Endüstri 4.0, bileşenlerin üretim tesisleriyle otonom iletişim kurduğu ve ekipmanların daha arızalanmadan önce uyarı verdiği; insanlar, makineler ve endüstriyel süreçlerin akıllı bir ağ oluşturduğu üretim pratiklerine dayanıyor. Buhar makinesi, montaj hattı ve bilgisayardan sonra sensörlerin ve otonom sistemlerin mümkün kıldığı dördüncü sanayi devrimi ile karşı karşıyayız.

Endüstri 4.0 ile akıllanan fabrikalarda makineler üretim zincirlerini otonom olarak koordine ediyor, robotlar zorlu montaj işlerinde insanlara yardımcı oluyor, sürücüsüz nakliye araçları lojistik süreçlerini; hammadde, yarı mamul ve malzeme akışlarını üstleniyor.

Dijital teknolojilerin üretim alanında kullanımı çok sayıda yeni üretim sürecinin, yeni iş modellerinin ve ürünlerin ortaya çıkmasına neden oluyor. Örneğin, bir üretim hattı artık tek bir ürüne tahsis edilmek zorunda değil. Bugüne dek endüstriyel üretim, yalnızca seri üretilen mallar veya nispeten büyük miktarlar için kazançlı bir yöntemdi. Endüstri 4.0’ın getirdiği kabiliyetler ise bir üretim tesisinde tek tek veya küçük seriler üretmeyi mümkün kılıyor. Robotlar tek seferlik üretimlerin maliyetini makul seviyelere çekiyor. Tüketicilerin özelleştirebildiği benzersiz ürünlerin üretiminin ucuzlamasıyla yeni satış pazarları da açılıyor.

Sonuç olarak, endüstriyel üretim için gereksinimler değişiyor. BT’nin üretim süreçlerine sunabildiklerinin artması sayesinde, üretim kapasitelerinin en etkili şekilde kullanılmasının önü açılıyor. Öte yandan, otomatik analiz süreçleri bakım ihtiyaçlarını ve arıza riskini asgariye indiriyor; plansız kesintilerin önüne geçiyor.

Sensörlerin ve bağlantılı endüstriyel nesnelerin çağı

Önümüzdeki beş yıl içerisinde, endüstriyel nesnelerin interneti (IIoT) pazarının en hızlı büyüyen sektörlerden olması ve 2025 yılına kadar 22 milyar bağlantılı endüstriyel cihazın akıllı üretim bantlarında kullanılması bekleniyor.

Juniper Research tarafından yayınlanan Endüstriyel IoT: Gelecek pazar görünümü, teknoloji analizi ve kilit oyuncular 2020-2025 araştırma raporunda öngörülen büyümenin gerçekleşmesi, günümüzde 18 milyara yakın cihazdan oluşan, akıllı üretimin dışındaki bağlantılı nesneleri de kapsayan tüm küresel IIoT bağlantılarının yüzde 107 artarak 2025'te 36,8 milyara yükselmesi anlamına geliyor.

Juniper Research’ün raporu, operasyonlar arasında üst düzey özerklik sağlamak için teknolojiden yararlanan akıllı fabrikaların değerini en üst düzeye çıkarmak için özel 5G hizmetlerinin önemine vurgu yapıyor. 5G ve düşük güçlü geniş alan (LPWA) ağlarının, üretim sektörüne yeni hizmetler yaratmada, gerçek zamanlı veri iletiminde ve yüksek bağlantı yoğunluklarının mümkün kıldığı “akıllı fabrika” konseptinin gerçekleştirilmesini sağlamada çok önemli roller oynayacağı öngörülüyor.

Uzmanlar ayrıca, özel 5G ağlarının yüksek bağlantı yoğunluğuna sahip ve ciddi düzeyde verinin üretildiği ortamlarda veri iletimi için kullanıldığında en büyük değeri sağlayacağını düşünüyor. Juniper analistleri ise büyük ölçekli üreticilerin verimliliklerini artırarak operasyonel harcamalarını azaltacağı görüşünde.

Araştırma, endüstriyel IoT pazarının toplam değeri açısından yazılım gelirinin baskın kaynak olacağını tahmin ediyor. Küresel IIoT pazar değerinin %80'inden fazlasının 2025 yılına kadar 216 milyar dolara ulaşan yazılım harcamalarına atfedilebileceği hesaplanıyor. Juniper, gelişmiş IoT veri analizi için makine öğrenimini kullanan yazılım araçlarının ve ağ güvenlik açıklarının tanımlanmasının artık bağlantılı üretim operasyonları için olmazsa olmaz bir gerekliliğe dönüştüğünü de ekliyor.

SkywaveFactory ile yenilikçi endüstri 4.0 yaklaşımları

İnnova tarafından geliştirilen yerli ve milli akıllı fabrika çözümü SkywaveFactory, fabrikaları Endüstri 4.0 kapsamında akıllı özelliklerle donatıyor. Çözüm, fabrikaların kullandığı üretim ekipmanlarını akıllandırmanın ötesinde, toplanan ve üretilen veriler üzerinde analizler yapılabilmesini ve kestirimci bakım yapay zeka uygulamalarının fabrikalarda kullanılabilmesini mümkün kılıyor.

İnnova SkywaveIoT platformu üzerine inşa edilen SkywaveFactory akıllı fabrika çözümü, sahip olduğu özelliklerle fabrikaların çağa ayak uydurmak için ihtiyaç duyduğu tüm kabiliyetleri tek bir uygulamada topluyor:

SkywaveFactory üretim ekipmanlarından ve sensörlerden topladığı tüm verileri tek bir ekranda bir araya getirerek, anlık tesis durumunun takip edilebilmesini sağlıyor. Üretim bantlarını ve durumlarını anlık olarak izlemeyi, üretilecek ve üretilen ürün miktarlarını takip etmeyi mümkün kılıyor. Çözüm, üretim makinelerinden sürekli veri toplayarak arızaları meydana gelmeden önce fark ediyor ve giderilmelerini sağlıyor. Bir yapay zeka tekniği olan kestirimci bakım ise ekipman ömrünü ve verimliliğini iyileştiriyor. Böylece fabrikaların plansız duruş süreleri azalıyor ve üretkenlikleri artıyor.

Üretim için gereken enerji ihtiyacını anlık olarak izleyen SkywaveFactory, enerji israfını önlüyor ve sarfiyatı optimize ediyor. Anlık elektrik, aktif ve reaktif güç tüketimlerini takip eden çözüm, ekipmanlara zarar verebilecek ani voltaj düşmesi veya yükselmesi durumlarında anlık uyarılar vererek, ilgili ekiplerin harekete geçmesini sağlıyor.

Tesislerin daha da mekanikleşmesi ve otonomlaşması, üretim ortamlarını insanlar için daha tehlikeli hale getirebiliyor. SkywaveFactory üretim tesisinde bulunan çalışanların konumlarını gerçek zamanlı olarak takip ediyor ve çalışan verimliliğini ölçüyor. Çalışanların tehlike altında olduğu acil durumlarda veya üretim hattı ihlallerinde ise tüm makineleri ve ekipmanları acilen durdurarak iş güvenliğini tahsis ediyor. Üretimin azalmasına neden olan makine arızaları, atıl durma ve ayarlanma süreleri hesaplanarak raporlanabilir hale gelmesiyle OEE oranı belirginleşiyor, fabrikaların üretim kapasitelerini artıracak stratejiler geliştirilmesi kolaylaşıyor.

Iskarta ürün miktarını ve üretim maliyetlerini azaltmak için kalitesiz sonuçlar verecek etkenler meydana geldiğinde uyarı veren sistem, insanlar ve ürünlerin yanı sıra üretim operasyonlarında kullanılan diğer envanter ve varlıkları da gerçek zamanlı takip ediyor. Hammadde, yarı mamul, parçalar ile son ürünler için üretim seviyeleri ve üretim tesisi sıcaklık haritasının tek bir merkezden yönetilmesini sağlıyor. Çözüm ayrıca forkliftlerin rota ve konum takibini yaparak kazaları önlüyor ve üretim tesisi içerisinde kullanılan otonom araçların verimliliğini analiz ediyor.

Tedarik zinciri yönetimi kabiliyetlerine de sahip olan SkywaveFactory, hammadde ihtiyaçlarının doğru planlanmasını ve etkili maliyet yönetimi gerçekleştirilmesini sağlarken, lojistik süreçlerin takibinin de tek bir merkezden gerçekleştirilmesini mümkün kılıyor. Sistem bu özelliğiyle teslimat performansını da iyileştiriyor.