Endüstri 4.0 ve Akıllı Fabrikalar

Akıllı fabrikalar

Temelinde makinelerin kendi aralarında konuştuğu, üretimi insanların değil, makinelerin organize ettiği yeni nesil üretim tesisleri akıllı fabrika kavramıyla ifade ediliyor. Geleneksel fabrika anlayışında depolardan vinçlere, makinelerden robotlara kadar birçok üretim süreci insanlar tarafından yönetiliyor. Bu süreçlerden birinin aksaması durumunda ise üretim yavaşlıyor ve hatta durma noktasına kadar geliyor. Bunun da faturası zaman ve ek maliyet olarak şirketlere dönüyor. Bunun yerine ise akıllı fabrikalar gelmeye başladı. Tüm bu süreçlerin yerine birbiriyle bağlantılı makineler aracılığıyla kendini otomatik olarak yönetebilen bir yapı geliyor. Bu da, akıllı fabrika kavramının oluyor. Tedarikten, depolamaya, üretimden, kalite-kontrole, sevkiyattan bakım-onarıma kadar üretimin tüm süreçlerini kendi kendine kontrol edebilen akıllı fabrikalar, aynı zamanda üretim sürecinde ortaya çıkacak hata oranlarını düşürüyor. Ayrıca, bekleme sürelerini minimize ediyor, tedarik, üretim ve sevkiyat planlarını oluşturabiliyor. Tüm bunların sonucu olarak da verimliliği yükseliyor.

Ancak akıllı fabrika kavramı sadece üretim süreciyle tamamlanmıyor. Akıllı fabrikaları ürünlerle tamamlamak oldukça kritik. Bu da ürünlerin fabrikalarla haberleşmesi demek. Ürünlerin nasıl, nerede, ne zaman üretildiği, hangi tedarikçiden alınan hangi hammadde ile üretildiğini kaydeden, nasıl paketleneceğine karar verebilen ve nereye sevk edileceğini planlayan akıllı ürünlerle sürecin tamamlanması gerekiyor. Hatta son dönemlerde geliştirilen beyaz eşyalar, üretim sonrasında bile akıllı fabrikalarla iletişimde kalmayı başarıyor. Bakım-onarım işlemlerini, ne zaman servis ihtiyaçlarının doğacağı ve ne zaman parçalarının yenilenmesi gerekeceği gibi süreçlerde fabrika bilgilendiriliyor. Müşteriler de buna hazırlıklarını yaparak, iş akışı aksamadan ileriye yönelik planlamalar yapabiliyor.

Akıllı fabrikalar ve akıllı ürünler, şirketler için günümüzün petrolü olarak ifade edilen büyük veri (big data) kavramını getiriyor. Nesnelerin interneti sayesinde alınan veriler, haberleşen cihazlar üzerinden toplanan büyük veriyi analiz edebilen, karar verebilen ve raporlar sunabilen mekanizmalara dönüşüyor. Bu da yeni üretim çağının kapılarını sonuna kadar açıyor.

Dijital fabrikalar

Endüstri 4.0'ın içinde bulunan diğer bir kavram ise dijital fabrikalar. Bu kavramı, üretim tesisi kurulmadan önce tüm bileşenlerinin bilgisayar ortamında uygun yazılımlarla tasarlanarak fabrikanın çalıştırılması ve sonuçlarının değerlendirilmesi olarak ifade edebiliriz. Dijital fabrikalarda geliştirilen yazılımlarla üretim tesisleri ve üretim süreçleri test ediliyor, bakım onarım çalışmaları planlanıyor, şirketin üretkenliği ve karlılığı gözlemleniyor. Yani fabrikanın kendisi ortada yokken bile fabrikanın nasıl çalıştığı inceleniyor ve en iyi çalışma sisteminin kurulması için gerekli önlemler alınıyor. Ancak dijital fabrikalar, üretime girdikten sonraki önemine daha da artıyor. Dijital fabrika, geliştirme, üretim ve tedarikçilerden aldığı veri akışı süreçlerini kapsamlı biçimde entegre eden geniş bir donanım ve yazılım imkanı sunuyor.

Üretimdeki dijitalleşme ile üç büyük değişiklik öne çıkıyor. Bunlar, müşterinin isteklerine göre üretimin daha esnek hale gelmesi, az sayıda üretimin mümkün olması ve daha az ve bilgili çalışanlar. Bu değişikliklerde meydana gelmesine zemin hazırlayan en büyük faktörler ise yeni materyaller, 3D yazıcılar, kolay kullanımlı robotlar yeni işbirlikçi üretim hizmetleri gibi süreçler olarak gözüküyor. Dijital fabrikaların başlıca faydalarını şu şekilde sıralayabiliriz:

Yeni bir üretim işine girişte oluşacak girişim riskinin azaltılması.

Üretime başlamadan önce süreçlerin gerçekleştirilmesi ve doğrulanması.

Üretim yapılacak alanı sanal ortamda gezme imkanı.

Tasarlanan üretim konseptinin onaylanması.

Üretim ekipmanlarının bölüştürülmesinin optimizasyonu.

Gerekli olan alanın azaltılması.

Kriz ve darboğaz analizleri.

Hızlı değişimler.

Var olan kaynakların daha iyi şekilde kullanılması.

Makine ve ekipmanların programlanması ile zaman ve kaynaklardan tasarruf edilmesi.

Prototiplerin azaltılması ya da tamamen ortadan kaldırılması.

Ergonomik analizler.