SANAYİ 4.0 ROBOTLARIN GELECEĞİ

YazarHasan Deveci

12 dakika okuma süresi

Haz 2, 2019

Hayata Dair

SANAYİ 4.0 ROBOTLARIN GELECEĞİ

ENDÜSTRİ 4.0'IN TARİHİ SÜREÇLERİ

1.SANAYİ DEVRİMİ

 1712 yılında ( 18.yy ) İngiltere Buhar Makinesinin icadının gerçekleşmesiyle birlikte buharın ve suyun gücü, buhar makinesiyle üretime aktarılmış o zamana kadar tezgahlarda el emeğiyle yapılan üretim yerine mekanik üretim ortaya çıkmıştır. Makinelerin üretime katılmasıyla demir-çelik ve tekstil üretimi artmış ülkelerde sermaye birikimi gerçekleşmiştir. Aynı dönemde demir yolu ağlarının gelişmesiyle devrimin daha fazla yayılmasına ve üretim artışına yol açmıştır. 1. Sanayi Devriminin ekonomik sonuçlarının yanında sosyal sonuçları da olmuştur. Burjuvazi ve işçi sınıfı doğmuş, işçi sınıfının haklarını koruyan bilimsel sosyalizm doğmuştur.

2.SANAYİ DEVRİMİ

 “Teknoloji Devrimi” olarak adlandırılır ve 1860-1914 arasını kapsar. Başlangıcı, İngiliz mucit H. Bessemer’in icat ettiği ucuz çelik üretim yönteminin yaygınlaştığı 1860’a uzanır. Bessemer yöntemiyle, eritilmiş pik demir, alttan verilen havanın oksijeni ile çeliğe dönüşür. Teknoloji Devrimi çelik, tren rayları, petrol, elektrik ve kimyasal teknikler sayesinde oluştu. Kısa sürede Avrupa, ABD ve Japonya’ya yayıldı. I. Sanayi Devrimi sırasındaki makineler basit mekanik aletlerdi. Makineler dişli, piston, kayış ve kasnakla çalışırdı. Teknoloji Devrimi sırasında ise, bilim adamlarının fizik ve kimya alanında yaptığı büyük buluşlar teknolojiye aktarıldı. Teknoloji Devrimi ile gelişen ABD ve Almanya, dünya lideri oldu. Fabrika ve kentlerin elektrik kullanması, 1882’de Edison ile başladı. Elektiriğin makinelere aktarılmasıyla seri üretime geçilmiş . Almanya, ABD ve İngiltere gibi ülkeler 2. Sanayi Devrimi yaşarken 1914 yılında Rusya, Japonya, Kanada gibi ülkeler 1. Sanayi Devrimini yaşamaktaydı.

3.SANAYİ DEVRİMİ

 1950’li yıllardan itibaren elektronik ve dijital teknolojiler seri üretim optimizasyonun bir parçası olmuş, dijital devrim, elektroniklerin kullanımı ve Bilgi Teknolojileri’nin gelişmesiyle üretim daha da otomatikleştirilmiştir. Özellikle 3D yazıcıların gelişmesiyle araba parçalarının üretimi artmış bir tuşla büyük üretimler gerçekleşmiştir. Otomasyonun artmasıyla yeni ve akıllı robotlar üretilmiş. Üretilen bu yeni nesil robotlar hem ucuz hem de üretimde verimliliği arttırmıştır. 3. Sanayi Devriminin gerçekleşmesiyle verimlilik artmış fakat mavi yakalı personel sayısında azalmalar meydana gelmiştir. 3. Sanayi devriminde önemli gelişmeler şunlardır; ilk mikro bilgisayarın kullanımı ( Altair 8800 )ve S. Jobs ve S. Wozniak’ın Apple’ı 1976 yılında kurmalarıdır.

4.SANAYİ DEVRİMİ (SANAYİ 4.0)

 İlk olarak 2011 yılında Almanya’da Hannover Fuarı’nda kullanılmıştır. Alman Hükümetinin üretim süreçlerini bilgisayarlaşma yönünde teşvik etme ve yüksek teknolojiyle donatması projesi olarak kabul edilen Endüstri 4.0, aynı zamanda dördüncü sanayi devrimi anlamına da geliyor. Endüstri 4.0 genel hatlarıyla; robotların üretimi tamamen devralması, yapay zekanın gelişimi, üç boyutlu yazıcılarla üretimin fabrikalardan evlere inmesi, devasa miktarda ki bilgi yığınını veri analizleriyle ayıklanıp değerlendirilmesi ve daha birçok yeniliklerle incelenebilir. 4. Sanayi Devriminin dolaylı amacı da insan gücünü fiziksel düzeyden beyinsel düzeye sıçratmaktır.

 Endüstri 4.0; ağırlıklı olarak etkinlik, güvenlik, operasyonel verimlilik ve özellikle de yatırımın getirisi bağlamında sürekli iyileştirme üzerine odaklanmaktadır.

 Bu trend üretim sistemlerinin verimliliğini arttırmak için Nesnelerin İnterneti, Hizmetlerin İnterneti, Siber Fiziksel Sistemler, Endüstriyel Otomasyon, Sürekli Bağlanabilirlik ve Bilgi, Siber Güvenlik, Akıllı Robotlar, Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi, Semantik Teknolojiler, Endüstriyel Büyük Veri ve Bilişimsel Vizyon kullanır .

2. SANAYİ 4.0’IN LOJİSTİK SEKTÖRÜNE ETKİLERİ (LOJİSTİK4.0)

 Lojistik 4.0’da izleme ve kontrol süreçlerinde siber-fiziksel sistemlerin kullanılması fiziksel süreçlerin hesaplamaları konusunda bir geri bildirim sağlamaktadır. Siber-fiziksel sistemler ; parçaları tanımlamak, hissetmek, yerleştirmek ve ilgili bilgiyi toplayıp analiz edecek bir bilgisayara bilgi göndermek amacıyla radyo frekansı ile tanımlama (RFID) teknolojisini kullanmaktadır. Bu sistemler diğer sistemlerle ve insanlarla iletişim kurabilmekte ve gerçek zamanlı veri paylaşabilmektedir.

A. OTONOM LOJİSTİK

 Son dönemde popüler olan otonom lojistik, kendi kendini sürebilen araçlar ile insansız hava araçlarından oluşmaktadır. Jungheinrich AG firmasının geliştirdiği kendi kendini süren palet taşıyıcı , lazer navigasyon teknolojisini kullanarak depo boyunca malların raflardan alınmasında kullanılmaktadır. Sahip olduğu ayrı kontrol sistemi; araç koordinasyonunu, çarpışma ve kaza olmadan güvenli bir trafik akışını ve optimizasyonunu sağlamaktadır.Baylo, “Movebox” isimli otomasyon kiti sayesinde sıradan elektrik forklifleri kendi kendini süren araçlara dönüştürmektedir. Barkod tarama, palet tespiti ve istifleme, otonom durma ve yavaşlama gibi özellikleri de vardır.

 Starship Technologies’in geliştirdiği otonom robot yarıçapı 5 km. olan bir alanda çoklu paket teslimi yapabilmekte, yaya kaldırımında yayaların hızında gitmekte, engelleri tespit etmekte, hızlanma ve durma eylemlerini ayarlamakta ve güvenli bir şekilde caddelerde karşıdan karşıya geçebilmektedir. Seyahat boyunca kapağı kapalı olan robotun ön yüzündeki GPS ve video kamera hırsızlık riskini azaltmaktadır.

 Optimize rotalama ile yakıt verimliliğine sahip robot yerel teslimatları 5-10 kat daha ucuza yapabilmektedir.

 DHL’in geliştirdiği ve başarılı bir şekilde test edilen dron “parcelcopter”, test sırasında kendisine yüklenen ilaçları ve acil malzemeleri bir adaya ve ayrıca Almanya’da uzaktaki dağlık bir bölgeye teslim etmiştir.InventAIRy projesinde ürünlerin otomatik lokasyonu ve depo stokları otonom ve bağımsız bir şekilde uçan dronlar yardımıyla yürütülmektedir.

 Bu dronlar, hareket sensörleri ve üç boyutlu kameralarla deponun içini, GPS ile de dış alanları analiz etmekte, barkodları optik okuyarak stok bilgisini gerçek-zamanlı iletmektedir.

B. ÜÇ BOYUTLU YAZICILAR (3D PRINTING)

 Amazon, müşterilerine ürünleri daha hızlı teslim etmek için geliştirdiği 3D yazıcı teslimat kamyonunun patentini almıştır. Alışveriş yapan kişi seçili bir ürünü Amazon’dan sipariş ettiğinde teslimat yerine en yakın kamyon 3D yazıcı ile ürünü bastırarak depolamaya ihtiyaç duymadan ürünü müşteriye teslim etmektedir.Kazzata firması ise sanal depo konseptini benimseyerek yedek parçaların üç boyutlu CAD çizimini güvenli bir yazılım veri tabanında depolamakta ve ihtiyaç halinde parçanın çıktısı en yakın 3D yazıcılardan alınabilmektedir.

C.ART IRILIMIŞ GERÇEKLİK (Augmented Reality)

 Lojistikte makine-insan etkileşimi ve işbirliğine ilişkin artırılmış gerçeklik teknolojisi özellikle akıllı gözlükler sayesinde önemli bir etki yaratmaktadır. Lojistik şirketi olarak Knapp AG, artırılmış gerçekliği kullanarak bir ürün seçme teknolojisi (KiSoft Vision) geliştirmiştir. Seçiciler, ürünlerin yerini daha hızlı ve hassas bir şekilde belirlemelerine yardımcı olan bilgileri sunan ve görünümü ekranda gösteren bir kulaklıklı başlık takmaktadır. Başlığın içerdiği entegre kamera, gerçek-zamanlı stok takibi için ürünlerin seri ve lot kimlik numaralarını yakalamakta, böylece hata oranları % 40’a kadar azalmaktadır.

 Volkswagen AG ise otomotiv sektöründe doğru yerde doğru bilgiyi sunan pratik çözüm “Marta” ile kullanıcıya aracı tamir etmesi ve bakım yapmasında yardımcı olan bir mobil uygulama geliştirmiştir. Aracın parçalarını algılamakta olan bu sistem şu anda Volkswagen’in servis istasyonlarında kullanılmaktadır .

D. Nesnelerin İnterneti (Internet of Things-IoT)

Lojistik için açık bir IoT platformu olan Agheera; lojistik sağlayıcılara ve müşterilere tüm varlıkları farklı cihazlardan gerçek-zamanlı izleme imkânı vermekte, böylece lojistik operasyonların şeffaflığını ve güvenilirliğini artırmakta, varlıkların hırsızlığa ve hasarlara karşı korunmasında yardımcı olmaktadır .

E. Robotik & Otomasyon (Autonomous Robots)

Amazon tarafından 2012 yılında Kiva Systems’in satın alınmasıyla Amazon’un depolarında “Kiva” isimli robotlar kullanılmaya başlanmıştır. Söz konusu robotlar işçilerin yapması gereken işleri otonom olarak yapabilmektedir. İşgücü verimliliği açısından her bir dağıtım merkezinde bu robotlardan bulunmaktadır .

F. Sensör Teknolojisi (Low Cost Sensor Technology)

Fraunhofer; 2010-2013 yılları arasında Almanya Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı tarafından desteklenen “Akıllı Konteyner” araştırma projesiyle 10 ila 20 kablosuz sensör düğümü ağını kullanarak mekânsal sıcaklık sapmalarını yakalayabilmektedir. Düğümler, doğrudan ambalajın içindeki ürün sıcaklığını ölçmekte ve böylece çevresel parametrelerdeki çeşitli sapmaların ürün kalitesi üzerindeki etkisi hesaplanmaktadır. Projeden elde edilen sonuçlar, tır ve konteyner taşımacılığında muz ve farklı et ürünleriyle yapılan vaka incelemeleri kullanılarak doğrulanmıştır .

G. Bulut Lojistik (Cloud)

Lojistik sağlayıcıları genellikle farklı depoları ve taşıma yönetim sistemlerini kullanan çoklu taraflar arasında birçok farklı işlem ile ilgilenmektedir. Bulut uygulamaları sayesinde tek bir entegre görüntü sunularak adeta bir kontrol kulesi gibi tüm tedarik zinciri koordine edilebilmektedir. Bulut, işletmelere küresel stok seviyeleri ile sevkiyat lokasyonları ve varlıkları hakkında kesin bir bilgi sunmaktadır. Geliştirilen bulut tabanlı lojistik platformu Transporeon; siparişlerin atanması, yükleme zaman aralığı, takip-izleme gibi özellikler içermekte olup, tüm taraflar arasında şeffaflığı ve iletişimi basitleştirmekte, bekleme sürelerini ve boş gezintileri azaltmaktadır. 1.000’den fazla yükleyici, 55.000 nakliyeci ve 100 ülkeden 150.000 kullanıcı şu anda platforma bağlıdır.

LOJİSTİK 4.0’IN 6 TEMEL ÖZELLİĞİ

A. ÖRÜNTÜ TANIMA

 Ölçülebilen, gözlenebilen, tekrar edebilen, ortak düzene veya benzerliklere sahip olan örnekler kümesine Örüntü denilmektedir.

 Örüntü tanıma ise aralarında ilişki kurulabilen ve ortak özelliklerin bulunduğu kompleks sembol veya nesnelerin, önceden belirlenmiş özellikler veya karakterler aracılığıyla tanımlanması veya sınıflandırılmasına yarayan bir teknolojidir.

 Örüntü tanımanın temel amacı; belirsiz örüntü (seri) gruplarına belirli bir düzen sağlamak ya da belirli bir gruba ait örüntüyü teşhis etmektir.

 Bu teknoloji, savunma sanayinde, tıp biliminde, trafikte, konuşma, tanıma teknolojilerinde, jeolojide sismik hareketlerin incelenmesinde ve deprem tahmininde, el yazısı, parmak izi, yüz tanıma uygulamalarında, uydu resimlerinin yorumlanmasında, ses tanıma, haberleşme işaretlerini tanıma ve radar hedef sınıflama, biyomedikal kontrol, veri madenciliği gibi alanlarda aktif olarak kullanılmaktadır .

 2000’den beri global ölçekte dijital olarak kaydedilmiş birbiri ile alakalı birçok veri bulunmaktadır. Bu verilerin analiz edilmesiyle, dünya çapında yer alan çeşitli lojistik sistem davranışlarının temel faktörlerini belirlemek mümkün hale gelmektedir. Belirlenen bu sistem davranışları ve faktörler tahmin yürütme, satış ve operasyon planlama için bir temel oluşturmaktadır. Bu da işletmelere büyük fayda sağlamaktadır.

B. YENİ İŞLER

 Yeni işlerden kasıt, Lojistik 4.0 dünyasında yeni hizmetler ya da iş modelleri vasıtasıyla büyük fırsatların yaratılmasıdır. Dijital iş modelleri global ekonomi ve sanal ağlar gibi spesifik özelliklere sahiptirler. Lojistik 4.0 dünyasında birçok süreç kendini örgütleme becerisine sahip olacağından, işlerin tanımları değişecek, yönetim sadece paylaşılan değerlerin entegrasyonunun sağlanması konusunda görev alacaktır.

C. LOJİSTİK DEĞER

 Lojistik değer, müşteri hizmet ihtiyaçlarının karşılanması sürecinde tedarik zinciri maliyetlerinin minimum ve ortaklarının kârının ise maksimum olmasının sağlanması olarak; Lojistik katma değer ise, pazar payının artırılması amacıyla geliştirilen ek hizmet faaliyetlerini kapsayan hizmetler olarak tanımlanmaktadır. Lojistik 4.0 sürecinde oluşacak bahsi geçen yeni işler, mevcut kurumsal lojistiğe katma değer yaratacak, akabinde de bu katma değer tüm zinciri de kapsayarak yayılacaktır.

D. GENELLEŞTİRME

 Genelleştirme kavramı lojistik yapının esneklik sağlaması amacıyla genelleştirilmesini içermektedir. En iyi hizmeti verebilmek için; müşterileri katma değerlerine göre segmentlere ayrıştırmak ve bu segmentlere uygun ağ yapılandırmaları oluşturmak; genelleştirilmiş lojistik yapının kalbini oluşturmaktadır. Taşımacılık, paketleme ve başkaları üzerinden öğrenme gibi diğer faaliyetler de genelleştirme perspektifini tamamlamaktadır.

E. ÖZ-ÖRGÜTLENME

 Lojistik süreçlerinin uygun eşleştirilmesinin sonucunda sistem kendi kendini örgütler hale gelecektir. Buna öz-örgütleme adı verilmektedir. Öz-örgütleme; özerklik, kendini tekrarlama, modülerlik ve öz referans olmak üzere dört boyuttan oluşmaktadır. Öz-örgütlenme paletleme, paketleme, taşımacılık, elleçleme, depolama gibi her türlü lojistik faaliyetlerde uygulanabilmektedir.

F. ÇEVİKLİK

 Lojistik faaliyet süreçlerinde çeviklik stratejik bir öneme sahiptir.

 Çeviklik genel anlamıyla, değişen şartlara göre hızlı hareket etmek anlamına gelmektedir.

 Lojistik yönetiminde ise çeviklik; müşteriden malın veya hizmet siparişinin alınmasından başlayarak, müşteriye ilgili malın veya hizmetin teslim edilmesine kadar geçen müddetin sıfır olmasının amaçlandığı bir anlayış olarak tanımlanmaktadır .

 Çeviklik, Lojistik 4.0 konseptinin de en başarılı şekilde uygulanmasını sağlamaktadır.

 Lojistik 4.0 konseptine göre çevik olmak bilişim altyapısı ve onunla ilişkili uygulamalara yönelik küçük döngüler içinde hareket etmek anlamına gelmektedir. Lojistik 4.0 uygulamalarının gerçekleşebilmesi için bu altı şartın da yerine getirilmesi gerekmektedir. Ancak bu altı şartın her birinde hala emekleme aşamasında olunduğu da unutulmamalıdır.

SANAYİ 4.0’IN LOJİSTİK SEKTÖRÜNE OLUMLU ETKİLERİ

 Tam zamanında lojistiğin uygulanması ve böylece stokta bulundurma maliyetlerinin % 30 civarında düşmesi, geliştirilecek yeni taşıtların, yakıt ve enerji kaynaklarının lojistik sektöründe kullanımı ile önemli bir verimlilik artışı sağlanması öngörülmektedir.

 Lojistikte, depo operasyonlarında, sipariş seçmede/toplamada süreç ve işgücü verimliliğinin artması,

 Çarpışma ve kaza olmadan güvenli, kesintisiz hizmet verilmesi, risklerin ve ürün kayıplarının azalması,

 Risklerin ve ürün kayıplarının azalması,

 Yedek parça üretimi ve bazı lojistik hizmetlerinde taşıma ve stok maliyetleri ile teslimat süresi ve karbon salınımlarının azalması,

 Yakıt tasarrufu ve kaynak verimliliği.

 Kapasite planlaması, varlıkların optimize kullanımı, yükleme sırası ve araç rota optimizasyonu,

 Tam zamanlı çizelgeleme ve anlık varış zamanı tahmini,

 Teslimat lokasyonu kümeleme, her bir sipariş için zaman tercihli teslimat planlaması, tahmini gecikme uyarıları, optimize tur planlaması, taşıma mesafelerinin ve maliyetlerinin düşmesi, bekleme sürelerinin ve boş gezintilerin azalması.

 Lojistik operasyonların şeffaflığının, izlenebilirliğinin ve güvenilirliğinin artması, malların hırsızlığa ve hasarlara karşı korunması.

SWOT ANALİZİ

Güçlü Yönleri :

 UYDU TAKİP SİSTEMLERİ İLE ARAÇ İZLENİMİ ,

 ARAÇLAR ARASI BAĞLANTILAR ,

 ARAÇ VE YÜKLE İLGİLİ FARKLI SENSÖR VERİLERİ ,

 ROTA GÜZERGAH GÜNCELLEMELERİ ,

 OTONOM ARAÇLAR ,

 İNSAN-MAKİNE İLETİŞİMİNİ ARTTIRACAK YÜZ TANIMA SİSTEMLERİ ,

 SESLİ VEYA IŞIKLI YÖNLENDİRME SİSTEMLERİ ,

 OTOMATİK YÖNLENDİRİLEBİLEN STOKLAMA ARAÇLARI ,

 AKILLI RAF STOKLAMA ÜNİTELERİ ,