrimi Nedir?

Dördüncü sanayi devrimini ifade eden Endüstri 4.0, üretimin siber-fiziksel dönüşümüdür. Endüstri 4.0’ın ismi, bağlantılı üretimi, endüstri ve işletmeler gibi diğer süreçler arasında dijital yakınlaşmayı teşvik etmeye yönelik Alman hükümetinin girişimi olan Industrie 4.0'ından gelmektedir. Gelin, Endüstri 4.0 devrimi ve beraberinde getirdiklerine birlikte göz atalım.

Endüstri 4.0 Nedir?

Endüstri 4.0, modern üretim süreçlerini dijitalleştiren ve otomatikleştiren bir devrimdir. Bu devrim kısaca, nesnelerin interneti (IoT) üzerine yoğunlaşmıştır. Fakat siber sistemler, yapay zeka ve büyük veri analitiği gibi ileri teknolojileri de bir araya getirir. Bu sayede de üretim hatları daha verimli, esnek ve özelleştirilebilir. 

Akıllı fabrikalar, bu devrimin en büyük parçalarından biridir. Endüstri 4.0 fabrikaların verimliliği artırıp maliyetleri düşürmek için makine ve sistemlerin birbirleriyle iletişim kurmasını mümkün kılar. Bu dönüşüm, geleneksel sanayi yapısını kökten değiştirerek, üretim süreçlerinin her aşamasında gerçek zamanlı veri akışı ve analizine dayalı karar alma süreçlerini de destekler. 

Endüstri 4.0 uygulamaları, sadece üretim sektörünü değil aynı zamanda tedarik zinciri yönetiminden müşteri hizmetlerine kadar geniş bir yelpazede yenilikçi çözümler sunar.

Endüstrinin Tarihi

18.yüzyılın sonunda sanayi devrimi, su ve buhar gücünün mümkün kıldığı mekanizasyonla oluştu. Bu devrimle beraber kas gücü, yerini makinelerin gücüne bırakıp bu büyük dönüşümle endüstri kavramının temelleri de atılmış oldu

20.yüzyılın başına gelindiğinde ise meydana gelen ikinci sanayi devrimi, doğrudan elektrikle desteklendi. Bununla birlikte seri üretim, montaj hatları ve iş bölümü ile de gelişti. 

Üçüncüsü ise 1970'lerin başında, makineleri ve üretim süreçlerini daha fazla otomatikleştirmek için bilgisayarların kullanılmasıyla hayatımıza girdi.

Endüstri 4.0 Devrimi

Dördüncü sanayi devrimi yani sanayi 4.0, en yalın halde üçüncü sanayi devriminin bir uzantısıdır. Endüstri 3.0, bilgisayarları üretim sürecine dahil ederken, Endüstri 4.0, bu bilgisayarları birbirine bağlanmasına, bilişim teknolojilerinin yaygın kullanılmasına ve fütüristik üretim sistemleri yaratmaya odaklanır. 

Bugünlerde ise Endüstri 4.0, fabrika ortamındaki sistemlerin birbirleriyle iletişim kurabilmesinin çok ötesine geçiyor. Endüstri 4.0 tam olarak uygulandığında akıllı fabrikaların oluşmasına ve tamamen dijital üretime olanak tanıyacağı düşünülüyor.

Endüstri 4.0 avantajları ise şunlardır:

• Birden fazla düzeyde verimliliğe sahip olmak, 
• Mevcut üretim süreçlerini farklılaştırmak, 
• Değer zinciri boyunca uçtan uca bilgi akışı oluşturmak 
• Yenilerini gerçekleştirmek için ilişkili varlıklardan gelen veriler dahil olmak üzere mevcut verilerden ve bol miktarda ek veri kaynaklarından faydalanmak

ION Academy kurucusu ve aynı zamanda Speaker Agency konuşmacılarından biri olan çok değerli Ali Rıza Ersoy, şirketlerin dijital dönüşümünde Endüstri 4.0 örnekleri ile neler yapılabileceğini, bu alanın avantajlarını youtube kanalımıza anlattı. Hemen aşağıdan izleyebilirsiniz. 

Endüstri 4.0’ın beslendiği bir diğer en büyük gelişme, son on yılın en önemli teknolojik trendlerinden biri olan IoT (Nesnelerin İnterneti) teknolojilerinin benimsemesidir. Bu bulut bilişim teknolojisi (IoT), temel olarak geleneksel olmayan bilgi işlem cihazlarını internete veya özel ağlarla birbirlerine bağlama yeteneğini ifade eder.

Nesnelerin interneti (IoT) çok geniş anlamda kullanılsa da, IoT genellikle akıllı tüketici cihazlarını ifade eder. Ancak bu teknolojinin ışığında üreticiler de konsepti benimseyip üretim merkezlerinde çok sayıda bağlantılı akıllı sensör kullanmaya başladılar desek yanılmış olmayız. Bu tür sensörlerin kullanımına Endüstriyel IoT (IoT) adı verilir.

IoT, Endüstri 4.0'ın önemli bir etkinleştiricisidir. Nitekim Endüstri 4.0, akıllı makineler ve siber-fiziksel sistemler gibi diğer bağlantılı teknolojileri de yaygın şekilde kullanır. Bu sistemlerin tamamı, daha önce mümkün olmayan otomasyon seviyelerine ulaşmak için birlikte çalışır.

Dördüncü sanayi devrimi ve Endüstri 4.0'ın arkasındaki itici güçlerin ve teknolojilerin etkisi, konsept ortaya çıktıktan sonra çeşitli sektörlere de evrilmiştir. Bu, akademik çalışmaya dayanan daha fazla '4.0' terimini ortaya çıkarmıştır. Buna örnek olarak Lojistik 4.0, İnşaat 4.0, Enerji 4.0 ve daha birçok kullanım sayılabilir.

Tüm bu pozitif gelişmelere rağmen birçok Endüstri 4.0 girişimi, sınırlı kapsamı olan erken aşamadaki projelerdir. Dijitalleşme ve dijitalleşme çabalarının çoğu, gerçekte, üçüncü ve hatta ikinci sanayi devrimi teknolojileri ve hedefleri bağlamında gerçekleşir.

Endüstri 4.0 Uygulamaları Nelerdir?

Endüstri 4.0, ürün geliştirme sürecinin tüm seviyelerinde uygulanabilir. Ek olarak, bazı üreticiler Endüstri 4.0 kavramlarını tedarik zincirleri gibi dış kaynaklara uygulayarak tedarik kesintilerini daha iyi tahmin etmelerini sağlarken bir ürünün imalatında kullanılan tüm malzemeleri tedarik etmeyi de kolaylaştırabilir.

Endüstri 4.0'ın uygulanmasının bir başka yolu da imalatta gerçek zamanlı verilerin elde edilmesidir. Bu veriler daha sonra işlemleri optimize etmek amacıyla analiz edilebilir. Böylece imalatın verimliliğini artırabilir ve ürünün pazara sunma süresini kısaltarak kuruluşun üretkenliğine katkıda bulunabilir.

Endüstri 4.0'ın Kullandığı Teknolojiler

Endüstri 4.0, günümüzde birçok güncel teknolojilerle entegre olabilir. Bunlardan bazı Endüstri 4.0 teknolojileri şu şekildedir:

• Büyük veri ve analitik, 
• Yapay zeka ve makine öğrenimi, 
• Makineden makineye ve IoT ağları, 
• Dokunmatik ya da sesli arayüzler, 
• Artırılmış gerçeklik sistemleri, 
• Gelişmiş robotik, 
• Katmanlı üretim,
• IoT ve sensörler

Endüstri 4.0 Örnekleri

Endüstri 4.0 bileşenleri arasında birçok teknolojiler yer alır. Bu bileşenler, üretim süreçlerinde daha fazla otomasyon ve verimlilik sağlamaktadır.

Endüstri 4.0 dünyadan örnekler içerisinde Almanya’nın Siemens firması tarafından geliştirilen ve kendi kendine karar verebilen akıllı fabrikalar, ABD’deki General Electric'in endüstriyel internet uygulamaları, Japonya’daki Toyota’nın otomasyon süreçleri ve Çin’in üretim hatlarını dijitalleştirme çalışmaları sayılabilir. Bu örnekler, Endüstri 4.0’ın dünya genelinde nasıl benimsendiğini ve uygulandığını gözler önüne serer.

Endüstri 4.0'ın Faydaları Nelerdir?

Endüstri 4.0, onu tam olarak uygulamayı seçen kuruluşlara sayısız fayda sağlar. Bu faydaların birçoğuna hemen hemen hergün teknoloji haberlerinde rastlamak mümkündür. Endüstri 4.0 ın avantajları şu şekilde özetlenebilir:

• Bir ürünü gerçekten nasıl kullanıldığını ve nasıl kullanılmasının beklendiğini müşterilere sunabilir.
• Sensör verilerinin bir kuruluşun üretim sürecini gerçek zamanlı olarak izlemesine yardımcı olabilir. Bu veriler daha sonra sürecin nerede iyileştirilebileceğini belirlemek için dijital simülasyonla karşılaştırılabilir.
• Çalışan eğitim süreçlerine de uygulanabilir. Bu eğitim programları, çalışanlara makinelerin nasıl çalıştırılacağını ve çalışanın fabrika sahasına girmesine izin verilmeden önce güvenli olmayan uygulamalardan nasıl korunabilmesi için artırılmış gerçeklik kullanır. 
• Bazı kuruluşlar artırılmış gerçeklik tabanlı eğitimi yangın söndürme ve ilk yardım gibi diğer alanlarda da kullanır.
• Fabrika ortamında kullanılan dijital teknolojinin arka uç kurumsal veri sistemlerine bağlı olması nedeniyle, üretim süreciyle ilişkili veriler üzerinde büyük veri analitiğinin gerçekleştirilmesine olanak sağlayabilir. 

Endüstri 4.0'ın benimsenmesinden önce endüstriyel makinelere üretici tavsiyelerine göre servis veriliyordu. Ancak Endüstri 4.0, makinelerin sağlığını sürekli olarak izleyen sensörlerle donatılmasını da sağlamıştır. 

Bu durum, kuruluşların sorunları ortaya çıkmadan önce tahmin etmelerini ve proaktif olarak düzeltici önlemler almalarını sağlar. Hatta bazı durumlarda makine otomatik olarak yedek parça siparişi bile verebilir. Böylece bir kuruluşun üretim sürecini kesintiye uğratan maliyetli bir kesintiden kaçınmasına yardımcı olabilir.

Bu tür analitikler, kuruluşların eğilimleri belirlemesine ve nihayetinde daha karlı hale gelmesine yardımcı olabilecek içgörüler kazanmasına yardımcı olabilir.

Endüstri 4.0 Çalışma Hayatına Etkisi

Endüstri 4.0, çalışma hayatını köklü bir şekilde dönüştürmektedir. Endüstri 4.0'ın etkileri arasında iş gücünün niteliğinin değişmesi ve yeni becerilere ihtiyaç duyulması öne çıkmaktadır. Otomasyonun artmasıyla birlikte bazı meslekler ortadan kalkarken, dijital becerilere sahip çalışanlara olan talep artmaktadır. 

Dijital dönüşüm, işgücü piyasasında önemli bir yeniden yapılanmaya yol açarken, aynı zamanda çalışanların sürekli öğrenme ve kendini geliştirme ihtiyacını da beraberinde getiriyor. Endüstri 4.0 bileşenleri sayesinde çalışma ortamları daha esnek hale gelirken, uzaktan çalışma ve dijital işbirliği araçları yaygınlaşmaktadır.

Gelecekte girişimcilik, Endüstri 4.0'ın da etkisiyle farklı boyutlara da ulaşabilir. Girişimcilik, yapay zeka ve otomasyon üzerine yoğunlaşabilir.

Endüstri 4.0 Eğitime Etkisi

Endüstri 4.0 devriminin etkileri eğitim alanında da önemli değişikliklere vesile olmaktadır. Eğitim sistemleri, Endüstri 4.0 bileşenleri olan dijital araçlar ve teknolojilerle entegre edilmekte, bu da öğrencilere daha interaktif ve kişiselleştirilmiş öğrenme deneyimleri sunmaktadır. 

Endüstri 4.0'ın etkileri eğitimde dijital okuryazarlığın önemini artırırken, STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik, Matematik) alanlarında eğitim veren programların yaygınlaşmasını sağlamıştır.

Endüstri 4.0 dünyadan örnekler incelendiğinde, Finlandiya’nın eğitim sisteminin dijital dönüşüme nasıl uyum sağladığı ve Güney Kore’nin teknoloji odaklı eğitim politikaları dikkat çekmektedir. Bu örnekler, eğitimde Endüstri 4.0’ın benimsenmesinin öğrencilerin geleceğe hazırlanmasında nasıl etkili olduğunu göstermektedir.

Endüstri 4.0'ın Zorlukları Nelerdir?

Başlangıçta, Endüstri 4.0'ı uygulamak isteyen kuruluşlar için temel zorluklar maliyet ve birlikte çalışabilirlik olarak görülüyordu. Fabrikada kullanılan makineler ve sensörler çoğu zaman farklı protokollere dayanıyordu, bu da bağlı cihazlar arasındaki iletişimi zorlaştırıyordu. Fakat Endüstri 4.0'ın daha fazla benimsenmesiyle standartlar ortaya çıkmaya başladı.

Endüstri 4.0 ile ilgili bir diğer önemli zorluk da siber güvenliktir. Geçmişte, fabrika ortamında kullanılan sistemler, doğası gereği tescilli olma eğilimindeydi. Bu tür sistemlerin birbirine veya arka uç BT sistemlerine bağlanması nadirdi. Bu nedenle, bu tür sistemleri oluşturan satıcılar, geliştirme çabalarında nadiren güvenlik öncelikli bir yaklaşım benimsediler.

Öte yandan Endüstri 4.0 gelişmelerinin insanı odak noktası olmaktan çıkartacağından ve distopik bir robotlaşma ile sonuç olacağından endişe edenler de mevcut. Bu yüzden de Endüstri 4.0’a tepki olarak birkaç yıl önce Endüstri 5.0 kavramı ortaya atıldı. Endüstri 5.0, özellikle pandeminin etkisiyle sürdürülebilirlik ve insanı yeniden merkezi hale getirme çağrısıyla bazı kurumla bireyler arasında tartışmaya başlandı.

Endüstri 4.0 modeli daha tam olarak benimsenmeden bu tarz endişelerin olması ve yeni modeller üzerinde çalışmaların başlaması şuan olmasa da uzun vadede dönüşüm üzerinde engel oluşturabilir. 

Ali Rıza Ersoy ve Timur Sırt gibi çok değerli isimleri kuruluşunuza davet ederek, Endüstri 4.0 ve otomasyon üzerine edindikleri engin bilgilerden yararlanabilirsiniz.

Endüstri 4.0 Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Endüstri 1.0, 2.0, 3.0 ve 4.0 Nedir?

Endüstri 1.0, 18. yüzyılın sonlarında buhar gücüyle çalışan makinelerin ortaya çıkışıyla başladı. Endüstri 2.0, 20. yüzyılın başlarında elektriğin yaygınlaşmasıyla birlikte seri üretim hatları oluştu. Endüstri 3.0, 20. yüzyılın ikinci yarısında bilgisayarlar ve otomasyon teknolojilerin üretime entegre edildi. Günümüzde ise Endüstri 4.0, dijitalleşme, nesnelerin interneti (IoT), yapay zeka ve büyük veri analitiği gibi ileri teknolojilerin üretim süreçlerine dahil olmaya başladı.

Endüstri 4.0 İlkeleri Nelerdir?

Endüstri 4.0'ın temel ilkeleri, üretim süreçlerinin dijitalleşmesini ve otomasyonunu sağlamak için geliştirilmiştir. Bu ilkeler arasında interoperabilite (farklı sistemlerin ve makinelerin birbirleriyle iletişim kurabilmesi), sanallaştırma (fiziksel süreçlerin dijital ikizleri aracılığıyla izlenmesi ve kontrol edilmesi), desantralizasyon (kararların merkezi olmayan, yerel seviyede alınması), gerçek zamanlı veri işleme (anlık veri toplama ve analiz), hizmet odaklı mimari (üretim sistemlerinin esnek ve modüler hizmetlere dayalı olması), ve farklı bileşenlerin entegrasyonu (makineler, sistemler ve süreçlerin uyumlu bir şekilde çalışması) yer alır.