Akıllı üretim, üretim sürecini izlemek için internete bağlı makineleri kullanan teknoloji odaklı bir yaklaşımdır. Akıllı Üretimin amacı, operasyonları otomatikleştirme fırsatlarını belirlemek ve üretim performansını iyileştirmek için veri analitiğini kullanmaktır .
Akıllı Üretim, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti’nin özel bir uygulamasıdır. Dağıtımlar, operasyonel durumları ve performansları hakkında veri toplamak için imalat makinelerine sensörleri yerleştirmeyi içerir . Geçmişte, bu bilgiler tipik olarak bireysel cihazlardaki yerel veritabanlarında tutulur ve yalnızca ekipman arızalarının meydana geldikten sonra nedenini değerlendirmek için kullanılırdı.
Şimdi, üretim mühendisleri ve veri analistleri, tüm bir fabrikanın değerindeki makinelerden ve hatta birden fazla tesiste veri akışını analiz ederek, belirli parçaların arızalanabileceğine dair işaretler arayabilir ve bu da cihazlarda planlanmamış arıza sürelerini önlemek için önleyici bakım sağlar.
Üreticiler ayrıca, üretimin yavaşladığı veya malzeme kullanımlarında verimsiz olduğu süreçlerinde adımları belirlemeye çalışmak için verilerdeki eğilimleri analiz edebilir. Ek olarak, veri bilimcileri ve diğer analistler, işleri yapmanın en verimli yollarını belirleme çabasıyla farklı süreçlerin simülasyonlarını çalıştırmak için verileri kullanabilir.
Akıllı üretim daha yaygın hale geldikçe ve daha fazla makine Nesnelerin İnterneti yoluyla ağa bağlandıkça, birbirleriyle daha iyi iletişim kurabilecekler ve potansiyel olarak daha yüksek otomasyon seviyelerini destekleyebilecekler.
Örneğin, akıllı üretim sistemleri, tedarik olarak otomatik olarak daha fazla hammadde sipariş edebilir, siparişleri tamamlamak için gereken diğer ekipmanları üretim işlerine tahsis edebilir ve siparişler tamamlandıktan sonra dağıtım ağlarını hazırlayabilir.
Standartların eksikliği ve birlikte çalışabilirlik, akıllı üretimin daha fazla benimsenmesini engelleyen en büyük zorluklardır. Sensör verileri için teknik standartlar henüz geniş çapta benimsenmiş olup, farklı türdeki makinelerin verileri paylaşmasını ve birbirleriyle etkili bir şekilde iletişim kurmasını engellemektedir.
Amerika Birleşik Devletleri’nde Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü ( NIST ), teknoloji şirketleri ve üreticiler de dahil olmak üzere çeşitli sektör paydaşları ile standartları geliştirme ve teşvik etme fırsatlarını araştırmaktadır. Süreç devam ediyor. Diğer zorluklar arasında, sensörleri geniş bir şekilde uygulama maliyeti ve tahmine dayalı modeller geliştirmenin karmaşıklığı bulunmaktadır.
Akıllı Üretimin Tarihi
1760’larda başladığı düşünülen orijinal Sanayi Devrimi’nin başlangıcından bu yana yaklaşık 260 yıl geçti. Amerika Birleşik Devletleri’nde, bu sürecin en son yinelemesi olan dördüncü sanayi devrimi, “akıllı üretim” olarak adlandırılırken, Avrupa’da bu “Endüstri 4.0” olarak bilinir.
İlk sanayi devrimi, buhar gücü ve güç dokuma tezgahı ile karakterize edildi; montaj hattı ikinci sanayi devrimi sırasında tanıtıldı ve otomasyon ve veri destekli otomasyon, 1970’lerde üçüncü sanayi devrimi sırasında ortaya çıktı.
Bu dördüncü sanayi devrimi, fiziksel, dijital ve biyolojik dünyaları birleştiren bir dizi birbirine bağlı otomatik sistemle karakterize edilir.
Akıllı Üretimin Teknolojileri
Nesnelerin İnternetine ek olarak, akıllı üretimi etkinleştirmeye yardımcı olacak bir dizi teknoloji vardır:
Yapay zeka ( AI ) / makine öğrenimi – üretim şirketlerinin topladığı çok sayıda veriye dayalı olarak otomatik karar vermeyi sağlar. AI / makine öğrenimi , tüm bu verileri analiz edebilir ve girilen bilgilere dayanarak akıllı kararlar alabilir.
Dronlar ve sürücüsüz araçlar – araçları bir tesiste hareket ettirmek gibi ezberci görevleri yapmak için gereken işçi sayısını azaltarak üretkenliği artırabilir.
Blok zinciri – değişmezlik, izlenebilirlik ve aracılıktan çıkarma dahil olmak üzere blok zincirinin faydaları, verileri kaydetmek ve depolamak için hızlı ve verimli bir yol sağlayabilir.
Edgecomputing – Edgecomputing, üreticilerin karar verme sürecini iyileştirecek içgörüler elde etmek için makine tarafından üretilen büyük miktardaki verileri eyleme dönüştürülebilir verilere dönüştürmelerine yardımcı olur. Bunu başarmak için, alarmlar veya sıcaklık sensörleri gibi bir ağa bağlı kaynakları kullanarak veri analitiğinin veri kaynağında gerçekleşmesini sağlar.
Tahmine dayalı analitik – şirketler, sorunları önceden tahmin etmek ve tahmini iyileştirmek için tüm veri kaynaklarından topladıkları büyük miktardaki verileri analiz edebilir.
Dijital ikizler – şirketler, süreçlerini, ağlarını ve makinelerini sanal bir ortamda modellemek için dijital ikizleri kullanabilir, ardından bunları sorunları oluşmadan önce tahmin etmek ve verimliliği ve üretkenliği artırmak için kullanabilir.
Akıllı Üretimin Artıları ve Eksileri
Akıllı üretim, artırılmış verimlilik, artırılmış üretkenlik ve uzun vadeli maliyet tasarrufu gibi bir dizi avantaj sunar. Akıllı bir fabrikada üretkenlik sürekli olarak artırılır. Örneğin bir makine üretimi yavaşlatıyorsa, veriler onu vurgulayacak ve yapay zeka sistemleri sorunu çözmek için çalışacaktır. Bu son derece uyarlanabilir sistemler daha fazla esneklik sağlar.
Verimlilik açısından, ana tasarruflardan biri, üretimin aksama süresindeki azalmadan gelir. Modern makineler genellikle operatörleri sorunlar ortaya çıktıkça uyarmak için uzak sensörler ve tanılama ile donatılmıştır. Tahmine dayalı AI teknolojisi, sorunları ortaya çıkmadan önce vurgulayabilir ve finansal maliyetleri azaltmak için adımlar atabilir. İyi tasarlanmış bir akıllı fabrika, operasyonel verimliliği sağlayan özellikler olan otomasyonun yanı sıra insan-makine işbirliğini içerir.
Akıllı üretimin büyük bir dezavantajı, ön uygulama maliyetidir. Bu nedenle, birçok küçük ve orta ölçekli şirket, özellikle kısa vadeli bir felsefe benimserlerse, teknolojinin önemli masraflarını karşılayamayacaktır.
Bununla birlikte, uzun vadede tasarruflar başlangıç maliyetlerinden daha ağır basacağından, kuruluşlar akıllı fabrikaları hemen uygulayamasalar bile geleceği planlamak zorundadır.
Diğer bir dezavantaj, teknolojinin çok karmaşık olmasıdır; bu, belirli bir işlem için kötü tasarlanmış veya yeterli olmayan sistemlerin karı azaltabileceği anlamına gelir.
Akıllı Üretimin Geleneksel Üretim Yaklaşımlarından Farkı Nedir?
Seri üretim çağında geliştirilen geleneksel üretim yöntemleri, ölçek ekonomisi ve makine kullanımına odaklanır. Düşünce şuydu, bir makine boştaysa para kaybediyordu, bu yüzden şirketler onları sürekli çalışır durumda tutuyordu.
Müşteri memnuniyetini sağlamak için, geleneksel imalat şirketleri büyük envanterleri hazır bulundururlar, böylece potansiyel siparişleri yerine getirebilirler. Sonuç olarak, bu şirketler, parçaların yapım maliyetlerini düşürmek için makinelerini mümkün olduğu kadar belirli kurulumlarla çalışır durumda tutmak zorundadır.
Bu, toplu iş ve kuyruk işleme olarak bilinir – parçaların işlendiği ve ihtiyaç duyulsun ya da olmasın bir sonraki işleme taşındığı ve bir sırada beklediği (kuyruk) işlemlere toplu üretim yaklaşımı.
Bununla birlikte, bu yaklaşım aşağıdakiler dahil çeşitli nedenlerden dolayı çok verimli değildir:
Daha uzun makine kurulum süresi, daha fazla üretim süresi kaybı anlamına gelir, çünkü makine çalışmıyorken hiçbir şey üretilmez.
Ürünün kalitesi düşer, çünkü bir partideki parçalar doğru şekilde yapılmazsa, bir sonraki işleme kadar kimse sorunu muhtemelen fark etmez. Bu, işin tekrar yapılması gerektiği anlamına gelir, bu da pahalı ve değerli kaynakları birbirine bağlar.
Akıllı üretim ise, fabrikada, tedarik ağında ve müşterilerin ihtiyaçlarında değişen koşul ve talepleri gerçek zamanlı olarak karşılayan, işbirliğine dayalı, tam entegre bir üretim sistemidir.
Akıllı üretimin amacı, üretim sürecini izlemek için internete bağlı makineleri kullanan teknoloji odaklı bir yaklaşım kullanarak üretim sürecini optimize etmektir. Akıllı üretim, kuruluşların operasyonları otomatikleştirme fırsatlarını belirlemesini ve üretim performansını iyileştirmek için veri analitiğini kullanmasını sağlar.
Akıllı Üretimin Faydaları Nelerdir?
Fiziksel ve sanal dünyaların (siber fiziksel sistemler – CPS) bu birleşmesi, daha yüksek kaliteli ürünler yaratmak, üretkenliği artırmak, enerji verimliliğini artırmak ve daha güvenli fabrika zeminlerini sürdürmek için tüm imalat endüstrisini optimize edecek yeni inovasyon alanları açmaktadır .
Dahası, daha akıllı fabrikalar, 12 milyonluk mevcut ulusal imalat iş gücüne göre istihdamı 2-4 kat artırma fırsatı da sunuyor. Akıllı Üretim kabul edildikçe, yeni teknolojiye dayalı imalat işleri, doğrudan üretim ve imalat dışı pozisyonlar yaratarak kullanılabilir hale gelecektir .
Daha akıllı fabrikalar yaratmak, Türkiye’nin yurtdışındaki imalat organizasyonlarıyla rekabet halinde kalmasını sağlayacaktır. Yerleşik Akıllı Üretim teknolojileri ile yeni, denizaşırı üretim tesisleri inşa ediliyor. Ülkemizin rekabetçi kalabilmesi için, Akıllı Üretimi zemin katta yer alma arzusu olan insanlarla kucaklaması gerekiyor.
Akıllı Üretim, Üretici İçin Ne Anlama Geliyor?
Küçük bir üretim organizasyonuysanız, süreçlerinizi iyileştirmek için stratejileriniz nelerdir? Neyi başarmak istiyorsunuz – satışları artırmak, maliyetleri düşürmek, verimliliği artırmak veya daha çevik bir tedarik zincirine sahip olmak? Hedeflerinizden bir veya daha fazlasını gerçekleştirmenize yardımcı olacak teknolojiyi kullanmak için bir lisansla birlikte donanım veya yazılım satın almış olabilirsiniz.
Çözüm sağlayıcıların sunduğu iş modeli genellikle ölçeklenemez, kopyalanamaz, karmaşık ve oldukça maliyetlidir . Birçok kuruluş ve özellikle küçük şirketler için ulaşılamaz hale geliyor. Öte yandan Akıllı Üretim, küçük ve orta ölçekli üreticilere yeni ve büyüyen iş zekası biçimlerine erişim olanağı sağlar .
Akıllı Üretim, performanslarını, ürünlerini ve tasarımlarını büyük ölçüde iyileştirebilecek verileri analiz etmek ve simülasyonları test etmek için araçlar sunuyor. Aynı zamanda hem yukarı hem de aşağı yönde tedarikçilerle daha etkili bir şekilde işbirliği yapma yeteneği sunar.
