Sanayi Devrimleri ve Endüstri 4.0

Devrim bir toplumun yaşamında önemli işlevi olan kurumların hızlı ve geniş kapsamlı bir biçimde kökten değiştirilmesi ya da yenileştirilmesi, yeniden biçimlendirilmesi ya da belli bir alanda birdenbire gerçekleşen kökten değişiklik olarak tanımlanmaktadır. Devrimler sosyal ve kültürel alanlardan üretime dönük ekonomik alanlara kadar her alanda ortaya çıkabilmektedir.

Sanayi Devrimi ya da Endüstri Devrimi, Avrupa’da 18. ve 19. yüzyıllarda yeni buluşların üretime uygulanması ve buhar gücüyle çalışan makinelerin, makineleşmiş endüstriyi doğurması, bu gelişmelerin de Avrupa’daki sermaye birikimini arttırmasına denir. Rönesans ve Reform hareketlerinin yol açtığı özgür düşünce, bilim ve teknik alanda gelişmelere ortam hazırladı. Coğrafi Keşiflerin başlattığı sömürgecilik hareketleri ile Avrupa zenginleşti. Teknik gelişmelerin üretim alanına uygulanmasıyla da endüstri devrimi doğdu. Sanayi devrimini 16. ve 17. yüzyıldaki dinsel, siyasal, bilimsel ve felsefi düşünceler hazırlamıştır. Protestan Reformu “bugün çok çalışıp yarını düşünmeyi” önemli bir değer olarak yerleştirmiştir. 17. yüzyılda Aydınlanma Çağı filozofları bilimsel yöntemi ve rasyonel düşünme ilkelerini geliştirmişlerdir. Fransız Devrimi Napolyon aracılığıyla bu düşünceleri Avrupa’ya yaymıştır. 17. yüzyılın bilimsel buluşları, sanayi devriminin teknolojik gelişmelerine kaynak oluşturmuştur.

Düşünsel nedenlerin yanında, sanayi devrimini doğuran diğer nedenler şunlardır;

Hızlı nüfus artışı, 16. yüzyıldan başlayarak Avrupa’nın nüfusu hızla arttı. Tarımdaki gelişmeler bu sektördeki nüfus ihtiyacını azaltarak bu nüfusun kentlere göç etmesine neden oldu. Böylece kent sanayisine hazır işgücü oluştu. Yaşam düzeyinin yükselmesi, eskiden lüks sayılan şeker, kahve, çay gibi mallar artık orta sınıf ve alt sınıflar için doğal bir gereksinme olmaya başlıyordu. Bu da dolaylı olarak tüketim malı talebini arttırdı. Geniş çaplı yağmalar, sanayi devriminin en önemli finans kaynağı olmuştur. Gerek İspanyollar tarafından yağmalanan Orta Amerika altınları, gerekse de İspanyol gemilerini vuran, yağmacıları yağmalayan İngiliz gemileri, Avrupa’ya tonlarca altın taşımıştır. Bütün bunlar 16. ve 17. yüzyıllarda, sanayi devrimine götüren süreçleri desteklemiştir. Hindistan’da 23 Haziran 1753 tarihinde, Fransız birliklerini savaş alanında yenen İngilizler (Plessey Savaşı), Babür imparatorlarının devasa hazinesine el koymuşlardı. Bu hazinenin İngiltere’ye taşınmasıyla bu ülke ekonomisinde ortaya çıkan para ve finans olanaklarının, dokuma ve buhar makineleriyle ilgili tüm teknik buluşların 1758-1791 tarihleri arasında gerçekleşmesini açıklamada birincil argüman olduğu söylenebilir. Sömürgecilik. Avrupa ülkeleri yeni koloniler oluşturarak buradan getirdikleri malları sanayide kullanmaya başladılar, işlediler ve tekrar sömürgelere sattılar. Küçük burjuvazinin gelişmesi ve orta sınıfın zenginleşmeye başlaması bir itici kuvvet oldu. Kapitalizm. Orta sınıfın zenginleşmesi sürecine paralel olarak kapital birikimi oluşmaya başladı. Böylece yeni yatırım alanları aranmaya başlandı. Taşıma ve teknolojide meydana gelen gelişmeler, Protestan reformu; “Bugün çok çalışıp yarını düşünmek” öğretisinin önemli bir değer olarak yerleşmesi,17. yy Aydınlanma Dönemi’nde, aklın başat konumu ve bilimsel bilginin akıl yoluyla inşa edilme süreci. Bilimsel yöntem ve rasyonel düşünme ilkelerinin bilimleri ortaya çıkarması ve teknolojik gelişmeleri etkilemesi, Fransız Devrimi aracılığıyla sanayi toplumuna uygun siyasal bir yapılanmanın temellerinin atılması.

Endüstri 4.0

Endüstri 4.0 ya da 4. Sanayi Devrimi, birçok çağdaş otomasyon sistemini, veri alışverişlerini ve üretim teknolojilerini içeren kollektif bir terimdir. Bu devrim nesnelerin interneti, internetin hizmetleri ve siber-fiziksel sistemlerden oluşan bir değerler bütünüdür. Aynı zamanda bu yapı akıllı fabrika sisteminin oluşmasında büyük rol oynar. Bu devrim, üretim ortamında her bir verinin toplanmasına ve iyi bir şekilde izlenip analiz edilmesine olanak sağlayacağı için daha verimli iş modelleri ortaya çıkacaktır. İlk sanayi devrimi (1.0) su ve buhar gücünü kullanarak mekanik üretim sistemleri ile ortaya çıktı. İkinci sanayi devrimi (2.0) ile elektrik gücünün yardımıyla seri üretim tanıtılmıştı. Üçüncü sanayi devriminde (3.0) ise dijital devrim, elektroniklerin kullanımı ve BT (Bilgi Teknolojileri)’nin gelişmesiyle üretim daha da otomatik hale gelmiştir.

Endüstri 4.0, teknolojilerin ve değer zinciri organizasyonları kavramlarının kolektif bir bütünüdür. Siber-Fiziksel sistemlerin kavramına, nesnelerin, internetine ve hizmetlerin internetine dayalıdır. Bu yapı akıllı fabrikalar vizyonunun oluşmasına büyük katkı sağlar. Endüstri 4.0 genel olarak aşağıdaki 3 yapıdan oluşmaktadır. Endüstri 4.0 ile modüler yapılı akıllı fabrikalar kapsamında, fiziksel işlemleri siber-fiziksel sistemlerle izlemek, fiziksel dünyanın sanal bir kopyasını oluşturmak ve merkezi olmayan kararların verilmesi hedeflenmektedir. Nesnelerin interneti ile siber-fiziksel sistemler birbirleriyle ve insanlarla gerçek zamanlı olarak iletişime geçip işbirliği içinde çalışabilecektir. Hizmetlerin interneti ile hem iç hem de çapraz örgütsel hizmetler sunulacak ve değer zincirinin kullanıcıları tarafından değerlendirilecektir. Siber fiziksel sistemlerin yeteneği ile (örn. iş parçası taşıyıcıları, montaj istasyonları ve ürünleri) nesnelerin interneti ve hizmetlerin interneti üzerinden insanların ve akıllı fabrikaların birbirleriyle iletişim kurmasını içerir. Sanallaştırma; Bu yapı akıllı fabrikaların sanal bir kopyasıdır. Sistem, sensör verilerinin sanal tesis ve simülasyon modelleri ile bağlanmasıyla oluşur. Özerk Yönetim; Siber-Fiziksel sistemlerin akıllı fabrikalar içinde kendi kararlarını kendi verme yeteneğidir. Gerçek-Zamanlı Yeteneği; Verileri toplama ve analiz etme yeteneğidir. Bu yapı anlayışın hızlıca yapılmasını sağlar. Hizmet Oryantasyonu: Hizmetlerin interneti üzerinden siber-fiziksel sistemler, insanlar ve akıllı fabrika servisleri sunulmaktadır. Modülerlik: Bireysel modüllerin değişen gereklilikleri için akıllı fabrikalara esnek adaptasyon sistemi sağlar.

Endüstri 4.0 sistemindeki üretim, makinelerin hizmet sundukları ve ürünlerle gerçek zamanlı olarak bilgi paylaştıkları bir sisteme benzetilmektedir. Alman Yapay Zeka Araştırma Merkezi (DFKI), içinde Siemens’in de bulunduğu 20 endüstriyel ve araştırma ortağının katkısıyla kurulan Almanya, Kaiserslautern’deki küçük bir akıllı fabrikada bu gibi bir sistemin uygulamada nasıl çalışacağını sergilemektedir. Ürünler ile imalat makinelerinin birbirleriyle nasıl haberleşebileceklerini göstermek için sabun şişelerinden faydalanmaktadır. Boş sabun şişelerinin üzerinde radyo frekansıyla tanımlama (RFID) etiketleri vardır ve bu etiketler aracılığı ile makinelerin şişelerin rengini tanıması sağlanmaktadır. Bu sistem sayesinde bir ürünün radyo sinyalleriyle ilettiği bilgiler, üretimin başında itibaren dijital ortamda saklanmasına olanak sağlanmaktadır. Bu şekilde bir siber-fiziksel sistem olarak ortaya çıkmaktadır.

Endüstri 4.0’ın Avantajları:

► Sistemin izlenmesinin ve arıza teşhisinin kolaylaştırılması

► Sistemlerin ve bileşenlerinin öz farkındalık kazanması

► Sistemin çevre dostu ve kaynak tasarrufu davranışlarıyla sürdürülebilir olması

► Daha yüksek verimliliğin sağlanması

► Üretimde esnekliğin arttırılması

► Maliyetin azaltılması

► Yeni hizmet ve iş modellerinin geliştirilmesi