Sanayi 4.0 ufuk taraması: Yapay zeka ile akıllı fabrika, dijital hastane ve şehir tasarımı

Prof. Dr. Vural Özdemir  - OMICS: A Journal of Integrative Biology Dergisi Baş Editörü
Toronto/Kanada Amrita Vishwa Vidyapeetham Üniversitesi/Hindistan

Türkiye ve küresel iş dünyasında yoğun ilgi gören Sanayi 4.0 gezegenimizdeki -canlı ve cansız– her “şeyin” yapay zeka (artificial intelligence) ve kablosuz internet (wifi) ağları ile biri birine bağlanıp yoğun iletişim halinde olduğu bir dünya öngörüyor. Aşırı entegrasyon (extreme integration) Sanayi 4.0’ın sinir sistemini oluşturuyor. Entegre sistemlerin daha verimli ve güvenilir olduğu Sanayi 4.0’ın en önemli ama henüz tam test edilmemiş varsayımlarından bir tanesi.

Sanayi 4.0 aynı zamanda 'Dördüncü Sanayi Devrimi' olarak adlandırılıyor. Uçan bir kuşun bile wifi internet ve dijital algılayıcılar ile takip edilerek, performansının ölçülüp “optimize” edilebildiği, doğadaki canlı cansız her şeyin iletişim ve bağlantı halinde olduğu bir dünya düşünün. Sanayi 4.0’a hoşgeldiniz!

Sanayi 4.0’ı değerlendirmek için öncelikle teknoloji ve sanayi tarihini kısaca hatırlamakta fayda var. Birinci Sanayi Devrimi 18 ve 19'uncu yüzyılda buhar gücünün geliştirdiği tekstil ve demir sanayilerini, ve kırsaldan kentsele toplumsal dönüşümü yarattı. İkinci Sanayi Devrimi 20'nci yüzyılın başında elektrik gücü ve telefon gibi icatları, kitlesel üretim, çelik ve petrol sanayilerini oluşturdu. Üçüncü Sanayi Devrimi 20'nci yüzyılın ikinci yarısında bilgisayarlı üretim otomasyonunu getirdi.

Sanayi 4.0 ise (1) kablosuz internet ağları, (2) yapay zeka, ve (3) dijital algılayıcı (digital sensors) sistemlerin yeni ve özgün “üçlü kesişim” noktası. Bu “olmazsa olmaz” üç faktör bir araya gelmeden Sanayi 4.0’dan bahsetmek çok mümkün değil. Dijital algılayıcıların fiyatlarının giderek düşmesi, yapay zeka, ve internet ağlarının küresel olarak eş zamanlı genişlemesi ile birlikte Sanayi 4.0 uygulamaları ön plana çıkıyor.

Teknoloji araştırma şirketi Gartner’ın analizine göre 2017 senesi sonunda dünyadaki wifi ve dijital algılayıcı taşıyan “akıllı şeylerin” sayısı –telefon ve bilgisayarlar hariç– 8 milyarı geçti. Örneğin, yapay zekalı sürücüsüz arabalar; nabız ve tansiyon ölçen spor malzemeleri; ne kadar terlediğinizi ve vücudunuzdan su kaybını belirleyen akıllı kumaştan yapılmış giysi ve kol saatleri; evdeki kediniz ve sokaktaki arabanızın konumunu eş zamanlı belirleyen sanal takip sistemleri; mutfaktaki akıllı poşette bitmek üzere olan süt ve içme suyunu ev sahibine bildirip, bir yandan da süpermarkete yeni su ve süt siparişi veren yapay zekalı algılayıcılar artık bilim kurgu değil, günlük hayatın bir parçası olmak üzere. Yapay zeka ise dijital algılayıcılar ile toplanan büyük verinin (Big Data) insanlardan bağımsız analizini sağlıyor.

Intel’in tahminlerine göre, 2020 yılında akıllı şeylerin sayısı 200 milyarı geçecek. Bu şu anlama geliyor. Akıllı telefon ve bilgisayarımıza ek olarak gezegendeki ortalama akıllı şey sayısı 2020 yılında kişi başına 26’ya ulaşabilir! Eğer her gün akıllı telefon ve bilgisayarınızı sırt çantanızda taşımak ve e-postalara cevap vermek zor geliyorsa, bir kaç sene içerisinde hem dijital iş yükümüz hem de iş çantalarımız büyüyebilir. Sanayi 4.0 tasarım ilkelerine dayalı böyle bir dünya hayal değil, aksine gerçek, ve hayat akışı içerisinde giderek normalleşmekte. Elle dokunup hissettiğimiz “fiziksel dünya” ile wifi internet, yapay zeka ve dijital algılayıcıların oluşturduğu “sanal dünya” arasındaki sınırlar giderek belirsizleşiyor ya da kalkmak üzere. Bir şeyin var olması için dokunmak artık gerekli değil.

Sanayi 4.0 mantığı içerisinde, iş dünyası, girişimci, deneyimli finansçı ve yatırımcılarının sıklık ile altını çizdiği bir nokta “aşırı bağlantı kurma” gerekliliği. Her gün Linkedin ve benzer sosyal medyadan bağlantı kurmak isteyen kişi sayısı çoğalıyor. Mühendislik, tıp, lojistik, tarım ve gıda sektörleri ve benzeri günlük yaşam için vazgeçilmez nitelikte çözüm odaklı meslekler ve sanayiler de, bağlantı konseptini sadece kişisel iletişim için kullanmıyor. Sanayi 4.0’ın temel taşı olan akıllı fabrikalar insan değerleri ve teknolojinin hızlı ve sorunsuz bir şekilde bağlanması (otomasyonu) gerektiği tezi üzerine kurulmakta. Akıllı fabrikalarda ham madde -üretim- pazarlama zincirlerinin dijital algılayıcılar ve yapay zeka ile süper entegre sistemler olarak gerçekleşmesi mümkün. “Makina yapan makina” (metal plakaları kesebilen araçlar gibi) mottosu altında tanınan uluslararası Alman şirketi Trumpf ve oluşturduğu Sanayi 4.0 platformu Axoom akıllı fabrikalarda tüm makina ve insan değerlerinin süper entegrasyonu ve otomasyonunu sağlıyor (https://www.trumpf.com/en_INT/products/smartfactory/). Rutin ve tekrarlanabilir görevler ise robotlara bırakılıyor.

İş dünyasında Sanayi 4.0 ile insanlar ve bağımsız çalışabilen yapay zekalı robotlar arasında bu yeni görev dağılımları istihdam ve yeni iş fırsatları yaratırken, aynı zamanda bazı meslekleri de ortadan kaldırabilecek. Kasiyerler ve sürücülük hizmetleri ile gelir elde eden taksi ve uzun yol kamyon şöförleri işlerini ileride kaybetme riskinde olan gruplardan.
Farkındalık gerektiren önemli bir nokta Sanayi 4.0’ın ürünlerin ve fabrika üretim süreçlerinin barkodlanması ile karıştırılmaması. Sanayi 4.0 barkodlamadan farklı olarak dijital algılayıcılar ve wifi internetten faydalanarak canlı ve eş zamanlı üretim ve ürün haritalarını akıllı fabrikalarda oluşturuyor ve yapay zeka ile hemen analiz ediyor.

Sanayi 4.0’den beklenen süper entegre sistemler ve aşırı otomasyon (extreme automation) bir çok sanayici, inovasyon etiği ve yönetişimi ile ilgilenen düşünürü, C-seviyesi yönetici ve yatırımcıyı yakından ilgilendirmekte. Aşırı otomasyon ve süper entegrasyon gibi Sanayi 4.0 temel tasarım prensipleri “akıllı hastane”, “akıllı şehir” ve diğer kurumlar veya araçlar (akıllı araba, akıllı ev gibi) için de an itibarı ile genişletiliyor. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nde 2017 yılının sonunda dijital algılayıcı ile donanmış yeni bir ilaç Sanayi 4.0 çerçevesinde sağlık ve tıp sektöründeki ilk uygulamalardan (https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm584933.htm).

Şizofreni ve bazı depresyon hastalarında kullanılan dijital algılayıcı içeren bu “dijital ilaç” otomatik olarak hasta bağırsağından doktor, hasta yakını veya hastaya ilacın vücuda alındığına dair akıllı telefona teyit mesajı atabiliyor. Algılayıcı taşıyan bu dijital ilaç uygulaması etiksel açıdan tartışmaya açık olmasına rağmen, Sanayi 4.0 ve “her şeyin her şeye bağlandığı” yeni ve cesur bir dünyanın da hemen önümüzde olduğunun bir belirteci. Tıp alanında bazı spesifik teşhis ve tedavi amaçlı görüntüleme analizleri de büyük veri ile eğitilmiş Sanayi 4.0 yapay zeka algoritmaları ile yapılabilmekte.

İrlanda’nın Dublin şehri de akıllı şehir olma yolunda hızla ilerliyor. Wifi internet ve dijital algılayıcılar sayesinde şehrin herhangi bir zaman diliminde eş zamanlı olarak canlı cansız tüm şeylerin hareket haritasını çıkarmak, örneğin, kriz yönetimi, trafik, çöp ve enerji yönetişimi için, mümkün olabilecek (http://smartdublin.ie/about/). Akıllı şehirlerin en önemli avantajlarından bir tanesi fiziksel, coğrafya ve zaman sınırları tanımadan başka zaman diliminde kişiler ve kurumlar ile ortak işbirliklerine açık olması.

Sanayi 4.0 dijital teknoloji ve yapay zekaya ek olarak inovasyon etiği ve inovasyon yönetişimini yakından ilgilendiriyor. Sanayi 4.0 çerçevesinde gelişen yoğun iletişim, “devamlı bağlantı halinde olma hali” ve açık süper entegre sistemler güvenlik risklerini artırabilir. Unutulmamalı ki açık ve süper entegre bir sistemin küçük bir parçası dijital veya fiziksel tehditler ile karşılaştığında tüm sistem seviyesinde ciddi hasar ve güvenlik tehditleri gelişebilir. “Entegrasyon her zaman iyidir” varsayımını kabul etmeden önce sorgulamakta fayda var.

Teknoloji uzgörüsü (foresight) çalışmaları ve sosyal bilim ışığı altında gerçekleştirilen ufuk taramaları Türkiye ve Ortadoğu’da Sanayi 4.0 sahasının gelişmesinde ciddi katkılar yapacaktır. Ulusal Uzgörü Enstitüsü ve benzeri uzun vadeli (25-100 sene) planlama ve bağımsız senaryo analizi yapabilen yenilikçi düşünce kurumları (think tanks) Türkiye’nin Sanayi 4.0’da küresel rekabet edebilmesi için önem taşıyor. Yapay zekadan faydalanan akıllı fabrika, akıllı dijital hastane ve akıllı şehir konsept ve uygulamaları, Sanayi 4.0 tasarım ve uzgörü çalışmaları için tam zamanı.