Endüstri 4.0’ı daha iyi anlayabilmek için bundan önceki endüstri devrimlerine bakmakta fayda var. Adından da anlaşılacağı üzere Endüstri 4.0’a gelene kadar 3 endüstri devrimi yaşandı.
Buharın gücü
İlk Endüstri Devrimi ya da daha yaygın kullanılan ifadeyle Sanayi Devrimi 18’inci yüzyılda buhar gücüyle çalışan makinelerin icadı ile başladı. 1763’de İskoç mucit James Watt, 1705 yılında icat edilen buharla çalışan makineyi sanayide kullanılabilir hale getirerek hem Sanayi Devrimi’nin hem de makine çağının başlangıcında önemli bir rol oynadı.[1] Bu dönem enerjisini odun ve kömürden aldı. Sanayileşme sonucu ortaya çıkan iş gücü ihtiyacıyla kırsal bölgelerden şehirlere göç dalgası da başlamış oldu.
Sanayi Devrimi ilk olarak Britanya Krallığı’nda ortaya çıktı. Ardından Batı Avrupa, Kuzey Amerika ve Japonya’ya sıçradı. Makinelerin gücüyle üretim kapasiteleri arttı. Uluslararası ticaret için buhar gücüyle çalışan gemiler inşa edildi. Artık okyanusları aşmak daha kolay hale gelmişti. Trenin icadı da yine ilk Sanayi Devrimi’nde gerçekleşti. Trenler sayesinde tonlarca ağırlığındaki yükleri taşımak mümkün hale gelmişti. Buharla çalışan lokomotiflerin sesi dünyanın dört bir yanına ilk Endüstri Devrimi’ni müjdelercesine hızla yayılırken buharlı trenler en gözde ulaşım aracı olarak uzunca yıllar hizmet verdiler.
Teknoloji devrimi
İkinci Endüstri Devrimi ise 19’uncu yüzyılın son çeyreğinde ortaya çıktı. Teknoloji devrimi olarak da adlandırılan bu dönemde birçok yeni icat ortaya çıktı. Bu dönem ulaşım, alanında önemli buluşlara sahne oldu. 1886’da Alman mucit Karl Benz dünyanın ilk otomobilini geliştirdi ve patentini aldı.[2] İlk modern bisiklet ise 1879’da İngiliz mühendis Harry John Lawson tarafından geliştirildi.[3]
Demir ve çeliğin üretimde kullanılmaya başlamasıyla birlikte binlerce ton yükü taşıyabilen demir gövdeli gemiler, binlerce kilometre uzunluğundaki demiryolu hatları inşa edildi. Seri üretim yapan fabrikalar bu dönemde ortaya çıktı.
İletişimde telefon dönemi
Telefonun mucidi Alexander Graham Bell, 1876 yılında telefonun patentini aldı. Telefon sayesinde iletişim hızlanmış ve iş dünyasında günlerce süren işlemler dakikalar içinde halledilir olmuştu. Artık elektrik vardı ve elektrik hızla tüm şehirleri hızla sarmaya başlamıştı.
İkinci Endüstri Devrimi ile içten yanmalı motora sahip araçlarla ulaşım dönemi başlarken petrole dayalı bir ekonomi modeli de dünyaya egemen olmuştu. Elektrikle aydınlatılan şehirlerin nüfusları da hızla artmaya başlamıştı.
Bilgisayarlara merhaba
Birinci Dünya Savaşı sonrası ise Üçüncü Endüstri Devrimi dünyayı etkisi altına aldı. Mikro işlemciler ve bilgisayarlar da Üçüncü Endüstri Devrimi’nin bir parçası olarak kabul edildi. Artık jet motorlu uçaklarla okyanuslar aşılıyor, gemilerin birkaç haftada katettiği mesafeler uçaklarla birkaç saatte alınıyordu. Sesten hızlı uçan ilk uçak Concorde’un havalanması, insanoğlunun uzaya çıkışı ve Ay’a ayak basışı gibi önemli birçok olay bu dönemde gerçekleşti.
Analog teknolojilerin yerini dijital teknolojilere bıraktığı 20’inci yüzyıl birçok önemli buluşa sahne oldu. Cep telefonu, klima, asansör, seri üretim otomobiller, jet motorlu uçaklar, radyo, televizyon gibi insanlık tarihinin belki de en önemli buluşları bu yüzyılda gerçekleşti. Bu dönem ortaya çıkan nükleer enerji ile sanayinin yüksek enerji ihtiyacı karşılandı.
İnternet hayatımızda
20’inci yüzyılın sonlarına doğru ise insanlık tarihinin en büyük buluşlarından birisi olan İnternet hayatımıza girdi. İnternet ile birlikte dijital devrim de başlamış oldu.
90’lı yıllarda hayatımıza giren internetin neleri tetikleyeceği ilk başlarda tahmin edilemiyordu.
90’larda masaüstü bilgisayarlarımızdan bakır telefon kabloları ile 56 Kbps hızında bağlandığımız internete bugün fiber hatlarla 1000 Mbps hızında bağlanabiliyoruz. 20 sene içinde internet hızımız 17 bin kattan fazla artmış.
İnternet bağlantı hızı artıp kapsama alanı da genişleyince artık yeni bir devrim için vaktin geldiği ortaya çıktı.
Endüstri 4.0 başlıyor
Ana omurgasını internetin oluşturduğu bu yeni devrim ilk kez 2011 yılında Almanya’da Hannover Fuarı’nda Endüstri 4.0 olarak adlandırıldı.[4]
Peki Endüstri 4.0 döneminde bizleri neler bekliyor?
Üçüncü Endüstri Devrimi’nde ortaya çıkan üretimde bilgisayarların kullanılması ve otomasyonun sağlanmasının bir adım daha öteye taşınması Endüstri 4.0 döneminde internete bağlı makineler ve sanal sistemlerin kullanılması ile gerçekleşmeye başladı.
Akıllı fabrikalar
Nesnelerin İnterneti (IoT- Internet of Things) ile makineler arası akıllı bir iletişim kurulması hatta insanlarla makineler arasında çift yönlü iletişim mümkün hale geldi. Öğrenen algoritmalar sayesinde ise endüstride akıllı fabrikalar dönemi başlıyor. Akıllı fabrikalarda üretimin her alanında maksimum optimizasyona ulaşabilmek için insan merkezli karar almanın yerini akıllı cihazların da dahil olduğu sanal sistemler alıyor. Bu sanal sistemlerde veri akışı anlık ve farklı organizasyonlarla da bağlantılı bir yapıda. Bir fabrika satış ve siparişlerin durumuna bakarak ham madde ihtiyacını belirleyip bunun talebini oluştururken üretim maliyetini düşürebilmek için gerekli değer zinciri analizini yapabiliyor. Akıllı makineler arızaları öngörüp gerekli bakım birimlerini harekete geçirip üretimdeki aksamaları minimize edebiliyor.
Intel, 2020 yılında 30 milyar cihazın internete bağlı olacağı tahmininde bulunuyor. IDC (International Data Corporation), Nesnelerin İnterneti için harcanan donanım ve yazılımların 2020 yılında 1,7 trilyon dolarlık pazar oluşturacağını tahmin ediyor.[5]
Üretimde yenilenebilir enerji devri
Endüstri 4.0’da yenilenebilir enerji kaynakları öne çıkıyor. Enerji tüketimi minimize edilirken artık her fabrika kendi enerjisini üretebilme kabiliyetinde inşa ediliyor. Güneş panelleri ile kaplı fabrika çatıları, fabrika atıklarını enerji üretiminde kullanan ve geri dönüşüm sağlayan sistemler, açık alanlardaki rüzgar gülleri bu dönemin fabrikaları için sıradan görüntüler. Bu dönemde diğer üç endüstri devrimin çevreye verdiği zararların etkilerinin ortadan kaldırılması için de yoğun çalışmalar yürütülüyor. Karbon salınımının düşürülmesi ve ekolojik dengenin korunması ana hedefler arasında.
Siber savaşlar
Her şeyin internet üzerinden birbirine bağlı olduğu bir dünyada siber saldırılar da kaçınılmaz. Endüstri 4.0’da ortaya çıkan en büyük sorunların başında güvenlik geliyor. Son yarım yüzyılda cephe savaşlarının yerini alan ekonomik savaşların yerini Endüstri 4.0 ile birlikte siber savaşlar almaya başlıyor. Endüstri 4.0 döneminde güvenliği sağlayabilmek için güvenlik uzmanlarına önemli iş düşecek.
Büyük verinin gücü
Her şeyin birbirine bağlandığı ve makinelerin veri ürettiği bir dünyada ortaya çıkan Büyük Veri (Big Data) bu dönemde çok değerli hale geliyor. Şirketler arası rekabette büyük verinin önemi her geçen gün artarken büyük verinin toplanması, sınıflandırılması ve anlamlı bir hale getirilip kullanılması üzerine çalışan uzmanları Endüstri 4.0’da her yerde görebileceğiz.
Büyük Veri 3 katmanda farklı uzmanlarca ele alınıyor. Veriyi toplayan ve depolayan veri mühendisleri, verileri sınıflandıran algoritma geliştiricileri ve veriyi anlamlı, kullanılabilir hale getiren veri analizcileri.
IDC , 2020 yılında oluşacak veri miktarının, 2009 ‘un 44 katı olacağını öngörüyor. Dünyanın en büyük veri depolama şirketi olan EMC ise 2020 yılında tüm insanlığın ürettiği verinin toplam boyutunun 44 zettabyte (44 trilyon GB) değerine ulaşacağını öngördüklerini açıkladı. [6]
Günümüzde birçok sektörde büyük veri toplanıyor. Önümüzdeki yıllarda büyük verinin tüm sektörlerde kullanılacağı tahmin ediliyor. Hatta Büyük Veri için “geleceğin petrolü” tanımı yapılıyor.
Sürücüsüz otomobiller
İkinci Endüstri Devrimi’nde ortaya çıkan otomobiller içinde büyük bir dönüşüm başlıyor. Endüstri 4.0 ile birlikte içten yanmalı motorlar yerlerini %100 elektrikli motorlara bırakırken sürücüsüz gidebilme yeteneğine sahip araçlar trafiğe çıkıyor. Artık sürücü hatalarının olmadığı trafikte kaza ihtimali de büyük oranda azalmış olacak. Tesla ve Google’ın sürücüsüz otomobilleri geleneksel otomotiv üreticilerine meydan okurken diğer bir teknoloji devi Apple, otomobil otomobil projesini büyük bir gizlilik içinde yürütüyor.
Kaynakça
[1] Frazer, Persifor (1859). Journal of the Franklin Institute. pp. 296–297.
[2] DRP’s patent No. 37435 (PDF, 561 kB, German)
[3] Tony Hadland and Hans-Erhard Lessing (2014). Bicycle Design, An Illustrated History. MIT Press. p. 158. ISBN 978-0-262-02675-8. Lawson’s 1879 Bicyclette.
[4] BMBF-Internetredaktion (2016-01-21). “Zukunftsprojekt Industrie 4.0 – BMBF”. Bmbf.de. Retrieved 2016-11-30.
[5] http://www.idc.com/infographics/IoT
[6] https://www.emc.com/collateral/analyst-reports/idc-digital-universe-are-you-ready.pdf p.2, http://bcove.me/5f0p7jyu