Endüstri 4.0 ve Akıllı Fabrika – 4
Gürcan Banger
Endüstri 4.0’ın bir işletmede gerçekleşmesi üç sistemin (entegrasyonun) birlikte uygulanması ile oluşur. Burada kullanılan entegrasyon sözcüğü sistemlerin, makinelerin, tesislerin ve sınai nesnelerin endüstriyel internet (endüstriyel kablosuz ağ) üzerinden birbirleriyle bağlantısını ifade eder. Yatay entegrasyon, değer ağları (tedarik zincirleri) üzerinden işletmeler arası işbirliğini sağlar. Dikey entegrasyon bir işletme içindeki farklı alt sistemlerin esnek ve yeniden düzenlenebilir üretim sistemini oluşturmak üzere birbirleri ile ilişkilendirilmesidir. Üçüncüsü ise işletmede ürün özelleştirmesine (isteğe uygun düzenlemeye) destek vermek üzere tüm değer zinciri boyunca mühendislik sistemlerinin uçtan uca entegrasyonudur. Dikey entegrasyon ve yatay entegrasyon, uçtan uca mühendislik süreçleri entegrasyonunu gerçekleştirmek için iki zorunlu zemini oluşturur. Uçtan uca entegrasyonun hem işletme içinde kalan hem de dışında olan farklı aşamaları birbirine bağlamaya çalışmasının nedeni ürün yaşam döngüsünün birden fazla işletmeyle ilgili olmasıdır.
Bir işletmenin ekosistemi müşteriler, tedarikçiler, rakipler ve diğer ilgili unsurlardan oluşur. Günümüz iş dünyasında ‘rakip’ kavramı geçmişteki kullanımından farklıdır. Bir işletme rakipler de dâhil olmak üzere ekosisteminde yer alan diğer kurum ve kuruluşlarla hem rekabet edebilir, hem de işbirliği (örneğin rekabet öncesi işbirliği) yapabilir. İşletmeler arası yatay entegrasyon sayesinde birbirleriyle ilişkili işletmeler (örneğin aynı değer zincirinde yer alan işletmeler) kaynakları etkili kullanan, verimli bir ekosistem oluşturabilir. Bu işletmeler arasında ihtiyaca bağlı olarak hammadde, malzeme, yarı mamul, hizmet, enformasyon, finansman vb. akışlar gerçekleşir.
Bir fabrika, üretim için gerekli olan çok sayıda alt sistem, teçhizat, araç, alet ve nesneyi içerir. Bunların bazıları fiziksel akış, kimileri ise enformasyon akışı amacıyla kullanılır. Bu nesneler arasında kurumsal planlama, üretim yönetimi, imalat ve denetim gibi faaliyetlerde kullanılan sensorları, aktüatörleri, vanaları ve benzerlerini sayabiliriz. (Aktüatör bir mekanizmayı veya sistemi hareket ettirmek veya denetlemekten sorumlu olan bir motor tipidir. Enerjiyi harekete dönüştüren aktüatörün enerji kaynağı genellikle elektrik akımı, hidrolik sıvı basıncı veya pnömatik hava basıncıdır.) Esnek ve yeniden düzenlenebilir bir üretim sistemi kurmak için bu nesnelerin dikey entegrasyonu kaçınılmazdır. Değer zincirinin değişik kademelerinde yer alan sensor ve aktüatör sinyalleri doğrudan kurumsal kaynak planlamasına (KKP) akarak bu üretim sisteminin oluşumuna ve işleyişine katkı verir. Dikey entegrasyon sayesinde akıllı makineler aracılığı ile kendini düzenleyebilen bir sistem oluşur; bu sayede sistemin farklı ürün tipleri üretmek üzere yeniden düzenlenmesi mümkün olacaktır.
Ürün odaklı bir değer (tedarik) zinciri açısından baktığımızda; bir ürünün yaşamı pazarda müşterilere ait bir ihtiyacın veya problemin bulunması ile başlar. Ürün geliştirme süreci tasarım, prototipleme, geliştirme gibi adımlar içerir. Üretim planlamasını imalat mühendisliği, üretim, ilgili hizmetler, bakım ve geri dönüşüm aşamaları izler. Günümüzde var olan –müşteri ihtiyaçlarından ürün mimarilerine ve üretime uzanan– değer zincirleri yıllar içinde geliştirilmiş, görece statik yapıdadır. Bu zincirlerde bilişim teknolojileri (BT) çeşitli arayüzler aracılığı ile karşılıklı enformasyon sağlanır; fakat akan enformasyonun kullanım alanı belli birkaç dar amaçla sınırlıdır. İmal edilen ürünün bütünsel görünümüne yönelik değildir. Böyle bir üretim sistemi teknik olarak imkân sağlasa bile müşterilerin ilgilendikleri ürünün özellik ve fonksiyonlarını belirleyip seçmeleri ya da talep etmeleri mümkün olmaz. Endüstri 4.0’ın akıllı fabrikasında uçtan uca dijital entegrasyon ile bu sıkıntının aşılabileceği öngörülüyor.
