Endüstri 4.0’ı destekleyen bileşenleri simülasyon ve sanallaştırma, sistem entegrasyonu, nesnelerin interneti, siber güvenlik, bulut bilişim, katmanlı üretim, artırılmış gerçeklik, büyük veri ve otonom robotlar olarak sıralanabilir.
Simülasyon ve sanallaştırma:
Simülasyon, gerçek bir sistemin veya bir sürecin çalışmasının benzetiminin yapılarak sanal geçmişinin üretilmesine ve gerçek sistemin karakteristik özelliklerine dair bazı yorumların çıkarılmasına olanak vermektedir. Sistemlerin simülasyonu ve sanallaştırılması, farklı senaryoların değerlendirilmesini sağlar. Sistemler değerlendirildikten sonra, maliyet etkin çözümler çok daha hızlı bir şekilde geliştirilebilir, test edilebilir ve uygulanabilir, sonuçta daha düşük maliyetler oluşur ve pazara giriş süresi azalır.
Sistem entegrasyonu:
Birçok sistem kendi operasyonları içinde yüksek derecede otomatiktir, ancak diğer sistemlerle iletişim kurma konusunda bu denli yetkin olmayabilir. Standartlar ve açık mimari, hem işletmeye hem de müşteriye ve/veya son kullanıcıya kolay bilgi aktarımını destekler. Sistem içerisindeki entegrasyon yatay ve/veya dikey yönlü olabilir.
Nesnelerin interneti (IoT):
Nesnelerin interneti Endüstri 4.0 odaklı çözümlerde önemli bir işleve sahiptir. Nesnelerin interneti, benzersiz bir şekilde adreslenebilir nesnelerin kendi aralarında oluşturduğu,dünya çapında yaygın bir ağ ve bu ağdaki nesnelerin belirli bir protokol ile birbirleriyle iletişim içinde olmaları olarak tanımlanmaktadır. Diğer bir ifade ile karar alma süreci için veri toplamak amacıyla fiziksel cihazları ağ üzerinden birleştirir. Bu gömülü bilgi işlem, üretilen ürünün değerini ve işlevselliğini artırır. Günümüzde milyarlarca nesnenin internete bağlı olduğu düşünülürse gelecekte nesnelerin interneti kavramının her şeyin interneti olarak değiştirilmesi kaçınılmaz olacaktır. Nesnelerin interneti işletmelerde endüstriyel operasyonların izlenmesine, tedarik zincirinin görünürlüğünün sağlanmasına ve ekipmanın arıza süresini öngörmesine yardımcı olmaktadır.
Siber güvenlik:
Kapalı sistemlerden uzaklaştıkça (IoT ve Cloud yoluyla artan bağlanabilirlik ile), bilginin güvenliği çok önemlidir. Güvenlik ve güvenilirlik, gerçekten modern ve sayısallaştırılmış bir üretim iş akışının başarılı bir şekilde uygulanmasını sağlayarak bağlantılı bir ortamın tüm avantajlarından yararlanır. Sistem sahipleri gelişen bu endüstri akımında kullandıkları ve kuracakları cihaz ve ağlar için siber güvenlik çözümlerine kritik seviyede gereksinim duymaktadırlar.
Bulut (Cloud) bilişim:
Bulut bilişim, işletmelerin ürettikleri dosyaların saklanması ve dosyalara istenilen zamanda istenilen kişiler tarafından ulaşması gibi problemlerin ortadan kalkmasını sağlayan bir teknolojidir. Uzaktan hizmet, renk yönetimi ve performans kıyaslaması gibi uygulamalar için kullanılan bulut bilişimin diğer iş alanlarındaki rolü genişlemeye devam edecektir. Teknolojideki sürekli gelişmelerle birlikte, makine verileri ve işlevsellik yalnızca bulut çözümlerine kaydırılmaya devam edecektir. Bulut, güncel sistemlerden, performans modellerinden ve dağıtım seçeneklerinden bağımsız sistemlere göre çok daha hızlı bir şekilde kullanıma sunulabilir. Bulut bilişim sayesinde hayatımızı kolaylaştıran akıllı teknolojilerin daha aktif ve verimli kullanılması mümkün olmaktadır. Firmalar genellikle bu sistemden kiralama yolu ile faydalanmaktadır.
Katmanlı üretim:
Katmanlı üretim küçük ölçekli uygulamalar veya tek tek parçaların veya kişiselleştirilmiş ürünlerin üretimi için giderek daha önemli hale gelmektedir. Katmanlı üretim performans, esneklik ve maliyet etkinliği artırılmış tasarımları iyileştirmek için doğrudan müşteri veya tedarikçiler tarafından kullanılacaktır.
Arttırılmış gerçeklik:
Artırılmış gerçeklik, insanların elektronik sistemlerle daha iyi bütünleşmesini ve etkileşime girmesini sağlamak için gerçek zamanlı bilgilerin etkin bir şekilde sağlanarak kullanıma olarak tanımlanabilir. Farklıcihazlardangörüntülenebilen bir parça için onarım ile ilgili bilgilerin iletilmesi, tesis veya ekipmanın simülasyonları ve 3D görünümlerini kullanarak personele eğitimler verilmesi artırılmış gerçeklik için örnek olarak verilebilir.
Büyük veri:
Sistemler giderek dijitalleştikçe ve bağlandıkça, toplanıp analiz edilebilecek çok fazla veri birikecektir. Özellikle nesnelerin internete bağlanma hızı ve her nesnenin üreteceği veri düşünülecek olursa veri sayısının yakın gelecekte çok daha fazla artacağı beklenen bir durumdur. Bir bütün olarak, internet nüfusu 2016’danbu yana %7.5 oranında artmış ve şu anda yaklaşık 4 milyar insanı içermektedir. Bu kadar verinin depolanması da analiz edilmesi de oldukça zorlaşacaktır. Diğer bir ifade ile çok sayıda veri, akıllı ve pratik kararların alınmasına yol açabilecek ilgili bilgi ve eğilimleri tanımlamayı zorlaştıracaktır. Burada “büyük veri” ve analizi devreye girecektir. Çünkü tüm bu verilerin analiz edilmesi, anlamlandırılması ve belli trendlerin oluşturulması şirketlerin gelecekleriyle ilgili stratejik planlar yapmalarında, problemleri etkili bir şekilde çözmelerinde ve ürünlerini (veya hizmetlerini) müşterilerinin ihtiyaç ve tercihleri doğrultusunda geliştirmelerinde büyük rol oynamaktadır. Büyük veri ve analitiği, gelecekteki üretim sorunlarına önleyici önlemler almak için bireysel bir bileşenin performansını ve çalışma kısıtlamalarını tanımlamayı mümkün kılacaktır. Büyük veri, hem fabrika içinde, hem de iş ve ortaklar için tedarik zinciri paydaşlarına gerçek zamanlı bilgi sağlar. Bu şekilde, çeviklik katlanarak artabilir ve sorunlar proaktif bir şekilde ele alınabilir.
Otonom robotlar:
Robotlar sağladıkları hız, kalite ve standardizasyon ile firmaların vazgeçemeyeceği bir üretim aracıdır. Robotik, grafik iletişim endüstrisinin ilk aşamalarında olmasına rağmen, belirli üretim sistemleriyle kullanımda bir artış görülmektedir. Malzeme taşıma ve envanter kontrolü bu alanda verilecek başlıca örneklerdir. İnsanlarla ve sistemlerle performans veetkileşim seviyesinin artması ve baskı şirketleri tarafından robotik kullanımının yaygınlaşması beklenen gelişmelerdir.
Endüstri 4.0’ın diğer önemli bir sonucu akıllı fabrikalar olacaktır. Akıllı fabrika, akıllı üretime dayanan yüksek derecede dijitalleştirilmiş ve bağlantılı bir üretim tesisidir. Akıllı bir fabrika yapay zeka, robotik, analitik, büyük veri ve nesnelerin interneti gibi teknolojileri kullanarak çalışan ve kendi kendini düzeltme yeteneğine sahip büyük ölçüde özerk çalışabilir yapıya sahip olacaktır. Akıllı fabrikanın belirleyici özellikleri görünürlük, bağlantı ve özerkliktir. Akıllı fabrika sistemlerinin günümüz teknolojilerden en önemli farkı gerçek zamanlı veya gerçek zamanlı olarak öğrenebilir ve adapte olabilir olması,böylece geçmişe göre çok daha esnek fabrikalar olmasıdır. Akıllı fabrikalar, fabrikayı dijital tedarik ağındaki diğer kuruluşlara bağlayan ve daha etkin tedarik zinciri yönetimine olanak tanıyan akıllı üretime dayanmaktadır. Tamamen bağlantılı bir akıllı fabrika vizyonunda, her tesis diğerlerine, tüm işletme departmanlarına, dışarıdan müşterilere ve tedarikçilere bağlıdır. Bu şekilde, ihtiyaçlar ve faaliyetler izlenebilir. Ayrıca hız ve verimliliği artırmak için genişletilmiş kuruluş genelinde işbirliği sağlanır.
Anadolu Üniversitesi yayınları