Endüstri 4.0: Tartışma ve uzlaşma alanları - 2

Önceki yazıda Endüstri 4.0'ın ne olduğuna kısa değinmelerden sonra, yeni fabrikaların ne olacağını, iş ortamı değişikliklerini, yeni yapıları, işlevleri ve kültür ihtiyacını, uyum sürecinin başlıca konularının neler olabileceğine de bu yazıda değineceğiz.

Temel amaç, makine-donanımlardan oluşan ortamlar yaratılarak daha hızlı, esnek, daha düşük maliyetli ve verim düzeyi yükselen üretim gerçekleştirmektir. Endüstri 4.0 aşamasındaki yeni fabrika; 

* Küçük ve düşük maliyetli kablosuz sensörler,

* Bazı özel teknik sensörler,

* Nesnelerin ortamlarını yitirmesi,

* Kablosuz iletişim kurulabilme,

* Opto-elektrik-sensörler,

* Basınç,

* Isı ve kızılötesi sensörler vb. oluşacak.

İş ortamı köklü değişikliğe uğrayacak (1):

* Ürünler ve üretim tesisleri, aktif sistem ekipmanlarına dönüştürecek,

* Ürünler ve üretim tesisleri kendi üretim ve lojistik sistemlerini kontrol edebilecek,

* İnternetin siber uzayı ile gerçek fiziksel dünyaya bağlayan siber fiziksel sistemler gerçekleşecek,

* Var olan mekatronik sistemlerden farklı olarak çevreleri ile ilişki kurabilen, kendi davranışında ortama uyum gösterecek planlamalar yapabilen, uyum yanında yeni davranış biçimleri geliştirebilen sistemler oluşacak.

Siber-fiziksel sistemler: İnternet üzerinden gerçek zamanlı olarak veri alışverişi yapabilen entegre yapıdaki büyük sistemlerdir.

Fiziki dünya: Enerji üreticileri, enerji hatları, tüketiciler internetin sanal dünyası aracılığı ile birleşip bir birinin içine giren dünyadır.

İş alanında nesneler: Verileri ve hizmetleri kombine eden ve bireysel paketler haline getirilen yeni uygulamalardır.

İnsan yaşamına hızla giren "akıllı evler, konutta mümkün olan şey neden üretimde olmasın mantığından yola çıkılarak optimal akışlar sağlamak için konut sahibinin isteklerine uygun olarak cihazlar arasında kurulmuş bir ağ. Konut sahibi yerine müşterileri koyma"(5) geleceği öngörmenin maddi temelini oluşturuyor.

"Akıllı fabrika" ideali şu: Olabilecek en yüksek hızda üretim yaparken tam esneklik. Giderek daha büyük hızla değişen dünyayı daha iyi yansıtmalıyız. Müşteri internetten bir ürün sipariş edecek, bunun üzerine hemen fabrikada bireysel isteklere uygun şekilde üretime geçilerek, üretim hattında da herhangi bir değişiklik yapmadan (5) sonuca ulaşılacak.

Geleceğin fabrikasında elle yapılması gereken işler de olacak, farklılıkları ise 'akıl içeriği' belirleyecek. "Augmented Reality"; büyütülmüş ve geliştirilmiş gerçeklik... İnsanın akıllı fabrikadan dışlanamayacağını söylüyor. Esas konu esnekliğin artması, insan da bir üretim aktörü olarak sistemin bütünü içinde olabilecek en esnek unsur. İnsan, olaya sorun çözücü olarak katılacak, fabrika içinde dolaşıp her şeyin yolunda olup olmadığını kontrol edecek. Yapılan işler enformatik olmadan anlamını yitirecek (5).

Smart Grid: Akıllı elektrik şebekeleri, hızlı ürün değişikliklerine, toplu işlemlerin en küçükleri ve ayrıntıda yer alanlarına erişmede, geniş bir aralıkta güvenle üretim yapabilmede, nesneler arasında internet bağlantılarında(1) hayatın özünü oluşturacak. Ayrıca, yüksek derecede esneklik, güvenilirlik ve denge özelliklerine sahip, "fabrika içi ve fabrikalar arasında, firmalarla ve müşterilerle kurulan iletişim bir 'kapasiteler piyasası' anlamına geliyor: Ürün kendi yerini bulacak, tesisin hangi üretim noktasında işlenebileceğini ya da en yakındaki hangi fabrikanın uygun durumda olduğunu internet aracılığı ile araştırabilecek(2). İnternet, yenilikçi fikirleri artıracak ve üretimi demokratikleştirecek(6). Mucitten girişimciye giden yolun kısalması, neredeyse sıfıra inmesi çok önemli(5) etkiler yaratacak.

"Atölye dersinin" ders programlarından çıkarılmasından ve ikincil sektörün büyük bölümünün yurtdışına kaymasından 30 yıl sonra bugün elleri yeniden kirletmek için sebep var. Masa üstü üretim makinelere giderek ana akım haline geliyor, üretim uygulamalarının yeniden ders programlarına alınmasının zamanıdır, ama eskiden olduğu gibi atölye dersleri şeklinde değil. Tasarım dersi şeklinde... Markers 'üreten hareketi' küçük ve küresel olmaya, zanaatkar ve yenilikçi olmaya, küçük maliyetlerle ileri teknoloji üretmeye, küçük başlayıp büyük olmaya imkan tanıyor. Ama özellikle de önemli bir imkan geleneksel kitlesel üretim mantığına uymadığı için varlığı bilinmeyen ihtiyaçlara yönelik üretim yapılabilmesi"(6) mümkün oluyor. "Giderek daha fazla nişlere yoğunlaşacağımız"(6) anlaşılıyor.

Üretimin mekandaki örgütlenmesi değişecek, "Daha şimdiden birçok sektörde üretimin son tüketim pazarına yakın yerlere geri dönmesine yönelik eğilim güç kazanıyor. Yüksek otomasyon derecesine sahip sanayiler, örneğin otomotiv sektörü, uzun zamandan beri yeni fabrikalarını ana pazarın olduğu ülkede kuruyor. Bir ürün için ücret maliyetleri ne kadar düşerse, üretim yerinin seçiminde o kadar çok başka etken işin içine giriyor."(5)

* Fiziksel altyapılar

* Ulaşım alt sistemleri

* Elektrik ağları

* Çevre etkenleri

* Yüksek nitelikli personel

* Vergi sistemi

* Siyasi istikrar vb. etkenler işgücü maliyetinden daha çok etkili oluyor. Ayrıca, müşteri hakkında daha çok bilgi edinme başlı başına bir amaç haline geliyor. Bilginin verimlilik artırma potansiyeli bu alana odaklanmayı motive ediyor. İnsanın zihinsel etkinliklerinin yerini bilgisayar programları ve algoritmalar alıyor. Hizmetler, özellikle banka sisteminde bankacının kanaatleri yerine bilgisayar programlarına (5) dayanıyor.

Sessiz Devrim ve uyum sorunumuz

Otomasyon tarihi çok kısa değil. Üretim,ulaşım ve iletişim teknolojilerinin iç bütünlüğü otomasyonun temel hedefi kısa zamanda çok sayıda işlem yapabilme, işlemlerin standardizasyonunu sağlama,ulaşılan skoru gözetme gibi alanlara yöneliktir. Hedeflenen amaçları gerçekleştirmek için de üretimi tesisini kendine özgü sevk ve idare edebilme yeterli olabiliyor(2).
Gelecekte ise robotlar, bant, işlem merkezinden oluşan üretim tesisinde, bir parçayla ilgili önceden planlanan, programlanan işlemleri yapmak yeterli olmayacak. Tesis, önüne gelen malzemenin nasıl işleneceğini, iş programının özelliklerini ve uygulamanın şeklini kendisi kararlaştıracak. Her malzeme ve parçanın "kartviziti" bir elektronik çip olacak, bir tanıma sistemini harekete geçirecek, gerekli tanıma işlemi belirlendikten sonra harekete geçilerek yaratmak istenen sonuca ulaşılacak. Bugünkü seri üretim koşullarından farklı olarak hep aynı işlemlerden geçmeden, her ürün özel istekleri dikkate alan sonsuz çeşitlilikte işlem yapabilecek. Kuramsal çerçeveden bakıldığında, "giderek daha büyük miktarda üretim değil, aynı seriden daha çok miktarda üretim söz konusu olacak, hatta uç durumda da önceden tüm ayrıntısıyla hazırlanmış bir üretim planına ihtiyaç olmayacak."(2)

"İnsan rolünün tasarımcılık ve kontrol elemanı olmakla sınırlanmaya doğru gitmesi, birçok tarihsel faaliyetin algoritmalar tarafından üstlenilmesi gibi gelişmeler, bizim sosyal sistemimiz ile ekonomideki ve toplumdaki güç güç ilişkilerine yansımaları olacak."(5)

İnsan emeğinin güç dengesi içindeki payı azaldıkça, sermayenin gücü artıyor.(5)
Sessiz Devrimin asıl uyum sorunu, "Üretimi yeniden Avrupa' ya getirmek için büyük bir fırsat sunuyor"(2) olmasıdır. Bu konuda ABD'nin elinde topladığı elektronik alanı da dahil. Piyasa yapıcısı kuruluşlar, Almanya özelinde daha büyük fırsatlar sunuyorlar.

Yeni üretim sisteminde, çok sayıda sensörün büyük bir hassaslıkla çevresini kayıt ediyor; merkezi üretim ve kontrol sisteminden bağımsız olarak, tümleşik işlemci sistemlerinde kendi kararlarını veriyorlar. (1)

Bugünkü aşamada "sistemin önemli eksiklikleri, ekipmanların kablosuz iletişim ağı, bilginin sürekli alıp verilmesi, karmaşık olayların ve kritik durumların ayırt edilebilmesi için farklı sensörlerin birleştirilmesi, bunların duruma bağlı yorumlanması ve bu bulgulara dayanarak bir sonraki işlemin planlanmasıdır." (1)

Her gerçek objenin bir de sanal kopyasının olacağı bir aşamaya geçiliyor. (2)

Her ürün ve her makine sayısal bir veriye dönüşüyor. (2)

Alman ekonomisinin ana ekseninini sanayi üretimi oluşturuyor. Almanya o nedenle otomasyon sektöründe ve iş alanındaki birikimini aktif biçimde ileri taşımak zorunda. Alman yetkililer, "Sanayi 4.0'a geçişte aktif rol oynamalıyız" diyorlar(3); bütün birikimlerini ve enerjilerini kullanarak gelişmelere yön vermeye çalışıyor.

Endüstri 4.0 geçiş sürecinde(3);

- Know-how,

- Veri güvenliği düzenlemeleri

- Teknik bileşenlerin belirlenmesi

- Hukuki bileşenlerin belirlenmesi

- Kültürel bileşenlerin belirlenmesi

- Benimsenebilir bir internet kültürü yaratma

- Kullanıcı hakların gözetilmesi

- Uygun nitelikte bilim insanları yetiştirilmesi(5) gerekiyor. Adım adım uygulama fırsatları yükseliyor.(1)

"Siber, fiziksel sistemlerle fabrikayı, operasyona ara vermeden dönüştürebiliyor."(1)

"Üretim işçilerin belirlediği hızla ilerleyecek, şu anda merkezi kontrol sistemlerinde olduğu gibi bunun tersi değil. Ancak insanların gelecekte uygulayacağı görevlerden bazıları farklı olacak. Yeni nesil akıllı hafif robotlar insan işçilerle bir arada çalışacak."(1)

"Robotlar insana benzer bir kaçınma davranışına sahip olacak."(1)

Fabrika şeklinde kurulmuş simülasyon modelleri, yapay zeka merkezleri gelişiyor; ileri düzey bir kümelenmeler oluşacak.
Endüsti 4.0 aşaması dikensiz gül bahçesi değil. Bu aşamada bir dizi sorunla yüzleşeceğiz(2):

* Temel sorunlardan biri veri güvenliği,

* Derlenen verilerin işe yarar olması,

* Dışarıdan verilebilecek zararlara karşı (hacker saldırıları,ajanlık) güvenilirlik,

* Standartlarındaki eksiklik,

* Makinelerin konuşması kadar ortak dil konuşabilme aşamasına gelmeleri,

* Yeni arayüzlerin tanımlanması,

* Küresel standartların belirlenmesi,

* Yeni üretim tarzının betimlenmesi,

* Üretimde çalışan sayısının azalması,yazılımda çalışanların artması,

* Sadece mekanik temelli mühendisliğin öneminin azalması,

* Bilgi teknoloji uzmanlarının mekanik bilgisinin geliştirilmesi,

* Yaratıcı süreçler, planlama, sevk-idare, gözetim ve denetimde insanın rolünün artması,

* Eldeki sınırsız büyük veriyi amaçlara uygun değerlendirme ve yapıları basitleştirme,

* Küresel ölçekte talep ve faktör koşullarının değişimine yanıt verecek esneklikte yapılar oluşturması,

* Ürünler giderek daha kapsayıcı bir ağ içinde yer alacak ve birbirleriyle iletişim kuracakları ağın -tüketici ve müşteri cephesinin- oluşması.

"Pazarlama mantığından çok sosyal taleplere göre hareket eden bir üretim ekonomisi gelişiyor."(6)

Sınırlı kaynaktan derleyerek sizlerle paylaştığımız bu ilk bilgileri zenginleştirdikçe paylaşmayı sürdüreceğiz. Endüstri 4.0 aşamasının etkileri kapınızı çalışmış olmalı. Konumumuzu belirleyen tartışmaları yapmalı, strateji, taktik ve operasyonların ne olması gerektiği üzerinde uzlaşmalıyız.

_____________________________________
(1) Dr. Ansgar Kiwet, " Prof. Dr.h.c. mult. Wolfgang Wahlster ile söyleşi..." Otomasyonda trendler, FESTO, No: 1/2013  
(2) Georg Giersberg, "Sanayide Dijital Devrim/Dünyayı Eleştiren Ağ" DE Magazine Deutschland, T 4/2013
(3) Henning Kagermann," Yarının ekonomisi için bir vizyon"- Alman Teknik Bilimler Akademisi Başkanı-, DE Magazine Deutschland, T 4/ 2013
(4) Contanze Kurz ve Frank Rieger " Sessiz Devrim" DE Magazine Deutschland, T 4/2016
(5) Helen Sibum "Geleceğin Fabrikası/ Prof. Detlef Zühle Kaiserslautern'deki smonat fabrikanın kurucusu" DE Magazine Detucschland T 4/2013
(6) Chris Anderson, "İnsanın Özgünlüğü/ Kitap Tanıtımı" MD Magazine Deutschland T4/2013