Akıllı (Karanlık) Fabrikalar

Sanayi 4.0 ile üretim tarzı akıllı hale gelmiştir. Akıllı fabrikalar insan gücünün olmadığı, çalışan tüm makinelerin birbiriyle iletişim içinde olduğu yüksek teknolojiyle donatılan ışık almayan fabrikalardır. Akıllı fabrikalarda üretim yapılırken ürünler üretim bantlarında ilerleyerek kendileri yol alır. Akıllı fabrikalar sayesinde ürün üretimlerinde görülen ve yaşanan kaos akıllı fabrikalarda çalışan insanlarca kontrol altına alınarak üretimde kar sağlama amacı taşımaktadır (Yıldız, 2018: 551).

Akıllı fabrikalarda kendilerine ait bulut bilişim ağını kullanarak ve çok sayıda cihazı birbirine bağlayarak haberleşmeleri sağlanır. Bir arızayla karşı karşıya kalındığında arıza sistemce hemen bulunup giderilmektedir (Genç, 2018: 239).

Sanayi 4.0’da müşterilerin ihtiyacını gidermek amacıyla sürekli çalışabilen, insan müdahalesine pek gerek duymayan bir sistem oluşturulmuştur. Burada akıllı fabrikalar devreye girerek insan gereksinimine çok fazla ihtiyaç duymadan oluşan sorunları gidermek için yapılmıştır. İnsan gücüne ve zekasına iş kalacaksa bunu en az olacak şekilde ayarlamıştır (Koca, 2018: 248).

Bilişim ağının etrafında makinelerin, insanların karşılıklı iletişimde oldukları ve üretim yaptıkları fabrikalar akıllı fabrikalardır. Akıllı fabrikalar yapılacak işi sensörler yardımıyla algılar ve internet vasıtasıyla üretim yapan diğer makinelerle iletişime geçerek üretimi bu şekilde gerçekleştirirler (Can ve Ertürk, 2019: 2293).

Zamanla gelişen teknolojinin 2013 yılında internet alt yapısına yapmış olduğu müthiş etki akıllı fabrikalarda kullanılan, birbiriyle uyumlu hale getirilen, alt yapı sistemleri ve siber fiziki alt yapının aktif halde kullanılması akıllı fabrikalara uluslararası düzeyde gücüne güç katmıştır (Aydemir, 2018: 255).

Akıllı fabrikalarla, çalışma şartlarının ve sürelerinin daha esnek hale getirildiği, giderlerin azaldığı, üretimin çok hızlandığı ve üretimden alınan verimin artması sağlanmıştır (Kılıç ve Alkan, 2018: 46).

Üretim yapılırken siber fiziksel sistemler uygulanarak ve üretim sürecine dahil edilerek akıllı fabrikalar ortaya çıkmıştır. Akıllı fabrikanın kullanımıyla beraber eski tip üretim yapılan işletmelerle üretimi karşılaştırıldığında; ürünün üretiminde

92

kazanılan zaman, ürünün kalitesi ve üretim maliyetinin azalması konusunda çok büyük avantajlar sağladığı söylenebilir (Soylu, 2018: 46-47).

Akıllı fabrikalarda üretimde yer alan ve kullanılan her cihaz ve nesne birbirleriyle bağlantıdadır. Bu sistemde arıza yapabilecek cihaz olursa hemen uyarı vererek arıza yapmasına engel olunmaktadır. Üretim yapılırken ki bu aşamalara müdahale edebilecek kadar akıllı bir sistemdir (Toker, 2018: 55).

Akıllı fabrikalarda akıllı üretim aşamasında kullanılan makinelerin kullandıkları yazılım çok iyi düzeyde gelişmişse üretim süreçlerinde bir karışıklık olsa bile üretimi kolayca ve yüksek verimle yapabilmektedir. Akıllı fabrikalarda kullanılan sistemler karşılıklı olarak birbirleriyle sürekli haberleşme halindedir (Duman ve Özsoy, 2019: 543).

Mal üretimi ve hammaddenin bulunması sürecinde ağ tabanına sahip bilgisayarların kullanılmasıyla akıllı üretim gerçekleşmektedir. Sanayi 4.0’ün en önemli öğesini akıllı fabrikalar oluşturmaktadır. Akıllı fabrikaların teknolojik alt yapısı siber fiziksel sistem temellidir (Akben ve Avşar, 2018: 30).

Sanayi 4.0’de ilk defa kullanılmaya başlayan nesnelerin interneti, akıllı robot, 3D yazıcı gibi teknolojik gelişmeler sayesinde akıllı fabrikalar oluşmuştur. Akıllı fabrikalar artık lüks değil üretici firmalar için bir gereksinim haline gelmiştir. Sanayi 4.0 ile üretim artık tüketicilerin talepleri göz önüne alınarak yapılacak hammadde sağlayıcılarının verdikleri bilgiler değerlendirilerek robotların yardımıyla akıllı fabrikalarda üretim yapılacaktır (Bulut ve Akçacı, 2017: 56).

Akıllı fabrika sisteminin klasik fabrikadan farkı, daha geniş bir ağa sahip olmaları, kendini gelişen ve değişen şartlara göre gözden geçirerek düzeltebilen, üretim aşamalarını bağımsız bir şekilde yapabilen bir teknolojiye sahip olmasıdır (Coşkun Arslan ve Demirkan, 2019: 45).

Akıllı fabrikalar, birbiri içine giren üretim aşamalarını daha düzgün, sıfır hatayla yapabilen üretilen ürünlerin çok kaliteli ve uzun yıllarca kullanılan, üretimi de akıllı robotların yaptığı fabrikalardır. Akıllı fabrikada üretimi yapan akıllı robotla orada çalışan insanlar karşılıklı olarak birbirleri ile sürekli irtibat halindedir (Gabaçlı ve Uzunöz, 2017: 157-158).

Siber fiziksel sistemler, nesnelerin interneti, yapay zeka gibi teknolojik gelişmeler sayesinde akıllı fabrikalar ortaya çıkmıştır. İleri seviyede robotik teknoloji ve araçlara sahip ve bu araçların birbiriyle olan uyumu ile bu araçlarda kullanılan yapay zekalar akıllı fabrikaların temelini oluşturmuştur. İleri teknolojiye sahip

93

robotların görev aldığı üretim süreci üretilecek ürünleri hızlı bir şekilde üretilmesini sağlamaktır (Bilgin ve Işık, 2018: 862-863).

Siber fiziksel sistem içinde yaşadığımız dünyayla sanal dünyayı bir araya getirmesiyle oluşur. Akıllı fabrikalar ise sistemlerin kendi kendine yetmesiyle yani idare edip yönetmesiyle meydana gelen teknolojilerle oluşur. Bu şekilde çalışan akıllı fabrikalarda akıllı ürünler üretilerek zamanla tüketicinin farklılık gösteren isteklerine göre ürün üretilmektedir (Koçak ve Diyadin, 2018: 110).

Günümüzde akıllı fabrikadan ne anlaşılması gerektiği düşünüldüğünde hata payı az, tüketicinin isteklerini anlayabilen ve buna göre seri üretim yapabilen, alt yapıya sahip fabrika anlaşılmalıdır. Akıllı fabrikalarda bilişim alt yapısının çok mükemmel olması, internet bağlantısının sorunsuz ve hiper hızlı olması, bilişim sistemiyle sınırsız bir depolama alanlarının var olmasını gerektirmektedir (Sözen ve Mescioğlu, 2019: 299).

Akıllı fabrikalarda üretimde kullanılan makine ve cihazların birbiriyle iletişime geçerek ve güvenlik tedbirlerini uygulanarak akıllı bir şekilde çalışmalarına imkan verilmektedir. Üretimde makine kullanılırken problem olursa makine üretimi kesip ilgili birime mesaj atabilecektir (Altay, 2016: 11).

Akıllı fabrikalar sayesinde standart çalışma ortamında yapılan üretimle, bilgisayar ortamında yapılan üretim etkileşim halinde olmuştur. Bu da üretilen ürünlerin müşterinin istediği şekilde yapılmasını sağlamıştır (Özkan, Al ve Yavuz, 2018: 137).

Son teknolojik makineler sayesinde insan iş gücüne ihtiyaç duyulmamaktadır. Akıllı fabrikanın diğer adı karanlık fabrikalardır. Akıllı fabrikalarla ürünlerde hata oranı hemen hemen sona ermiştir (İnan, 2019: 25).

Akıllı fabrikalarda üretim insana ihtiyaç duyulmadan ve aydınlatma yapılmadan robotlar yardımıyla yapılmaktadır. Bu sebeple akıllı fabrikalara karanlık fabrikalarda denilir. Akıllı fabrikalara sanayi 4.0 ile geçilmiştir. Akıllı fabrikanın olmazsa olmazı yapay zeka, nesnelerin interneti, büyük veridir (Turan, 2018: 75).

Akıllı fabrikalar işe olan gereksinimi görüp üretim yapan makinelerle internet yoluyla iletişime geçerek ve hangi bilgiye ihtiyaç duyuluyorsa bulut bilişimde yer alan büyük verilerden yararlanarak akıllı sistemle üretim yapan cihazları barındırmaktadır. Bütün sistemin birbiriyle bağı vardır. Enerji kaynağı olarak yenilenebilir enerji kaynağı kullanılır. Böylece akıllı fabrikalar enerjilerini hem üretir hem de tüketir (Yıldız, 2018: 551).

94

Sanayi 4.0’de akıllı fabrikalarda üretimde kullanılan malların üretimi yapılırken sadece makinelerle buluşması ve insan eli değmeden çalışması şeklinde gerçekleşir. Böylece müşteri odaklı az maliyetle üst düzey verim alınır. Sanayi 4.0 ile üretilen ürünün tam zamanında denetlenmesi, iş birliğinin artarak devam etmesi, üretimin tüm aşamalarının izlenmesi amaçlanmıştır (Koca, 2018: 248).

Akıllı fabrika sayesinde fabrikada bulunan makineler ile insanlar teknolojik alt yapı sayesinde işlerini oldukça rahat bir şekilde yaparlar (Aydemir, 2018: 255).

Akıllı fabrikada üretim yapan makinelerin bakım maliyeti ve olası arıza halinde ortaya çıkan maliyetleri çok düşüktür. Sensör ve yeni teknolojik cihazlarla takip edildiği için bozulmadan önce ikaz vererek tedbir alınmasını sağlarlar. Bu da üretimin sürekli hale gelmesini sağlar (Turan, 2018: 76).

Akıllı fabrikalarda amaç üretimin sürekliliğini sağlamak ve halka üretim yaparak hizmette bulunmaktır. Akıllı fabrikalarda otomasyonlarda yüksek güvenlik düzeyi kullanılması alışılagelmiş bir uygulamadır. Akıllı fabrika sistemiyle inovasyon ön plana çıkmış, üretim maliyeti azalmış ve zaman anlamında da çok tasarruf edilmiştir (Soylu, 2018: 46-47).

Akıllı fabrikada otomasyon denince şu akla gelmektedir. Cihaz ve bilgisayarların birbirleri ile karşılıklı olarak internet üzerinden iletişim kurması ve üretim aşamalarına beraber katılmasıdır. Akıllı fabrikayla verimlilik artmaktadır. Akıllı fabrika sisteminde üretimde yer alan insanlar üretimde kullanılan makineler, ürünlerin nakliyesi ile üretim yapılan sanayi tesisleri arasında sıkı bir bağ olmaktadır (Toker, 2018: 55).

Akıllı fabrikalarda güvenlik çok önemli bir unsurdur. Üretim yapılırken gereken yerde üretimi durdurma, bekletme vb. kabiliyete sahiptir. Depoda yer alan hammaddelerin stok kontrolüne kadar yapılabilmektedir (Duman ve Özsoy, 2019: 543).

RFID etiketlerin üzerinde yer alan sensörler yardımıyla akıllı robot teknolojisi ile ürün üretilirken bantta yer alan ürün sensörler yardımıyla tanınacaktır. Böylece aynı üretim bandında çeşitli ürünler sorunsuz bir şekilde üretilecektir (Bulut ve Akçacı, 2017: 56).

Akıllı fabrikalar sanayi 4.0’ın temelini oluşturur. Akıllı fabrikada üretilen ürünler daha dayanıklıdır. Akıllı fabrikada çalışan cihazlar, aletler, insanlar bir ağ üzerinde birbirleriyle karşılıklı temas halindedir. Akıllı fabrikada üretilen akıllı

95

ürünler üretim aşamaları ve ürünün nasıl kullanılacağı hakkında bilgi sahibidir (Coşkun Arslan ve Demirkan, 2019: 45).

Bilgisayar teknolojisinin gelişmesi ve akabinde bilgisayar programcılığının ilerlemesiyle akıllı fabrikalar oluşmuştur. Akıllı fabrikaların oluşumunda üç boyutlu yazıcılar, yapay zeka alanlarında yaşanan olumlu gelişmeler, nesnelerin interneti sayesinde karşılıklı iletişim halindedirler. Üretimin akıllı fabrikalarda yapılmasıyla alınan ürün verimliliği çok yüksektir (Demirkol ve Özcan, 2018: 280).

Üretim yapan makine ve ekipmanlar sürekli birbirleriyle haberleşerek üretimde problem olması durumunda hemen müdahale ederek problemi çözme yetisine sahiplerdir. Akıllı fabrikada üretim esnasında eskiden yapılan klasik üretime kıyasla insan gücüne duyulan ihtiyaç çok azalmıştır. Üretimin hayati önem arz eden kısımlarında robotlar kullanılmaktadır (Gabaçlı ve Uzunöz, 2017: 158).

Akıllı fabrikalarda elde edilen veriler nesnelerin internetinden alınır ve bu fabrikalar insansızdır. Bu sebeple bu akıllı fabrikalara karanlık fabrikalar da denir. Akıllı fabrikalar sayesinde üretim hızlı, düşük maliyetli ve yüksek verimlidir (Bilgin ve Işık, 2018: 863).

Akıllı fabrikalar sanayisel anlamda yapılan mal üretimine ciddi ivme kazandırmıştır. Üretim sürecinde olabilecek her türlü problemin giderilmesinde rol oynamaktadır. Akıllı fabrika sistemine geçen işletmelerde çalışan insan ve üretimde kullanılan cihaz ve makineler üretim sonucunda üretilen malı stoklayan birimler ve bu malların nakledilme aşamasındaki tüm birimler sürekli haberleşme içerisindedir. Bu da üretim aşamasında oluşacak zaman kaybını engelleyecektir (Sözen ve Mescioğlu, 2019: 299).

Üretimde kullanılan makineler üretimde kullanıldığı hammaddeyi bilecek ve üretimi planlayacak böylece üretim sade bir hale gelecektir. Söz verilen saat ve günde üretim yapılacaktır. Makineler üretim esnasında etrafında yer alan kişilerle sağlıklı bir çalışma yürüteceklerdir (Altay, 2016: 11).

Akıllı fabrikada makine, cihaz ve insanlar karşılıklı olarak ağ üzerinden birbirleriyle iletişime geçmektedirler. Akıllı fabrikalar üretim aşamalarında sıkça görülen karmaşıklığı burada görevli insanlar adına yapan üretimi sevdiren ve kâr amacı sağlayan fabrikalardır (İnan, 2019: 25).

Akıllı fabrikanın üretim bandında robotlar kullanılmaktadır. Akıllı bir yazılıma sahip yapay zeka üretimde yer alan robotları izler ve olumsuzluk oluşursa müdahale eder. Akıllı fabrikada işi yapan robot, yöneten yapay zekadır. Nesnelerin interneti

96

sayesinde akıllı robotlar birbirleriyle sürekli haberleşirler. Böylece iletişim sürekli olduğu için bir aksaklık da olmaz. Akıllı fabrikada yapılan üretim daha dayanıklı olmaktadır (Turan, 2018: 75).

Akıllı fabrikaların üretim sürecinde sağladığı avantajlar ise, üretim aşaması ne kadar karışık olursa olsun üretim hatasız bir şekilde yapılmaktadır. Ürünlerin kullanım ömrü daha fazla olmaktadır (Bulut ve Akçacı, 2017: 56).

Akıllı ürünler ne zaman üretildiklerini kendini hammaddeden kurtararak işleyecek parametreleri ve sonunda nereye teslim edilmeli gibi sorulara yanıt vermektedirler (Coşkun Arslan ve Demirkan, 2019: 45).

Akıllı fabrikaların temel özellikleri ise; Akıllı fabrikalar sayesinde üretim aşamalarında yaşanan zorluklar daha hızlı bir şekilde aşılmıştır. Üretilen ürünlerin kullanım ömrü uzun olmuş ve sıfır hataya yakın üretim sağlanmıştır. Akıllı fabrika sisteminde üretime katılan tüm makina, cihaz ve insanlar kendi aralarında karşılıklı olarak sürekli iletişim halindedir (Demirkol ve Özcan, 2018: 280).

4.0 sanayi devriminde akıllı fabrikalar kendini idare edebilen müşterinin talep ve isteklerine cevap verebilen fabrikalardır (Koçak ve Diyadin, 2018: 110).

Akıllı fabrikada üretim sistemli hale getirilmezse üretilen ürünlerin istenilen kalitede olması imkansız hale gelir. Bu da zamandan ve yanlış yapılan üretimden kaynaklı ciddi zararlar meydana getirmektedir (Sözen ve Mescioğlu, 2019: 299).

Akıllı fabrika sensörler vasıtasıyla yapılması gereken işi üretim yapan diğer cihazlarla internet sayesinde iletişime geçerek hangi ürün üretilecekse bu ürüne ait bilgileri bulut bilişimde yer alan büyük veriden alarak kullanmaktadır (İnan, 2019: 26).

Akıllı fabrikalar yapay zeka sayesinde kalite kontrol sistemini dengeli bir şekilde sürdürmektedir. Hata payı çok azdır. Üretim robot kullanımı sebebiyle maliyetli değildir. Üretim hızlıdır. Böylece elde edilen kâr oranı da yükselir (Turan, 2018: 76).

Gelecek yıllarda akıllı fabrikalarda beklenen gelişmeler ise; Akıllı ve bağımsız çalışan robotların ve üretim yapılan bantların bir yere sabitlenmesinin yerine istenilen yerde olması, bulunduğu çevreyi tanıyarak yapılan değişikliklere uyum sağlayan robotların olması, sürekli karşılıklı iletişim halinde olan ve oluşabilecek problemlere müdahale eden robotlar akıllı robotlardır (Coşkun Arslan ve Demirkan, 2019: 45-46).

Akıllı fabrikada üretimi akıllı cihazlar yaptığı için insana duyulan ihtiyaç azalmaktadır (Gabaçlı ve Uzunöz, 2017: 158).

97

Akıllı fabrikayla ürünlerin çok fazla türde üretimi gerçekleşmiştir. Müşteri isteklerine çok çabuk cevap verilmiştir. Bu da iktisadi anlamda büyümeye yardımcı olmuştur (Özkan, Al ve Yavuz, 2018: 137).