4.SANAYİ DEVRİMİ
Last Updated on 03/04/2025 by ahmet can ayışık
Dördüncü Sanayi Devrimi’ni yaşıyoruz. Endüstri 4.0, gelişmiş dijital teknolojilerin fiziksel makinelerle birleştiği mevcut endüstriyel çağı ifade eder. Endüstri 4.0, akıllı dijital teknoloji ve endüstriyel üretimin entegrasyonu ile karakterize edilen bir dönemi ifade ettiğinden Dördüncü Sanayi Devrimi olarak kullanılan bir terim haline gelmiştir. Türkçe literatürde Endüstri 4.0, Sanayi 4.0 ya da Dördüncü Sanayi Devrimi terimlerinin hepsi kullanılmaktadır. Biz yazımızın bundan sonraki kısmında “4.Sanayi Devrimi” olarak kullanacağız.
Yaşadığımız 4.Sanayi Devrimi’nde fabrikalar akıllı ve birbirine bağlıdır. Sensörler, anında toplanan, bulutta depolanan, ağlar arasında paylaşılan ve analiz edilen büyük miktarda veriyi alır. Kendi kendini izleyen makineler birbirleriyle sürekli iletişim halindedir, bilgileri geldikçe günceller ve çok az veya hiç insan müdahalesi olmadan veriye dayalı, eyleme geçirilebilir içgörüler oluşturur.
Bu mevcut endüstriyel çağın temel teknolojilerinden bazıları; yapay zeka, otomasyon, nesnelerin interneti ağları, büyük veri ve robotiktir. Bunların tümü gerçek zamanlı karar vermeye ve daha akıllı üretim operasyonlarına olanak tanımaktadır. “Karanlık Fabrikalar”ın devrimine hazır olun!
Özetle, bu neslin sanayi devrimi tamamen akıllı bağlantıyla ilgilidir ve şu anda gerçekleşmektedir.
Dördüncü Sanayi Devrimi Ne Zaman Başladı?
4.Sanayi Devrimi (Endüstri 4.0) terimi, birbirine bağlı makineler aracılığıyla üretimi dijitalleştirmeyi amaçlayan 2011 Alman hükümeti girişiminden kaynaklanmıştı. Ancak, Dünya Ekonomik Forumu tarafından kabul edildiği 2016 yılına kadar yaygın bir kavram haline gelmemiştir.
Dördüncü Sanayi Devrimi Öncesindeki Sanayi Devrimleri
4.Sanayi Devrimi, tarihteki endüstriyel değişimin dördüncü ve en son bölümüdür. Her devrimle birlikte, insanoğlu, tarım toplumundan kent odaklı sanayiye odaklanan bir topluma doğru ilerlerken, ürünlerin nasıl üretileceğini ve dağıtılacağını yeniden keşfetmektedir. Buradaki “devrim” terimi hafife alınmamalıdır. İlk çıkışlarından sonra, bu icatlar – buhar, elektrik ve bilgisayarlar – zamanında, neredeyse insanlığın bütün çalışma şekillerini ve nitelikli mal üretimini temelden değiştiren çok önemli yenilikler olmuştur.
Kısaca üzerinden geçelim.
1.Sanayi Devrimi
Onyedinci YY sonlarında buhar makinesinin icadı, üretim yöntemlerini insan ve hayvan gücüyle çalışan el emeğinden buharla çalışan makinelere kaydırdı. İngiltere’de ortaya çıkan bu geçiş, seri üretime yol açarak Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri’ne yayılırken ilk sanayi devriminin de başlangıcını oluşturdu. Tekstil, kömür ve demir üretimi patladıkça, fabrikalar ve şehirler gelişmekte olan bir orta sınıf ile birlikte çoğaldı, yaygınlaştı.
2.Sanayi Devrimi
Yaklaşık bir yüzyıl sonra içten yanmalı motorun icadı ile elektrik, ikinci sanayi devrimini ateşledi. Ampul, telefon, fonograf, radyo, televizyon, araba ve uçak gibi çığır açan birçok icat, Teknolojik Devrim olarak da adlandırılan bu dönemde ortaya çıktı. Kapsamlı demiryolu ve telgraf ağları, insanların ve fikirlerin daha hızlı yaygınlaştırılmasına izin verdi. Otomasyona ilk bakış, bugün bildiğimiz şekliyle modern montaj hattının ortaya çıkmasıyla bu zaman dilimine kadar kullanılabilir oldu.
3.Sanayi Devrimi
Bilgisayarlar, 20. yüzyılın ortalarında Dijital Devrim olarak adlandırılan üçüncü sanayi devrimine yol açtı. Analog elektronik ve mekanik cihazlardan dijital araçlara geçiş ve nihayetinde internet tabanlı iletişimin yaygın kullanımı ile karakterizedir. Programlanabilir mantık denetleyicileri, fabrikaları dijital hale getirdi. Verileri nasıl toplayacaklarını, paylaşacaklarını ve analiz edeceklerini bilen robotlar ile bilgisayarlı kurumsal sistemler gibi makinelerle otomasyonu yeni bir düzeye çıkardı.
4.Sanayi Devrimi Temel Özellikleri
- Nesnelerin İnterneti (IoT)
IoT (Internet of Things) teknolojisi, ev aletlerinden endüstriyel sınıf makinelere kadar, İnternet üzerinden iletişim kuran ve veri alışverişi yapan, dijital olarak birbirine bağlı fiziksel cihazlardan oluşan bir ağı ifade eder. Ağ içi makinelerin büyük miktarda değerli veri toplamak ve paylaşmak için diğer web özellikli cihazlarla bağlantı kurmak için sensörler, RFID etiketleri (Radio Frequency Identification: üzerinde mikroişlemci taşıyan bir nesnenin, bu etiketteki kimlik ile izlenebilmesine imkan veren radyo frekansı teknolojisi) ve IP adresleri (Internet Protocol Address: Cihazların internet üzerinde tanımlanmasını sağlayan kod) kullandığı akıllı fabrikaların merkezinde yer alır. Özel yazılımlar kullanılarak, bu bilgiler gerçek zamanlı olarak güncellenir ve analiz edilir, bu da üretim sistemlerinde operasyonel verimlilik, kestirimci bakım ve genel performans sağlar.
- Bulut Bilişim (Cloud Computing)
Bulut bilişim, 4.Sanayi Devrimi’nin siber-fiziksel doğasını destekleyen ölçeklenebilir altyapıdır. Bu dağıtılmış sistemler, tedarik zincirleri, üretim ve dağıtım kanalları arasında gerçek zamanlı koordinasyonu sorunsuz bir şekilde kolaylaştırırken tüm verilerin birleştirildiği ve depolandığı merkezi bir platform sunar. Dijital dönüşümün temel unsurlarından biri olan bu ürünler, aynı zamanda başlangıç maliyetlerini düşürür ve her büyüklükteki işletme için veri erişilebilirliğini artırır.
- Yapay Zeka ve Makine Öğrenmesi (Artificial intelligence and machine learning)
Yapay zeka ve özellikle makine öğrenimi, makinelerin açık programlama yerine problem çözmesini, karar vermesini ve geçmiş performanstan öğrenmesini sağlar. İnsan düzeyinde zekayı simüle etmek, 4.Sanayi Devrimi’nde, büyük hacimli verilerin eyleme geçirilebilir içgörülere, akıllı otomasyona ve tahmine dayalı analize nasıl dönüştürülebileceği anlamına gelir.
- Uç Bilişim (Edge Computing)
Uç Bilişim, istemci verilerinin ağın çevresinde mümkün olduğunca kaynağına yakın olarak işlendiği dağıtılmış bir bilgi teknolojisi mimarisidir. Bu, uzaktaki bulut sunucularına veri göndermeyle ilişkili gecikmeyi en aza indirir ve gerçek zamanlı karar vermeyi destekler. Acil eylemin gerekli olduğu güvenlik veya kalite sorunlarını algılama gibi senaryolar için gereklidir ve hassas bilgilerin yaygın olarak dağıtılmış ağlarda iletilmesi risklerini azaltarak güvenliği artırır.
- Siber güvenlik (Cybersecurity)
Siber güvenlik; bilgisayarları, ağları, yazılım uygulamalarını, kritik sistemleri ve verileri olası dijital tehditlerden koruma amaçlı uygulamalardır. Üretim şirketleri akıllı cihazları, otomasyonu ve büyük veriyi entegre ettikçe, siber tehdit riski varsayılan olarak artar. Şirketler, dijital altyapılarını güvence altına almak için hem BT hem de operasyonel teknoloji ağlarını kötü niyetli saldırılardan korumak için tasarlanmış çeşitli siber güvenlik önlemlerine başvurabilir. Siber güvenlik, Sıfır Güven mimarisi ve yapay zeka destekli tehdit algılama gibi şeyleri kullanarak kötü amaçlı yazılım veya yetkisiz erişimin neden olduğu kesintileri önleyebilir ve üretim süreçlerinin güvenilirliğini sağlayabilir.
- Dijital İkizler (Digital Twins)
Dijital İkizler, gerçek dünya nesnelerinin, süreçlerinin veya sistemlerinin sanal bir simülasyonunu temsil eden dijital modeller ya da sanal kopyalardır. Nesnelerin interneti (IoT) sensörlerinden canlı veriler toplanarak oluşturulurlar ve üretimde belirli süreçleri simüle etmek ve test etmek, ekipman performansını izlemek ve iş akışlarını iyileştirmek için kullanılırlar. Üretkenliği artırmanın ve arıza süresini azaltmanın yanı sıra, yenilikçi ürün tasarımlarına da ilham verebilirler.
- Robotik
Robotik, robotların tasarımı, üretimi ve kullanımı ile ilgilenen çok disiplinli bir bilim dalıdır. Genellikle yapay zeka ile donatılmış endüstriyel robotlar, karmaşık görevleri otonom olarak yerine getirir. Gelişmiş yazılım, sensörler ve bilgisayar görüşü ile oluşturulan, envanter tarama dronlarından cobot’lara, al ve yerleştir operasyonları için otonom mobil birimlere kadar uzanan bu robotlar, çevrelerini tanıyarak ve onlara yanıt vererek karmaşık ve hassas işlemlerin üstesinden gelebilir (Cobot veya kolaboratif robotlar, ortak çalışılan bir alanda insanlarla yan yana etkileşime girerek güvenli bir şekilde çalışabilmeyi sağlayan robotlardır).
- Büyük Veri (Big Data)
Büyük veri, geleneksel veritabanı sistemleriyle depolanması, yönetilmesi ve analizi mümkün olmayan verilerdir. Büyük veri, ağa bağlı nesnelerin interneti cihazları ve diğer bağlı cihazlar tarafından üretilen büyük hacimli bilgilerin işlenmesini anlatır. Bu uygulama, veriye dayalı kararları bilgilendiren değerli içgörüleri, kalıpları ve eğilimleri ortaya çıkarır. Bağlı cihazlardan ve sensörlerden gelen canlı verilerden yararlanan şirketler, kestirimci bakım, tedarik zinciri yönetimi, ürün geliştirme ve risk değerlendirmesi gibi konularla ilgili eyleme geçirilebilir içgörülerle donatılır.
- Eklemeli Üretim (Additive Manufacturing)
Eklemeli üretim, malzemelerin katman katman birleştirilerek üç boyutlu nesnelerin üretilmesi sürecidir. Bu nedenle, katmanlı üretim olarak da ifade edilir. Yaygın olarak 3D baskı olarak adlandırılan eklemeli üretim, dijital modellerden katman katman nesneler oluşturur. Plastik, metal veya seramik gibi malzemeleri kullanan 3D baskı, geleneksel üretim yöntemleriyle daha önce imkansız olan bir düzeyde hızlı prototipleme, özelleştirme ve karmaşık tasarımlar sağlayarak talebe göre üretime geçiş için üretimde yeni bir aşamayı mümkün kılar. Bu teknoloji, üreticilerin yeni tasarımları hızlı bir şekilde yinelemesine ve ihtiyaç duyulan parçaları kendi bünyesinde üretmesine de olanak tanır.
- Artırılmış Gerçeklik (Augmented Reality)
Artırılmış gerçeklik (AR), gerçek dünya ortamına bilgisayar tarafından üretilen ses, görüntü ve grafik gibi duyusal geliştirmelerin eklenmesiyle oluşturulan interaktif bir deneyimdir. Artırılmış gerçeklik, özel olarak tasarlanmış gözlükler veya akıllı telefonlar kullanarak dijital bilgileri gerçek dünyadaki nesnelerin üzerine yerleştirir. Kullanıcıların algısını ve çevreleriyle etkileşimini geliştirmek için tasarlanmıştır. Bir çalışan, yalnızca bir nesneye veya ürüne bakarak, gerçek zamanlı nesnelerin interneti verilerini, sayısallaştırılmış parçaları, onarım veya montaj talimatlarını veya eğitim içeriğini akıllı gözlük lenslerinden ortaya çıktığı gibi görselleştirebilir.
4.Sanayi Devrimi’nin Faydaları
Akıllı teknolojiyi fiziksel üretim makinelerine yerleştirmenin bir dizi avantajı vardır:
Artan Verimlilik ve Üretkenlik
Yapay zeka odaklı otomasyon ve çeşitli akıllı teknolojiler, şirketlerin aynı veya daha az kaynakla daha fazla üretim yapmasına olanak tanır. Manuel ve tekrarlayan görevler akıllı makinelere devredilir ve yaratıcı projeler veya yüksek riskli müzakereler gibi daha yüksek değerli faaliyetler için insan sermayesi serbest bırakılır. Üretkenlik kazanımları için bu bir kazan-kazan durumudur.
Daha Fazla Görünürlük ve Kontrol
Üretim süreçlerinin gerçek zamanlı olarak izlenmesi, operasyonlar arasında daha fazla şeffaflık sağlar. Bu avantaj noktası, şirketlerin darboğazları hızlı bir şekilde belirlemesine, daha az arıza süresi ve daha yüksek düzeyde karar verme için performansı optimize etmesine yardımcı olur.
Yapay zeka ve büyük veri analitiği gibi uygulamalar, şirketlerin gelişen taleplere ve değişken piyasa koşullarına hızla uyum sağlamasına olanak tanıyarak, kuruluşların değişen koşullara etkili bir şekilde yanıt vermesine ve operasyonel kalmasına yardımcı olan bir öngörülebilirlik düzeyi sunar.
Daha İyi Ürün ve Hizmetler
Endüstri 4.0, ürün kalitesini, güvenliğini ve müşteri deneyimlerini iyileştirme çabasının arkasında yapay zeka, IoT ve büyük veri analitiği gibi ileri teknolojilerden yararlanır. Neredeyse tüm değişiklikler, bulut genelinde gerçek zamanlı olarak sürekli güncellenen ve birleştirilen toplanan bilgilere dayalı olarak veriye dayalı kararlardan kaynaklanır. Bu nedenle şirketler, daha az kusurlu ve üstün ürünlerin yanı sıra, müşteriye daha yüksek duyarlılıkta hizmet sunarak, otomatikleşmiş üretimde tutarlılık ve kalite sağlamak için çok daha donanımlı durumdadır.
Daha Hızlı Pazara Sunma Süresi
Azaltılmış insan hatası ve analitik odaklı operasyonel verimlilik, daha hızlı üretim döngüleri ve hızlı tempolu inovasyon yaratarak şirketlerin yeni ürün ve hizmetleri daha hızlı bir şekilde pazara sunmasına olanak tanır. Örneğin, dijital ikiz veya artırılmış gerçeklik simülasyonları yardımıyla bir prototip tasarlamak, ardından 3D yazdırmak, ürün geliştirme ve yaşam döngüsünü haftalar veya aylardan birkaç saate kadar önemli ölçüde kısaltır.
Maliyet tasarrufu
İş akışı otomasyonu ve süreç yönetimi, verimliliği artırarak ve manuel müdahaleleri azaltarak operasyonel maliyetleri düşürür. Bu, daha akıllı kaynak tahsisine ve daha düşük üretim maliyetlerine yol açar. İlave olarak, gerçek zamanlı veri analitiği ve kestirimci bakım, arıza süresini en aza indirmeye ve maliyetli ekipman arızalarını önlemeye yardımcı olarak operasyonel giderleri daha da azaltır.
5.Sanayi Devrimi Olacak mı?
Evet; Ve bu zaten oluyor. Aslında 4 ve 5.Sanayi Devrimleri yan yana, birlikte gelişiyor. 4.Sanayi Devrimi, makineler arasındaki bağlantıyla ilgiliyken, 5.Sanayi Devrimi daha çok insanların ve makinelerin nasıl işbirliği yaptığına odaklanıyor. Her iki devrim de aynı teknolojiler tarafından şekillendirilirken, farklı amaçlarla birlikte gelişiyorlar. Birincisi, üretimin dijitalleştirilmesi ve bağlanabilirliği ile ilgilenirken, ikincisi, daha çok makinelerin insan durumunu nasıl tamamlayabileceğini araştıran insan merkezli bir yaklaşım ile belirginleşiyor.
İki devrim dönemi aynı teknolojinin (ve zaman çizelgesinin) çoğunu paylaşırken, bir sonraki aşama insanları ilk sıraya koyuyor. 5.Sanayi Devrimi’ne geçiş ile teknolojilerin, insan yaratıcılığını, becerilerini, karar verme sürecini ve genel refahını gerçekten geliştirecek şekilde konumlandırılması beklenebilir. İnsanlar ve teknoloji arasındaki ilişkiyi, birbiriyle rekabet edebilecek değil, tamamlayabilecek bir ilişki olarak yeniden tanımlamaktan söz ediyoruz.
Önümüzdeki dönemde, üretim süreçlerinde insan deneyimine çok daha fazla öncelik verebilen, cobot’lara veya etten kemikten iş arkadaşlarının yeteneklerini artıracak şekilde insanlarla birlikte çalışan robotlara ve akıllı giyilebilir cihazlar ile şekillenecek çok daha verimli ve nitelikli üretim süreçleri mümkün hale gelebilecek. Uyanlar uyacak; uyamayanlar silinecek.
Kaynakça: