Literatür düzeyinde yapılacak bir araştırma karşımıza Endüstri 4.0 olgusu ile ilgili çok farklı tanımlamalar ve tasvirler çıkarıyor. Hem bu olguya ilişkin bir tanımlama hem de onu oluşturan bileşenlerin neler olduğu konusunda kolayca netlik kazanmak mümkün değil. Böyle bir durumda araştırmacıların tercih ettiği yaklaşım, seçilmiş yayınlarda yapılan tanımlamalardan hangi teknolojik unsurların içerildiği şeklinde oluyor. Sonuçta mevcut veya gelişmekte olan teknolojilerden hangilerinin Endüstri 4.0 gibi bir çatı kavramın payandaları olduğu ortaya çıkarılmaya çalışılıyor.
Endüstri 4.0 vizyonunu oluşturan ana teknolojileri kendi başlarına ele almaya başlamadan önce bazı noktalara dikkat çekmek gerekiyor. Bunlardan birincisi; Endüstri 4.0’ı var eden teknolojilerin sayılarının çokluğudur. Bu durum, Endüstri 4.0’ı önceki sınai devrim veya dönemlerden farklılaştıran bir özelliktir. İkincisi ise bir kısmı 1970’li yıllardan bu yana gelişmeye devam eden mevcut veya tümüyle yeni teknolojilerin kendi aralarında yaptıkları eklemlenmelerle yeni hibrit teknolojilerin yaratılmasına imkân oluşturmalarıdır. Üçüncü nokta ise yenileşme ve gelişmelerin daha önceki sınai dönemlerde görülmeyen ölçüde yüksek hızda ve yaygınlıkta gerçekleşmesidir. Bu üç gerçeğin oluşturduğu teknolojik ve sınai ortamda artık inovasyon, iş-işletme yaşamının günlük sıradanlıklarından birisidir. Bu çağda inovasyonu fonksiyon olarak özümsememiş bir kurum ya da kuruluş olarak ayakta kalmak mümkün değildir. Hem ana teknolojiler hem de bunlar aracılığı ile tasarlanıp geliştirilen ürün ve hizmet açısından “Her an daha yeni” cümlesini Endüstri 4.0 Çağı’nın motto seçeneklerinden birisi olarak düşünebiliriz.
Teknolojiler
Yayın araştırmaları Endüstri 4.0’ın önemli bileşenlerinden birisinin “siber-fiziksel sistemler (SFS)” olarak benimsendiğini gösteriyor. SFS yaklaşımı, köklerini fiziksel ve bilişsel (sanal) dünyaların birbirleri ile eşlenmesinden alır. Bir SFS’de fiziksel süreçler, bilişim ve iletişim birbirlerine eklenerek ikili bir sistem oluşturur. Şöyle ki; fiziksel sistem üzerinde bulunan gömülü bilişim ve iletişim donanımı ve sensörler elde ettikleri verileri ağ üzerinden ileterek fiziksel sistemin ve süreçlerin sanal kopyalarının bilgisayar ortamında yaratılmasına imkân sağlar. Böylece bilgisayar üzerindeki sanal kopyanın (simülasyonun) izlenmesi ile fiziksel sistem ve süreçleri izlemek, denetlemek ve yönetmek mümkün olur.
Endüstri 4.0’ın gelişim sürecinde beklentilerin çok önemli bir bölümü akıllı ve bağlantılı nesnelerin yer alacağı ağlar (ağ-örgüler) alanında toplanıyor. Bilişim ve iletişim donanımı –dolayısıyla yazılımı– gömülebilen her varlık “akıllı ve bağlantı nesne” olmaya adaydır. Bu nesneler bazı ağ geçitlerini aşarak İnternet’e bağlanma, bu büyük ağ aracılığı ile veri değiş tokuşu yapabilir. Akıllı ve bağlantılı nesnelerin İnternet ile birlikte oluşturduğu büyük bağlantılılığa “Nesnelerin İnterneti (Nİ)” adı veriliyor. Nİ ağı; kendine bağlantılanmış olarak RFID etiketleri, sensörler, aktüatörler (tetikleyiciler), mobil akıllı telefonlar, tabletler, giyilebilir teknolojik ürünler varlığına imkân tanır. Her biri ayrı bir adrese sahip olan bu nesneler, ‘ağ komşuları’ olan diğer nesnelerle etkileşim içinde belli hedefleri başarmak işbirliği yaparlar.
İnternet’in güçlenmesi ve yaygınlaşması ile birlikte bu ortamda sağlanan hizmetler sayı ve çeşitlilik olarak arttı. Buna ek olarak akıllı ve bağlantı nesnelerin çoğalması yeni iş modellerinin ortaya çıkmasına ve sonuç meydana gelen yeni duruma “Hizmetlerin İnterneti” adı verilmesine neden oldu. Hizmetlerin İnterneti; bu ortamda hizmet sağlayanlar ve hizmet alanlar yanında bir altyapıyı, iş modellerini ve hizmetlerin kendisini içerir.
Kısaca tanımlarsak; “Hizmetlerin İnterneti”, açık mimari üzerine kurulmuş İnternet ağı tabanlı servislerin yer aldığı bir küresel pazardır. Bu pazarda hizmetler; farklı biçimlerde sunulur. Örneğin “hizmet olarak yazılım (SaaS)” modeli; müşteri ilişkileri yönetimi (MİY), eposta, sanal masaüstü, iletişim, oyunlar vb. gibi şekillerde sunulabilir. “Hizmet olarak platform (PaaS)” modelinde bilgi işlem zamanı, veritabanı, İnternet sunucu veya geliştirme araçları gibi hizmetler görebiliriz. “Hizmet olarak altyapı (IaaS)” modelinde ise sanal makineler (bilgisayarlar), sunucular, yük dengeleyiciler veya ağ hizmetleri yer alabilir. Bu modellerin her biri yeni açılımlara doğru genişlemeye devam ediyor. (Bu arada Hizmetlerin İnterneti’nin “Bulut Bilişim” ile iç içe konular olduğunu söylemeliyiz. Bulut bilişim; bilgisayarlar ve diğer cihazlar için, talep edildiğinde kullanılabilen ve kullanıcılar arasında paylaşılan bilişim kaynakları sağlayan, İnternet tabanlı bilişim hizmetleridir.)
İnternet üzerinden verilen hizmetlere örnek olmak üzere basit bir örnek oluşturabiliriz. Bir kadın kuaförü geleneksel çerçevede, el ile yapılan bir hizmet sunar. Bu hizmet dijital teknoloji platformları kullanılarak daha zengin hale getirilebilir. Örneğin randevular İnternet üzerinden mobil veya masaüstü uygulamalar aracılığı ile alınabilir. Yeni saç modelinin belirlenmesi İnternet üzerindeki resim galerileri aracılığı ile yapılabilir. Bu saç modelinin veya renginin müşteriye uygunluğu o kişinin resmi üzerinde denenerek görülebilir. Diğer yandan bu örnekten farklı olarak bazı hizmetleri tümüyle İnternet ortamına taşımak mümkün olabilir.
Endüstri 4.0 araştırmacılarının üzerinde yoğunlukla birleştikleri temel unsurlardan birisi “akıllı fabrika (işletme)” konusudur. Akıllı fabrika; işlerini gerçekleştirirken insanlara ve makinelere faaliyetin içeriği açısından yardımcı olan fabrika türüdür. Bu tür bir fabrikayı bağlam (içerik) bilinçli olarak niteleyebiliriz. Akıllı fabrikalarda sistemler, cihazlar ve araçlar gömülü bilişim – iletişim donanımı ve yazılımı ile donatılarak yapay zekâ yöntem ve tekniklerinden yararlanabilir hale getirilmiştir. Bu tür nesneler iç ve dış çevreden aldıkları sinyalleri değerlendirerek kararlar üretebilir; bunlarla ilgili eylemleri operatör müdahalesine gerek kalmadan yerine getirebilir; elde ettikleri verileri yararlanılmak üzere başka noktalara ve nesnelere iletebilirler.
Endüstri 4.0’ın ne olduğu konusunda literatürde üzerinde yoğunlukla uzlaşılan bileşenleri Siber-Fiziksel Sistemler, Nesnelerin İnterneti, Akıllı Fabrika ve Hizmetlerin İnterneti (Bulut Bilişim) olarak sıralayabiliriz. Bu sayılanlara farklı kaynaklarda Endüstri 4.0 ile ilişkilendirilerek yer alan “Akıllı Ürün”, “Makineler Arası İletişim”, “Büyük Veri ve Analitikler”, “Otonom Robotlar (Akıllı Makineler)”, “Yatay ve Dikey Sistem Entegrasyonları”, “Siber Güvenlik”, “Eklemeli Üretim (3 Boyutlu Baskı)” ve “Artırılmış Gerçeklik” gibi teknolojileri de ekleyebiliriz.
Yukarıda özetlenen çerçeve; Endüstri 4.0’ın değer zincirinin yeniden düzenleyecek bir teknolojiler topluluğu olduğunu ortaya koyuyor. Endüstri 4.0 senaryolarına göre yapılandırılmış bir fabrika sensörlerden ölçümler alan, gömülü bilişim – iletişim donanımı ve yazılımı içeren akıllı ve bağlantılı nesnelerle (sistemler, cihazlar ve araçlarla) donatılmıştır. Siber-fiziksel sistem teknolojisi sayesinde fabrika ve iş süreçleri uzaktan izlenebilir, denetlenebilir ve yönetilebilir. Aynı teknoloji fabrika ortamında otonom, desantralize kararlar alınmasını ve uygulanmasını sağlar. Akıllı ve bağlantılı nesneler insanlarla ve diğer sistem ve cihazlarla gerçek zamanlı olarak etkileşim içinde olabilir. Hizmetlerin İnterneti ve Bulut Bilişim sayesinde işletme içinde veya işletmenin ekosisteminde yer alan diğer kuruluşlarla değer zincirinin halkaları paylaşılabilir, kaynakları ve hizmetleri ortak kullanım için işbirliği oluşturulabilir. Bu ve benzeri kazanımların karşımıza çıkardığı güncel soru ise bir Endüstri 4.0 Fabrikası’nın (ya da İşletmesi’nin) nasıl kurulabileceğidir.
Gürcan Banger