Endüstri 4.0 Devrimi / Gürcan Banger

Endüstri 4.0 nedir?

Endüstri 4.0; bilişim ve iletişim alanlarındaki gelişmeler, otomasyon, veri toplama ve paylaşma ile üretim teknolojilerindeki yeni yaklaşımları birbirine eklemlenmiş bir bütünsellik ele alan bir kavramı ifade ediyor. Bir başka açıdan Endüstri 4.0, çağdaş teknolojilerle değer zincirinin yeni türden bütünleşmesi anlamına geliyor. Bu bütünleşme içinde gerçek ve sanal sistemler, bilişim, Nesneleri İnternet’i ile çoğalıp çeşitlenen İnternet servisleri önemli bir yer tutuyor. Basit olarak söylemek istersek, Endüstri 4.0; bilişim, iletişim ve İnternet teknolojilerinin üretim süreçlerini yoğun biçimde etkilemesi ve dönüştürmesi ile ortaya çıkan yeni bir durumdur.

Endüstri 4.0’ın temel özellikleri ve karakteristikleri nelerdir?

Endüstri 4.0, kendini öncekilerden ayırt edici nitelikte dört anahtar özelliğe sahiptir: Endüstri 4.0, 1- işletmeler arası işbirliğini kolaylaştırmak için değer ağları aracılığıyla yatay entegrasyon, 2- esnek ve yeniden yapılandırılabilir imalat sistemi oluşturmak için hiyerarşik alt sistemlerin bir fabrika içinde dikey entegrasyonu, 3- ürünün özelleştirilmesini desteklemek için tüm değer zinciri boyunca uçtan uca mühendislik entegrasyonu ve 4- üstel teknolojiler aracılığı ile ivmelenme sağlar. Ürün yaşam döngüsü ile ilişkili mühendislik sürecinin uçtan uca entegrasyonu için işletmelerin yatay entegrasyonu ve fabrikanın dikey entegrasyonu iki temel unsurdur. Sonuç olarak ürün yaşam döngüsü, baştan sona farklı işletmeler tarafından gerçekleştirilen bir dizi aşamadan oluşur.

Endüstri 4.0 bağlamında ise nesne, içinde gömülü olarak bilişim-iletişim donanımı ve yazılımı bulundurabilen (bulundurma ihtimali ve potansiyeli olabilen) her türlü fiziksel varlık olarak tanımlanır. Dolayısıyla Endüstri 4.0 (veya Nesnelerin İnterneti) nesnesi duruma göre bir sistem, cihaz, araç, aksesuar veya herhangi bir fiziksel şey olabilir. Bazı örnekler saymak istersek; bir bilgisayar, telefon, gözlük, saat, baret, üretim tezgâhı, taşıt, otobüs durağı, AVM’nin girişi kapısı, evdeki ısıtma sistemi, elektrik duyu vb. bu tanıma uyan nesne olarak kabul edilebilir. Endüstri 4.0 nesnesine gömülü olarak barındırdığı bilişim-iletişim donanımı ve yazılımı nedeniyle “akıllı ve bağlantılı (iletişebilir) nesne” adı verilir. Nesnenin akıllı olarak nitelenmesi içindeki bilişim donanım ve yazılımı sayesinde -sınırlı ölçüde de olsa- bazı kararları verebilmesi ve uygulayabilmesidir. Bunu gömülü olarak içerdiği bilişim donanım ve yazılımının gerçekleştirdiği “yapay zekâ” uygulamaları ile başarır.

Endüstri 4.0 veya Endüstriyel İnternet gibi isimlerle anılan teknolojik çatı bazı dayanaklar üzerinde yükseliyor. Bunlar arasında -hiç kuşkusuz, başkaları da eklenebilecek olan- a) büyük veri ve analitikler, b) otonom robotlar (akıllı makineler), c) simülasyon (siber-fiziksel sistemler), d) dikey ve yatay entegrasyonlar, e) Nesnelerin İnterneti (Endüstriyel İnternet), f) siber güvenlik, g) bulut bilişim, h) eklemeli imalat (3 boyutlu baskı) ı) artırılmış gerçeklik gibi teknolojiler sayılabilir.

Endüstri 4.0 ne gibi yenilikler getirecek? Ne gibi etkilerinin olacağını düşünüyorsunuz?

Yaşadığımız teknolojik gelişmeler İnternet’in güncel yaşam ve ofis kullanımından sanayiye dönüşümü yönünde etkiler yaratmaya devam ediyor. Artık ‘endüstriyel (sınai) internet’ diyebileceğimiz bir olgu ile karşı karşıyayız. Endüstriyel İnternet, çağın hızına uygun olarak tüm işletmeyi dönüştürüyor. Bu da, işletme yönetiminin kendi gündemine bu dönüşümü planlaması ve uygulaması görevini koyması gerektiğini söylüyor. Endüstri 4.0 kavramı ile eşdeğer anlam taşıyan Endüstriyel İnternet sadece düşey ve yatay değer zincirlerinin sayısallaşması anlamına gelmiyor. Aynı zamanda müşteri ihtiyaçlarını daha iyi tatmin etmeye yönelik, inovatif ürün ve hizmetlerin geliştirilme fırsatlarını da çoğaltıyor. Bu ve benzeri potansiyel fırsatlara rağmen Endüstriyel İnternet’in (Endüstri 4.0’ın) kurulması için önemli sayılabilecek bir yatırım da gerekiyor. Örneğin 2020 yılında Avrupa’da -dönüşümün büyüklüğünü ifade eder biçimde- işletmelerin bu alana yaptığı yıllık yatırımın 140 milyar civarında olacağı öngörülüyor. Dolayısıyla gerek kazanımlar gerekse maliyetler yönünde Endüstri 4.0, kurumsal yönetimin gündeminde ve planlarında yer alması gereken bir unsur olarak yükselen önem sergiliyor. Endüstri 4.0’ın hangi hızla yaygınlaşabileceğini anlamak için yaşadığımız çağda değişimin hızının da hızlandığını (değişim ivmesinin arttığını) kavramamız gerekir. Bu da, bize 2020’ya kadar olan dönemde işletmelerin yüzde 80’inin nasıl olup da sayısallaşacağını kolayca anlatır. Giderek daha fazla sayıda işletme kendi değer zincirlerini sayısallaştırmak için araştırma ve çalışmalar yapıyor. İlk sayısallaştırma girişimcileri adeta pilot projeler olarak kendi başına (bağımsız) işleyen iş süreçleri ve uygulamalarda gerçekleştiriliyor. Önümüzdeki yıllarda değer zincirinin tümüne yönelik dönüşüm uygulamaları göreceğiz. Endüstri 4.0 yönündeki dönüşüme ilgi duyulmasının arkasındaki güdü nedir? Bu sorunun gerçek cevabını ekosistem (pazar) yapılanması veriyor. Öncelikle esneklik, çeviklik ve hız yönündeki gereklilikler artıyor. Diğer yandan Endüstriyel İnternet uygulamalarının verimliliği ve kaynak kullanımında etkinliği artırdığı gözlenen bir özellik haline geldi. Yapılan araştırmalarda 2020’ye kadar olan zaman içinde işletmelerin Endüstri 4.0 dönüşümü sayesinde yaklaşık yüzde 20’lik bir verimlilik ve kaynak etkinliği artışı sağlayabilecekleri öngörülüyor.

Bireylerin yüksel(til)en tüketim tercihleri ile birlikte sınai sektörlerin üretmesi gereken ürün ve hizmet miktarı artıyor; ekonomik kaynakların kısıtlılığı ve sürdürülebilirliği dikkate alındığında söz konusu üretimin daha az doğal kaynak ve enerji ile yapılması gerekiyor. Endüstriyel İnternet (Endüstri 4.0) daha yüksek verimlilik ve daha etkin üretim için potansiyel fırsatlar ve şartlar yaratıyor. Dolayısıyla yeni üretim-tüketim dengesi açısından sınai şartların -her ne kadar konu sadece bundan ibaret değilse de- yerine gelme ihtimalinin arttığını söyleyebiliriz.

Endüstri 4.0’la birlikte makineler insanların yerini mi alacak? İstihdam sorunu olacak mı?

Günümüzde dördüncüsüne ulaştığımız her sınai devrim aşamasında en çok tartışılan konulardan birisi iş gücü ve istihdam oldu. Her ne kadar iktisadi sistemler ve ekonomiler geçmişteki istihdam krizlerini aşmayı başarsa da başta iktisat düşünürleri olmak üzere çok sayıda uzman ve araştırmacı bugün de otomasyonun insan emeği ve istihdamı konusunda yaratacağı ve istihdama olumsuz yansıyabilecek etkileri tartışıyor. Bazı işlerin kısa ve orta vadede geçersiz kalacağı ile ilgili bir düşünsel uzlaşma olduğunu söyleyebiliriz. Örneğin -2012’de yapılan bir araştırmaya göre- 1970’li yıllarda ABD’de toplam istihdamın yüzde 25’i imalat sektörlerinde yer almaktaydı; günümüzde ise bu oran yüzde 10 dolayına düşmüş durumda. Bu bulgu bize insan emeğinin giderek daha fazla oranda teknoloji ile ikame edildiğine dair ipuçları veriyor.

2000’li yıllara kadar olan dönemde ekonomik konjonktüre bağlı olarak birbirlerinin lehine veya aleyhine inişler ve çıkışlar yaşanmasına rağmen verimlilik ile iş gücü arasında bir denge olduğunu söyleyebiliriz. 2000’li yılların getirdiği bilimsel ve teknolojik ilerlemelere bağlı olarak ortaya çıkan yeni uygulamalar bu dengeyi teknoloji tercihi lehine bozmaya başladı. İnsan emeği ve teknoloji arasındaki uçurum, teknoloji lehine hızla büyüyor. Bunu pek çok sektörde makinelerin insanların yerini aldığı ve almaya devam edeceği şeklinde okuyoruz. Geçmişte çeşitli acılarla da olsa istihdam darboğazlarının aşılmış olmasını bilmekle birlikte ister istemez “Acaba bu sefer farklı mı?” şeklinde düşünmekten kendimizi alıkoyamıyoruz.

Endüstri 4.0’a ne kadar hazır bulunuyoruz?

Bir yanlış algının önüne acilen geçmemiz gerekir. Yeni ve ileri teknolojilerden söz ediyor olmamız, bu durumun sadece teknolojik ürün veya hizmet geliştirip pazara sunan işletmelere ait (bunlarla ilişkili) olduğu anlamına gelmez. Aynı şekilde dijital dönüşüm, kapsamı açısından sadece teknoparklarda yer alan ar-ge ve inovasyon firmaları ya da yeni tekno girişimlerle ve filiz kurulumlarla sınırlı değildir. Endüstri 4.0 (Nesnelerin İnternet’i veya Endüstriyel İnternet) olarak ifade edilen sayısal dönüşüm -kişisel ev sosyal yaşamı bir yana bırakırsak- sanayiden ticarete, gelenekselden çağdaşa kadar tüm ekonomiler ve sektörlerle ilgili bir büyük değişim sürecidir. Bu çerçevede mevcut veya yeni kurulacak işletmeler iş modeli, strateji, süreç, prosedür ve operasyon olarak yükselen teknolojik zemine göre uyarlı biçimde tanımlanmak veya buna göre dönüşmek durumundadır. Bu dönüşümü sağlayamayanların sertleşen küresel rekabet şartlarında pazar paylarını, rekabet üstünlüklerini, yeni veya mevcut iş fırsatlarını kaybetmek ya da kâr oranlarında düşüş yaşamak riskiyle karşılaşmaları beklenen durumlar arasındadır. Bilimsel ve teknolojik ekosistemdeki sayı ve çeşitlilik zenginliği ile bir işletmenin -mevcut veya erişilebilir- sınırlı kaynakları dikkate alındığında; sayısal dönüşüm açısından karşımıza yeni birkaç soru çıkıyor: Birincisi “Sayısallaşma konusundaki ihtiyacımız nedir?” ve ikincisi “Bu ihtiyacı karşılamanın ne kadarını başarabiliriz?” Bu ve benzeri önemli sorulara doğru cevapları verebilmemizin yolu iş ve işletme (iş modeli) ile bilişim-iletişim teknolojileri (BİT) arasında doğru ilişkilendirmeyi yapabilmekten geçiyor. Buna iş modelini yeni teknolojilere uyarlı ve esnek biçimde tasarlamak ve uygulamak da diyebiliriz. Hiç kuşkusuz; işletmenin değer üretme ve bunun karşılığında gelir-kâr elde konusunda teknolojinin baskınlığı ve rolü iş modelinin içyapısına ve mantığına bağlı olacaktır.

Özetlersek, dijital dönüşüm: etkili kaynak kullanımı, verimlilik, pazara hızlı uyum gibi imkânlarıyla tüm sektörler ve işletmeler için yeni fırsatlar sunuyor. Dönüşümün işletme durum ve ölçeğine bağlı olarak uzun soluklu bir süreç olduğu dikkate alınırsa, “erken kalkan yol alacak” demek doğru olur.

Endüstri 4.0’a nasıl hazırlanabiliriz?

Ülkelerin kamusal ve özel ekonomi ve sanayi yöneticileri değişimin her an daha fazla farkında olarak bu alanda ‘bir şeyler’ yapılması gereğini kavrıyorlar. Bu nedenle kamu rapor ve planlarında, meslek kuruluşlarının yazılı metinlerinde ve vizyoner işletmelerin stratejik planlarında yeni teknolojilere uyum sağlamaya yönelik önlemleri daha fazla görmeye başladık. Ama bu hedeflerin nasıl başarılacağı henüz yeterince açıklık ve belirginlik kazanmış değil. Diğer yandan bu çalışmalar Avrupa’da Almanya’nın Endüstri 4.0 ve diğer yanda ABD’nin Endüstriyel İnternet vizyonları çerçevesinde şekillendirilmeye çalışılıyor. Hollanda da “Akıllı Fabrika”, Fransa’da “Geleceğin Fabrikası”, İngiltere’de “Yüksek Değerli Üretim Atılımı” ve İtalya’da “Geleceğin Fabrikası” gibi başka benzer projeler de var. Bu stratejik çalışmalar gelecekte sanayinin ve üretimin günümüzdeki duruma göre hayli farklı olacağı varsayımı ve önsezisi ile yola çıkıyor.

Almanya’dan kaynaklanarak Avrupa’nın vizyonu olan Endüstri 4.0, desantralize (merkezsiz) bir üretim zincirini tanımlar. Yeni bir değer zinciri yapılanması olarak tedarik, imalat, dağıtım ve müşteri hizmetleri olmak üzere çeşitli halkalardan oluşur. Bu bağlamda yukarıda söz edilen yeni türden makineler (siber-fiziksel sistemler), gerçek zamanlı olarak yapay zekâ ve iletişim özelliklerinden yararlanarak arıza ihtimalini ve durma sürelerini en aza indirmeyi ve kaynak kullanımını iyileştirip verimliliği artırmayı hedefler.

Endüstri 4.0 ve Dördüncü Sanayi Devrimi olgularının arka planında kalıp yeterince belirginleşemeyen bir kurum var: Eğitim-öğretim. BİT ve operasyonel teknolojilerin birbirine eklemlenmesinin önündeki önemli handikaplardan birisi yenilenen ve sürekli yenilenmesi gerekecek olan öğretim-eğitim alanıdır. Bu entegrasyona yönelik olarak okul içi öğretim programları, okul dışı veya hizmet içi eğitim kursları düzenlenmesi ihtiyacı oluşacaktır. Karşımızda şimdiye kadar olandan daha farklı bir içerik, biçim, yöntem, teknik ve araçlara sahip eğitim-öğretim düzeyine terfi etmek gereği duruyor. Söz konusu öğrenme ihtiyacının çok sayıda bilim ve disiplinden oluşması ve yaşam boyu sürekliliğinin sağlanması gereği apaçık ortadadır. Bunu ancak mevcut durumun şartlarını veri alıp geleceğe bakarak ve o geleceği akılla tasarlayarak başarabiliriz.

Türkiye’de de Endüstri 4.0 süreci, stratejik olarak kamunun, özel sektörün, üniversitelerin ve sivil toplum kuruluşlarının dayanışmasını gerektirmektedir. Bu konuda kamunun daha etkili öncülük etmesi diğer kesimleri harekete geçirecektir.

Ülkemizde ne gibi fırsat kapıları açılabilir? Hangi alanları daha çok etkileyecek?

Geçtiğimiz yüzyılın üretim modelinde iş gücü, maliyetin büyük bölümünün oluşmasında ağırlığı olan bir bileşendi. Bu nedenle kendi gelişmiş ülkelerinde iş gücünün yüksek maliyetinden kaçan yatırımcılar ve şirketler dünyanın farklı ve emeğin görece ucuz olduğu yerlerde konumlandılar. Bu anlayış çerçevesinde Güneydoğu Asya gerçek çekim merkezlerinden birisi oldu. Teknolojinin geliştiği bu dönemde ise iş gücünün cazibesini yitirmesi ile birlikte bu bölgeler ve şehirlerde çekim merkezi olma niteliğini kaybediyor. Şimdi üretimin ışıksız fabrikalar olarak geriye göç etme zamanıdır. Karşımızdaki soru şudur: Geriye göç hangi bölgelere ve şehirlere doğru olacak?

Yeni türden ışıksız fabrikalar yapıları gereği bir gelişmiş ülke arazisinin tarıma ve yerleşmeye uygun olmayan bölgelerine kolayca yerleşebilirler. Ayrıca gelişmiş ekonomiler bu üretim merkezlerinde yoğunlaşmış olan ileri teknoloji sistem ve metodolojilerini başkaları ile paylaşmak istemeyebilirler. Böyle bakıldığında geriye göçün hedefinde kapitalizmin gelişmiş ülkelerinin olacağını öngörebiliriz. İlk izlenimlere göre geri göçle birlikte ışıksız fabrikalar ne Kenya’ya ne de Konya’ya gelecek.

Endüstri 4.0 ekonomileri rahatlatıcı bir fonksiyon oynayabilir mi?

Tam olarak kavranamayan değişim beklentisinin korku ve endişe veren bir etkisi olur. İnsanlar kendi rahatlık bölgelerinden çıkarak değişime uyarlı hale gelecekleri çalışmalar yapmayı zor ve tedirgin edici bulurlar. Diğer yandan her değişim aynı zamanda yeni fırsatlar anlamına da gelir. İlk bakışta risk veya tehdit gibi görünen değişim yeni kazanımların zeminini oluşturabilir. Böyle bir durumda korkulardan ve gerginliklerden arınmanın yolu değişim hakkında bilgi ve öngörü sahibi olmaktan geçer. Bu genel tespiti 21’nci yüzyılla birlikte yaşadığımız, Endüstri 4.0 veya Nesnelerin İnterneti gibi isimlerle andığımız teknolojik değişim için de yapabiliriz. Değişim karşısında yokmuş gibi kayıtsız kalmaya veya saklanmaya çalışmak yerine bunun sağlayacağı imkânları kullanmayı ve yaratacağı fırsatlardan yararlanmayı denemek daha sağlıklı bir seçim olur.

Yeni teknolojik konjonktür (geçmişteki sanayi devrimlerinde olduğu gibi) tek başına bir teknolojinin yarattığı durum değil. Kökü 1970’li yıllara dayanan yenilikler ve evrimleşme yeni yüzyılın ilk çeyreğinde görkemli bir teknolojik konjonktürün oluşmasına yol açtı. Endüstri 4.0 veya Nesnelerin İnterneti olarak anılan bu yeni yapı yenilenerek ve evrimleşerek gelen bir dizi teknolojinin üzerinde yükseliyor. Bu konudaki literatür büyük veri ve analitikler, otonom robotlar (akıllı ve bağlantılı otomasyon), simülasyon (siber-fiziksel sistemler), sistem entegrasyonları, Endüstriyel İnternet, siber güvenlik, bulut bilişim, eklemeli üretim (3 boyutlu baskı) ve artırılmış gerçeklik gibi teknolojileri yeni konjonktürün dayanakları olarak belirliyor. Hiç kuşkusuz; bu sayılanlara başkalarını da eklemek mümkündür. Teknolojik yeniliklerin temel olarak yapay zekâ ve bağlantılılık temalı olarak geliştiğini söyleyebiliriz.

Yukarıda sayılan teknoloji, yöntemler ile bunların içerdiği araçlara uyum sağlamanın getireceği yararlar veya kazanımlar neler olabilir? Değişimin henüz erken döneminde bunları tam olarak kestirmek mümkün olmasa da beklenti niteliğinde bazı öngörülerde bulunabiliriz. Örneğin işletmelerin ve fabrikaların kaynak kullanım etkinliğinde ve verimliliklerinde iyileşmeler olacak. Ürünün iş fikri aşamasından pazara sunumuna kadar olan süre kısalacak. İşletme maliyetleri düşecek. İnsan kaynağının yönetiminde iyileşmeler olacak. Yeni teknolojik konjonktüre uyum sağlayan işletmeler pazarda rekabet üstünlüğü sağlayacak. Atık, fire ve ıskarta oranı azalacak. İmalat ve ürün kalitesinde iyileşme sağlanacak. İşletme içinde ve dışında değer zincirini oluşturan süreçler akıllı ve bağlantılı otomasyona geçecek. Sistemlerin, makinelerin, cihazların ve üretim hatlarının (arıza, bakım, program değiştirme vb. nedenlerle) duruş süreleri kısalacak. Veri tabanlı kestirimci bakım uygulamaları nedeniyle bakım işlerinde yüksek oranlı iyileşme sağlanacak.

Sayılan bu yarar ve kazanımların her birini yükselen teknolojilerin doğal etkileri olarak kestirmek zor değil.

Yeni teknolojiler konusundaki ‘iyi haber’ küresel pazarda (sensörler, robotlar, mikro denetleyiciler vb. gibi) teknolojik donanım fiyatlarının istikrarlı biçimde düşüyor olmasıdır. Ayrıca donanım ve yazılım çözümleri pazarlayan şirketlerin sayısı ve çeşitliliği de hızla artıyor. Buna karşılık işletme yöneticilerinin cevaplaması gereken soru yapılacak yeni yatırımın geri dönüşü ile ilgili olacak. Bu soru için ciddi ve anlamlı cevaplar aranması gerekiyor.

Endüstri 4.0’ın ne kadarlık bir zaman diliminde tam anlamıyla devreye girmesi öngörülüyor?

Yeni teknolojiler konusunda görüş ve öngörü açıklayan uzmanlar 2025 yılına kadar Nesnelerin İnterneti ile ilgili önemli gelişmeler olacağını öne sürüyorlar. Beklenti, bir yandan yeni uygulamalar geliştirilirken diğer yandan bunların yaygınlaşması da gerçekleşecek. Sanayi ve teknoloji tarihi incelendiğinde her çözümün her problemler de oluşturduğu dikkate alınırsa gelecek beklentilerinin bir kısmı bunlar üzerine odaklanıyor. Ayrıca yeni teknolojiler konusunda çalışan kesimlerin neredeyse tümünde bir ‘kalkış noktası’ olarak belirlenen 2025’te iddia edilen gelişmelerin öngörülen düzeyde olamayacağı şeklinde iddialar da var.

Yorum bırakın