"Endüstri 4.0" Aslında Ne Anlama Geliyor?

👤Omron

🔍

Endüstri 4.0 şimdilerde çok konuşulan bir konu. Wikipedia Endüstri 4.0'ı "üretim teknolojilerindeki mevcut otomasyon ve veri alışverişi trendi" olarak tanımlıyor. Peki bu üreticiler ve müşterileri için gerçekte ne anlama geliyor?

Omron Endüstriyel Otomasyon Avrupa'nın EMEA Bölgesi Ürün ve Kanal pazar¬lama Genel Müdürü Lucian Dold'a göre Endüstri 4.0 çok konuşulan bir konu olsa da birçok şirketin konu hakkındaki sözleri lafta kalıyor. Lucian, "Şimdilerde Endüstri 4.0 hakkında konuşan birçok şirket var; ancak bu yeni bir konu değil. Omron üretim otomasyonu ve veri alışverişi üzerine hem kendi kendine hem de Almanya'daki çalışma gruplarının bir parçası olarak yıl¬lardır çalışıyor" diyor.

Lucian, Endüstri 4.0'ın çok geniş bir tanımı olduğunu ve içerisinde yer alan her¬kes için farklı bir şey ifade ettiğini, bunun da temel problemlerden biri olduğu¬nu söylüyor. Endüstri 4.0 sensör ağları mı, büyük veri mi yoksa yapay zeka mı? Lucian, tüm bu teknolojiler Endüstri 4.0'ın bir parçası olsa da aslında sonuçların önemli olduğunu iddia ediyor. Endüstri 4.0 ne gibi faydalar sağlıyor?

Bu bakış açısıyla Endüstri 4.0'ın faydalarını makine üretici¬leri için daha net hale getiren iki yaklaşımı inceleyebiliriz. Bunlardan biri "NEAR" Fabrika denilen bir konsept. Diğeri ise Omron'un "NEAR" Fabrika için kendi teknoloji uygula¬ması olan "i-Automation!".

"NEAR" FABRİKA KONSEPTİ
"NEAR" konseptinin açılımı Networked (Ağa bağlı), Ef¬fective (Etkili), Agile (Çevik) ve Reponsible'dır (Sorumlu). Üreticiler için "NEAR" Fabrikaya sahip olmak ise sürekli değişen pazar taleplerine cevap vermede artan verimlilik anlamına geliyor. Günümüzde üretimin değişen pazar taleplerine uyum sağlayabilmesi için daha esnek olması gerekiyor. Üreticiler üretim hatlarını %100 kapasitede ça¬lıştırıp ürettiklerini satmayı ummak yerine, pazarın ihtiyacı kadarını ürettikleri bir modele geçiyorlar.
Ağa bağlı bir fabrikada, üretim hattındaki makineler arasında gelişmiş kontrol ve verimlilik için daha iyi bir bağlantı bulunur. Veriler ve hattın kontrolü dahi dünya çapında her yerden yönetilebilir. Ayrıca sistem, üretim takvimini verimli bir şekilde yönetebilmek için pazar tah¬minleri gibi diğer verileri kullanabilir.

Etkili bir fabrika, yüksek Toplam Ekipman Etkinliği (OEE) bulunan bir fabrika anlamına gelir. Bugün bile, %80 ya da daha yüksek bir OEE'ye sahip olan otomotiv endüstrisin¬de dahi birçok üretim hattı, hat duruş süreleri ve diğer sorunlar yüzünden %50 OEE'yi geçmekte zorlanıyor.
OEE oranını yalnızca yüzde bir artırmak bile, bir şirkete büyük oranda kazanç sağlayabilir. Akıllı ve birbirine bağlı sistemler, üretimi daha uzun süre çalıştırabilmek için po¬tansiyel sorunları tespit edip izleyebilir ve bakımın uygun bir zamanda yapılmasını sağlayarak verimliliği artırmaya yardımcı olabilir.

Üreticiler ayrıca, değişen pazar taleplerine cevap vere¬bilmek için farklı ürün modellerini hatta farklı ürünleri büyük ölçüde yeniden ayarlama gerektirmeden üretmek için üretimi hızla değiştirebilecek daha çevik çözümlere ihtiyaç duyuyor. Ayrıca bu sistemlerin, var olan pazar ta¬leplerine uyum sağlayacak şekilde üretimi ayarlayabilmesi de gerekiyor. Son olarak üreticilerin, ister hammaddelerin çevre açısın¬dan verimli bir şekilde kullanılması konusunda olsun ister doğru ürünleri, doğru zamanda ve doğru sayıda ulaştır¬mak gibi sözleşmeyle alakalı olsun, artan bir sorumluluğu bulunuyor.

"I-AUTOMATION!"
Omron'un "i-Automation!" konsepti, Endüstri 4.0'ın unsur¬larını makine üreticileri için gerçek faydalara dönüştürerek "NEAR" Fabrika konseptinin uygulanmasını mümkün kılıyor. Bir açıdan "i-Automation!" ‘ın üzerine inşa edildiği üç temel ilke, Omron'un üretim tesisi geliştirme çözüm¬lerinden sağlanan değeri özetliyor: "Entegrasyon, Zeka ve İnteraktiflik".

Entegrasyon, iyi ayarlanmış teknoloji ve kontrol sistem¬leriyle üretim sürecinin hızını ve doğruluğunu artırmakla ilgilidir. Üretim hattındaki tüm makinelerin birbirleriyle iletişim kurabildiğinden vesorunsuz çalıştığından emin olmak verimliliği artırmaya ve tüm hattın en uygun bi¬çimde çalışmasını sağlamaya yardımcı olur.

İnteraktiflik, birçok şirketin yaşadığı kalifiye operatör bul¬ma ve onlarla çalışmayı sürdürme zorluğuna yöneliktir. Bu, makine kullanımının sezgisel olması ve kalifiye olma¬yan operatörler için bile kolay olması gerektiği anlamına gelir. Kullanıcı arayüzlerinin kullanımı kolay ve sezgisel olmalıdır. Makine, sistem durumu hakkında açık bilgiler vermelidir ve bir parametre sınırın dışında olduğunda veya bir işlem verimli bir şekilde çalışmadığında belirtmeli ve ideal şartlarda bu durumu düzeltmek için ne yapılması gerektiğini göstermelidir.
Makine Zekası ve özellikle yapay zeka, Endüstri 4.0 hak¬kında en çok konuşulan konulardır. Bir makinenin, akıllı kararlar alabilmesi için çalışma ortamını izlemesini sağ¬layan sensörlere ve değişikliklere nasıl cevap vereceğiyle ilgili kurallara ihtiyacı vardır. Ne kadar fazla veri bulunursa ve ne kadar çok işlem gerçekleştirilirse makine de o kadar "akıllı" olabilir.

Daha akıllı makineler, süreçleri izleyerek, potansiyel problemleri belirterek makine tamamen arızalanmadan bakımların planlanmasını, süreçlerin veya onarımların ayarlanmasını sağlayarak operatörlerin daha etkili bir şekilde çalışmasına yardımcı olur. Bu da üretim hatlarının daha uzun süre, daha az duruş süresiyle ve daha yüksek verimlilikle çalışmasını sağlar.

BENZERSİZ SİSTEMLER
Üretim hatları ile arabalar gibi diğer "bağlı" uygulamalar arasındaki büyük farklardan biri, her üretim hattının ben¬zersiz olmasıdır. Bağlı araçları ele alalım. Bir akıllı araç belli bir yolda sürmeyi öğrendiğinde bu bilgi bulut üzerinden paylaşılarak diğer araçların aynı yolda sürebilmesi sağla¬nabilir. Bu, Tesla'nın eller serbest sürüş sistemi için benim¬sediği yaklaşımdır. Tüm araçların sağladığı veriler daha iyi bir sistem geliştirmeye yardımcı olur ve bu sistem daha sonra her bir araca tekrar indirilebilir.
Üretimde ise her üretim hattı, birçok farklı makineden oluşan benzersiz bir sistemdir. Her makine, merkezi kontrol sistemine veya buluta veri yükleyen birden fazla sensöre sahip olabilir. Bu noktada aşılması gereken zor¬luk, tüm bu verilerin nasıl anlamlandırılacağıdır. Örneğin hattın bir parçasındaki arızayı tespit etmek, tamir edilip tekrar çalıştırılmasını sağlayabilir. Fakat sistemin arızanın oluştuğunu önceden tespit edip bakım planlanana kadar hattı çalışır durumda tutabildiği bir durum daha olumlu bir senaryo olacaktır. Örneğin sistem, besleme hattında basıncın düştüğünü tespit ettiğinde basıncı belirlenen sınırlar içerisinde artırarak süreci işler durumda tutup bir sorun olduğunu bildiren bir uyarı yollayabilir. Sistem ça¬lışma koşulları hakkında daha fazla öğrendikçe potansiyel sorunları bile tespit edebilir.

Bozuk besleme hattı durumunda sızıntı ve tıkanma ara¬sındaki farkı öğrenerek ve gerekli düzeltici eylemi belirte¬rek uygun bakımın planlamasını sağlayabilir.
Bu tür bir analiz ve kontrol sağlamak, her bir hatta uyum sağlayabilecek çok gelişmiş algoritmalar gerektirir. Daha da önemlisi bu algoritmalar, makinelere her bir süreci öğren¬me, uygun çalışma koşullarını belirleme, örnekleri analiz etme, sistemi belirlenen sınırlar içerisinde kontrol etme ve sistem tam verimlilikte çalışmazken uygun uyarıları sağlama kabiliyetlerini kazandırması için yerel olarak yüklenmelidir.
Omron'un E5_D serisi sıcaklık kontrolörleri gibi akıllı sis¬temler, bu faydaların bazılarını üretim hatlarında zaten sağlıyor. Örneğin su soğutmalı ekstrüzyon kalıp maki¬nelerinde hızı artırmak genellikle malzeme bileşimi ve suyu soğutma gibi çeşitli faktörler sebebiyle sıcaklık deği¬şimlerine yol açar. Bu durum, operatörün ürün kalitesini istikrarlı tutmak için devamlı olarak valf ayarı yapmasını gerektirir. E5_D kontrolörünün su soğutmalı çıkış ayarı fonksiyonu, sistemi otomatik olarak ayarlayarak sıcaklık değişimlerini en aza indirir ve kaliteyi korurken üretim kapasitesinin artmasını sağlar.

FAYDALARA ODAKLANIN
Sonuç olarak Endüstri 4.0 hakkında konuştuğumuzda sensörleri, bulutu veya yapay zeka algoritmalarını ayrı ayrı düşünmektense aklımıza sistemin bütünü gelmeli. Bunların tamamı bir Endüstri 4.0 sisteminin parçaları olsa da ancak Omron'un "i-Automation"ı gibi bir bütün olarak bir araya getirildiklerinde ve gerçek dünya çözümlerine dönüştüklerinde gerçek faydaları ortaya çıkar. Dördüncü endüstri devriminin benimsenmesini sürdürecek olan da işte bu faydalardır.