Yeni sanayi devrimi ve akıllı fabrikalar

Üretim faaliyetleri bulunan şirketlerin yöneticileri şu sıralar en çok şu soruyu merak ediyor: “Yeni sanayi devrimine hazır mıyız?” Ürün stoklarıyla konuşan, dijital kaynakları kullanarak kendi başına üretim yapan fabrikalarla beraber yeni sanayi devrimi geliyor. Yeni sanayi devrimi, tek cümleyle kolay bir şekilde anlatılsa da işin arka tarafında bilgisayarlı otomasyon sistemlerinden sensörlere kadar fabrikaların birçok farklı teknolojiyle donatılması bulunuyor. Bunun için de öncelikli olarak üretim tesislerinin hem dijitalleşmesi ve hem de akıllanması gerekiyor. Bu yüzden de dijital ve akıllı fabrikaları ikiye ayırarak inceledik.

akıllı fabrikalar
Geleneksel fabrika anlayışında depolardan vinçlere, makinelerden robotlara kadar birçok üretim süreci insanlar tarafından yönetiliyor. Bu süreçlerden birinin aksaması durumunda ise üretim yavaşlıyor ve hatta durma noktasına kadar geliyor. Bunun da faturası zaman ve ek maliyet olarak şirketlere kesiliyor. Şimdi ise akıllı fabrikalar gelmeye başladı. Temelinde makinelerin kendi aralarında konuştuğu, üretimi insanların değil, makinelerin organize ettiği yeni nesil üretim tesisleri akıllı fabrika kavramıyla ifade ediliyor. Tedarikten, depolamaya, üretimden, kalite-kontrole, sevkiyattan bakım-onarıma kadar üretimin tüm süreçlerini kendi kendine kontrol edebilen akıllı fabrikalar, aynı zamanda üretim sürecinde ortaya çıkacak hata oranlarını düşürüyor. Ayrıca, bekleme sürelerini minimize ediyor, tedarik, üretim ve sevkiyat planlarını oluşturabiliyor. Tüm bunların sonucu olarak da verimliliği yükseliyor.

Ancak akıllı fabrika kavramı sadece üretim süreciyle ifade edilmiyor. Akıllı fabrikaları ürünlerle tamamlamak oldukça kritik. Bu da ürünlerin fabrikalarla haberleşmesi demek. Bu kapsamda ürünlerin nasıl, nerede, ne zaman, hangi tedarikçiden alınan hangi hammadde ile üretildiğinin kaydedilmesi gerekiyor. Hatta ürünlerin nasıl paketleneceğine karar verebilen ve nereye sevk edileceğini planlayan akıllı bir sisteme de sahip olunmalı. Son dönemlerde geliştirilen beyaz eşyalar, üretim sonrasında bile akıllı fabrikalarla iletişimde kalmayı başarıyor. Bakım-onarım işlemlerini, ne zaman servis ihtiyaçlarının doğacağı ve ne zaman parçalarının yenilenmesi gerekeceği gibi süreçlerde fabrika bilgilendiriliyor. Müşteriler de buna hazırlıklarını yaparak, iş akışı aksamadan ileriye yönelik planlamalar yapabiliyor.

Akıllı fabrikalar ve akıllı ürünler, şirketler için günümüzün petrolü olarak ifade edilen büyük veri (big data) kavramını getiriyor. Endüstriyel internet sayesinde alınan veriler, haberleşen cihazlar üzerinden toplanan büyük veriyi analiz edebilen, karar verebilen ve raporlar sunabilen mekanizmalara dönüşüyor. Bu da yeni üretim çağının kapılarını sonuna kadar açıyor.

Dijital fabrikalar
Yeni sanayi devriminin içinde yer alan diğer bir kavram ise dijital fabrikalar. Bu kavramı, üretim tesisi kurulmadan önce tüm bileşenlerin bilgisayar ortamında uygun yazılımlarla tasarlanarak fabrikanın çalıştırılması ve sonuçlarının değerlendirilmesi olarak ifade edebiliriz. Dijital fabrikalarda geliştirilen yazılımlarla üretim tesisleri ve üretim süreçleri test ediliyor, bakım onarım çalışmaları planlanıyor, şirketin üretkenliği ve kârlılığı gözlemleniyor. Yani fabrikanın kendisi ortada yokken bile fabrikanın nasıl çalıştığı inceleniyor ve en iyi çalışma sisteminin kurulması için gerekli önlemler alınıyor. Ancak dijital fabrikalar, üretime girdikten sonraki önemine daha da artıyor. Dijital fabrikalar, geliştirme, üretim ve tedarikçilerden aldığı veri akışı süreçlerini kapsamlı biçimde entegre eden geniş bir donanım ve yazılım imkanı sunuyor.

Üretimdeki dijitalleşme ile üç büyük değişiklik öne çıkıyor. Bunlar, müşterinin isteklerine göre üretimin daha esnek hale gelmesi, az sayıda üretimin mümkün olması ve daha az ve bilgili çalışanlar. Bu değişikliklerde meydana gelmesine zemin hazırlayan en büyük faktörler ise yeni materyaller, 3D yazıcılar, kolay kullanımlı robotlar ve yeni işbirlikçi üretim hizmetleri gibi süreçler. Dijital fabrikaların başlıca faydalarını şu şekilde sıralayabiliriz: 

- Yeni bir üretim işine girişte oluşacak girişim riskinin azaltılması.
- Üretime başlamadan önce süreçlerin gerçekleştirilmesi ve doğrulanması.
- Üretim yapılacak alanı sanal ortamda gezme imkanı.
- Tasarlanan üretim konseptinin onaylanması.
- Üretim ekipmanlarının bölüştürülmesinin optimizasyonu.
- Gerekli olan alanın azaltılması.
- Kriz analizleri.
- Hızlı değişimler.
- Var olan kaynakların daha iyi şekilde kullanılması.
- Makine ve ekipmanların programlanması ile zaman ve kaynaklardan tasarruf edilmesi.
- Prototiplerin azaltılması ya da tamamen ortadan kaldırılması.
- Ergonomik analizler.