Ekonomi, üretim ve gelir kaynaklarının kilit taşlarından bir olan sanayi ve alt kolları; başlangıcından beri sürekli dönüşüm ve değişim içindedir. Teknolojinin gelişmesiyle üretim faaliyetleri değişmekte ve gelişmekte, bu sayede yeni teknolojiler ortaya çıkmaktadır. Çoğu zaman bu teknolojiler sanayinin gelişmesini hızlandırarak kendi kendini besleyen bir döngü oluşturmakta ve gelişme hızlanarak ilerlemektedir. İnsan hayatını ve yaşayışını doğrudan etkileyen sanayi devrimlerine ve şu anda gerçekleşen sanayi devrimine gelin yakından bakalım.

Sanayi Devrimleri ve Toplumlara Etkileri

Sanayi devrimi kavramı ilk olarak 6 Temmuz 1799 da Louis Guilaumene Otto tarafından kullanılmış. Louis Guilaumene Otto mektubunda sanayi devrimi kavramını Fransa’da üretimde meydana gelen keskin dönüşümü betimlemek için kullanmış. Günümüzde de sanayi devrimi kavramı benzer bir anlam ile kullanılıyor. Her ne kadar konunun fikir babası Fransızlar olsa da sanayi devriminde öncü devlet İngiltere’dir. Endüstri 1.0 olarak anılan bu değişim insanlığın geçirdiği en büyük değişimlerden biridir. Bu döneme kadar tüm üretim faaliyetleri insan işçiliğine ya da hayvan kas gücüne dayalıydı. Bu devrim ile birlikte insan artık üretimde birinci planda olmaktan çıktı. Yeni geliştirilen buhar makineleri sayesinde ulaşım ve üretim çok hızlı hale geldi, modern ticaret ilkeleri gelişti, günümüz ideolojilerinin temeli atıldı. Toplum gerçekten de keskin bir değişimden geçiyordu.

Endüstri Devrimleri

Endüstri 1.0 da değişen ve gelişen en önemli sektörler tekstil dokuma, demir- çelik sanayisi ve ulaşım olmuştur. İlk kez buhar makineleri kullanıldı fosil yakıtlara ve hammaddeye olan ihtiyaç geçmişte görülmemiş seviyelerde arttı. İlk mekanik sistemler geliştirildi ve mühendislik uygulamalarının temelleri atıldı. İnsanlar daha iyi ekonomik şartlar için şehirlere taşınmaya başladı, işçi sınıfı oluştu, şehir hizmetleri ve sistemleri gelişti. Yönetim sistemleri değişti. Sonuç olarak insan hayatında artık geri dönülmez bir değişim yaşanıyordu.

Endüstri 2.0 ile birlikte elektrik kullanılmaya başlandı. Motorlar ve yeni sistemler geliştirildi. Seri imalat teknolojileri oluştu. (19. Yüzyıl) 1840 Telgraf ve 1880 Telefon icat edildi. Elektrik ve İş Bölümüne Dayalı Seri Üretime geçildi.

Endüstri 3.0 ile birlikte enformasyon sistemleri doğdu. Bilgisayar ve BT teknolojileri ile üretilen bilgi toplamında resmen bir patlama yaşandı. Ürünler daha hızlı ve verimli takip ediliyor, uluslararası ticaret bu sayede daha kolay hale geliyordu. Yeni iş alanları ve konseptler oluştu. Malzeme bilimi ortaya çıktı, enerjinin önemi arttı . Kaynakların artık sınırsız olmadığı daha net anlaşıldı, uluslararası şirket rekabetleri sebebiyle fiyatlar düştü. Yüksek teknoloji ürünler taban kesimlere yayılmaya başladı.

Endüstri devrimi kavramını ve toplum hayatına etkileri bu şekildeydi. Endüstri 4.0 kavramına yakından bakalım.

Endüstri 4.0

Endüstri 4.0 kavramı hala gelişmekte olduğu için net sınırlara sahip değil. Fazlaca alanı ve teknolojiyi kapsayan, Endüstri 4.0 kavramı makine üretimi öncülerinden Almanya tarafından ortaya atılmıştır. Endüstri 4.0, temel olarak siber-gerçek dünya kaynaşmasının bir sonucudur; üretimde otomasyon ve verimlilik temellerinde gerçekleşmektedir.

Endüstri 4.0, 6 prensibe dayanmaktadır.

Karşılıklı Çalışabilirlik

Fiziksel otomasyon ve üretim sistemlerinin (iş parçası taşıyıcıları, montaj istasyonları ve ürünleri, dokuma tezgahları vb.) nesnelerin interneti ve hizmetleri ile internet üzerinden insanların ve akıllı fabrikanın kendisiyle iletişim kurmasını içerir.

Sanallaştırma

Alıcılar ve üretilen veriler ile sanal bir fabrika modeli kurulmasını ve kurulan model ile simülasyonlar oluşturulmasıdır.

Özerk Yönetim

Kullanılan fabrika sistemlerinin kaynakları ve üretimi kendi kendine kontrol edebilmesidir.

Gerçek-Zamanlı Yeteneği

Verileri toplama ve analiz etme yeteneğidir. Toplanan ve analiz edilen verileri kullanarak karar almayı hızlandırmayı amaçlar.

Hizmet Oryantasyonu

Hizmetlerin interneti üzerinden siber-fiziksel sistemler, insanlar ve akıllı fabrika servisleri sunulmaktadır.

Modülerlik

İşlevsel bölümleri parçalara ayırılarak ihtiyaç doğrultusunda yeniden yapılandırılmasıdır.

Farklı yorumlar olsa da genel prensipler bu şekildedir. Endüstri 4.0 trendleri ve modelleri arasında insana ait rolun neredeyse yok olduğunu görülebilir. Bu da gelecekte sadece düşük beceri isteyen işlerin değil (inşaat ve üretim işçisi, garson ,kasiyer, temzilikçi vb.) daha yüksek beceri ve oryantasyon içeren işlerin de . Örneğin: perakende uzmanları, ilk hat denetçileri, yöneticiler, satış Temsiilcileri… Endüstri 4.0 da diğer sanayi devrimleri gibi teknolojiler üzerinde ilerler.Bu teknolojileri anlamak, endüstri 4.0 devrimini anlmamıza olanak sağlayacaktır.

Kullanılıcak Teknolojiler

Makineler Arası İletişim ve Robot Takımları

Çok sayıda robotun birbiri ile iletişim halinde olduğu ve koordineli çalıştığı imalat sistemleri öngörülüyor. Bu alanda robotlar adeta bir karınca sürüsü gibi çalışarak üretim-dağtım ve depolama işlemlerini hızlı ve insanlardan daha verimli yapabilirler. Bu uygulamanın en iyi örneğini Amazon’un dağtıım-paketleme tesislerinde görüyoruz. Robotlar birbirleriyle iletişimde kalmakta ve insansız bir şekilde günde binlerce sipariş hazırlamakta-göndermekte.

Yapay Zeka ve Makine Öğrenmesi

Yapay zeka, endüstri 4.0 çalışmalarını temel tetikleyicilerindendir. Yukarıda öreneklediğim beceri ve oryantasyon gerektirin işleri kolayca yapabilen yapay zeka, avukat/doktor gibi insanlarla birebir iletişim isteyen meslek gruplarına dahil olamk için hazırda bekliyor. Halihazırda geliştirilen yapay zekalar; dava içerisinde veri izleme ve işlemde avukat ve hakimlere, hastalık tehşisi ve . Endüstri alanında ise yapay zeka kullanmının birçok örneği var. Tasarım aşamasında görev alan algortimalardan hasar-kontrol aşamadına olan bir arabanın bütün kontrollerini yapan algoritmalara kadar geniş bir kullanım alanı mevcut..

Büyük Veri ve Bulut Bilişimi

Yukarıdaki yapay zeka bölümünde yapay zekanın öğrenmek için işi yapan kişileri izlemeye ihtiyacı olduğundan bahsettim. Bu gözlemlerde orataya çıkan bilgi veridir. Büyük veri ise bu verinin çeşit ve miktarının fazla oluduğu, makineler ve insanlar tarafından anlaşılabilir hale gelmiş halidir. Kullanım alanı genişitir. Veriler makine öğrenmesi, fast-food zincilerinin mağazalarını nereye kuracaklarına karar vermesi gibi çeşitli konularda kullanılabilir kullanılabilir. En ilgi çekici örneklerden biri ise Boeing firmasının kullandığı sistemdir. Bilindiği üzere sivil havacılıkta yakıt tasarufu çok önemlidir. Boeing firması ise uçakta halihazırda bulunan sensörler sayesinde fazlaca veri toplar; rota, hız, irtifa benzeri değerleri optimize eder; uçuş sırasında minmum yakıt harcamasına sağlar.

Bulut bilişimi ise üretilen verinin depolanmasında yaygın kullanılan bir teknolojidir. Bir örnekle açıklamak daha kolay olacaktır: Yapay zeka kullanan bir girişim oluşturdunuz. İşiniz gereği yüksek miktarlarda veri kullanıyor-üretiyor-depoluyorsunuz. Başlangıçta yüksek performanslı veri depolama sistemi için yeterli sermayeniz de yok. Ne yaparsınız? İşte çözüm bulut bilişiminde. Bulut sistemine sahip bir şirketten depolama alanı “kiralarsınız” ve veri işlemleriniz bu alan üzerinden yaparsınız. Bu sayede maliyetten tasarruf edersiniz. Örnekten de anlaşılacağı üzere bulut bilişimi en çok kobilerin işine yarıyor. Sadece kobiler için değil, büyük şirketlerin de verilerine istediği yerden istediği zamanda ulaşmasını sağlıyor. Günümüzde çoğumuzun kullandığı Google Drive en çok kullanılan bulut bilişimi örneklerinden biridir. Bulut bilişimi sayesinde küçük-orta çaplı işletmeler büyüme fırsatı buluyor ve büyük şirketlerle rekabet edebiliyor.

3 Boyutlu Yazıcılar

Üç boyutlu yazıcılar halihazırda hayatımızda var olan teknolojilerden. Okullarda dahi sıklıkla görülen bu teknoloji hızlı üretimde devrim yaratacak türden. 3 Boyutlu yazıcılar başta oyuncak sektörü olmak üzere hayatın her yerinde kullanılacak araç-gereçlerin üretiminde kullanılacaklar. Sağlık sektöründe ise 3 boyutlu yazıcılar organ ve doku basma işlevlerinde kullanılabilecek. Şu anda 3 Boyutlu yazıcılarla yapay doku ve omur nakilleri gerçekleştiriliyor. 3 boyutlu yazıcılar inşaat sektörünü de kökünden değiştirecek. Daha şimdiden dünyanın çoğu yerinde ve Türkiye’de 3 boyutlu yazıcı ile evler basılabiliyor.

Akıllı Şehirler

Akıllı şehir, veri toplamak için farklı sensörler ve Iot (nesnelerin interneti) kullanan ve daha sonra araçları, kaynakları ve hizmetleri verimli bir şekilde yönetmek için bu verilerden elde edilen bilgileri kullanan bir şehir/kent sistemidir. Temelinde veri toplama bulunur. Birbiriyle etkileşimli çalışan ve üretilen bu verileri kullanan sistemler birçok kentte şu an kullanılmaktadır. Doğrudan Endüstri 4.0 alt başlığına dahil edilmese de kullandığı teknolojiler bağlamında çoğu zaman Endüstri 4.0 altında incelenir.Akıllı şehir girişimleri enerji dağıtımı, ulaşım, aydınlatma sistemleri, yol planlama ve hatta çöp toplama yöntemlerine kadar her alanda karşımıza çıkıyor. Gelin bu teknolojileri ve uygulamaları yakından inceleyelim.

Akıllı şehir ve ulaşım denildiğinde akla ilk olarak bir şehir devleti olan Singapur geliyor. Kendisi dünyanın en akıllı şehri olma ünvanı ile biliniyor. Ulaşım anlamında ürettikleri “Tek İzleme” metodu sayesinde sürücülerin aktiviteleri ve rotaları izleniyor, kazaların önüne geçiliyor ve bekleme süreleri azaltılıyor. Metrolarda kullandıkları kameralar ve yoğunluk algılayıcıları ile sefer planları optimize ediliyor, kayıplar ve yoğunluk en aza indiriliyor. Şehirde otonom araçların kullanımı her geçen gün artıyor, yeşil alan düzenlemeleri ile insanlara yaşanılabilir ortam sağlama ile ilgili projeler durmadan devam ediyor. Singapurun yakın zamanda tam zamanlı bir akllı şehre dönüşeceği tahmin ediliyor.

Endüstri 4.0 ve Akıllı şehirler gibi trendler çoğu insanın hayatını kökten değiştiriecek türden başlıklar. Bu trendleri ve dönüşümleri çok iyi anlamak hepimiz sorumluluğu. Dünya kaynaklarının sınırsız olmadığı bilinciyle bu tip verimlilik artırıcı ve insana olumlu etki sağlayan trendler dikkatlice takip edilmelidir. Ülkeler politika ve amaçlarını Endüstri 4.0 üzerine yoğunlaştırmaya başlamışken ülkemizin bu trendlerde geri kalmamasını sağlamak hepimizin görevi. Unutmayalım, dönüşümleri ve devrimleri takip edemeyen ülkeler her zaman kaybetmeye mahkumdur.

Kaynakça

Endüstri 4.0-Dördüncü Sanayi Devrimi ve Endüstriyel Dönüşüm Anahtarları-Ogan Özdoğan
Bilim Teknik 607.sayı- Dördüncü Sanayi Devrimi-Prof Dr. Ercan Öztemel
Mohd Aiman Kamarul Bahrin et al. / Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 78: 6-13 (2016) 137–143